望亭發(fā)電廠11號爐爐膛出口煙氣偏差改造實效

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1、望亭發(fā)電廠11號爐爐膛出口煙氣偏差改造實效1　設(shè)備概況望亭發(fā)電廠11號爐系上海鍋爐廠九十年代中期設(shè)計生產(chǎn)的引進(jìn)型300MCR負(fù)荷。頂部二次風(fēng)噴嘴用于控制NOx排量，在底部風(fēng)室還設(shè)有一層輕油暖爐油槍。鍋爐燃燒器采用了逆時針旋轉(zhuǎn)方式，2#、4#角為對沖布置，1#、3#角為正切12度運(yùn)行，假想切圓直徑約Φ1200mm，第七層CD層二次風(fēng)噴嘴為反切25度。一次風(fēng)燃燒器噴嘴可上下擺動±20度，二次風(fēng)可上下擺動±30度。2　鍋爐主要技術(shù)參數(shù)1、最大連續(xù)負(fù)荷BMCR工況及額定負(fù)荷ECR工況2、煤質(zhì)資料3望亭發(fā)電廠11號爐兩側(cè)煙溫偏差存在的主要問題及原因分

2、析望亭發(fā)電廠11號爐爐膛出口兩側(cè)煙溫偏差的主要問題是:①低溫再熱器出口工質(zhì)溫度左側(cè)為325℃，右側(cè)為376℃相差了51℃(99/4/1)。②高溫再熱器管屏第6、7根管出口工質(zhì)混合溫度左右兩側(cè)偏差較大達(dá)到了28℃,左側(cè)為539℃，右側(cè)為567℃(03/7/31)。高溫再熱器后兩側(cè)煙氣溫度左側(cè)為718℃，左側(cè)為828℃,偏差達(dá)到了110℃之高。根據(jù)高溫再熱器第6、7根出口工質(zhì)混合溫度，計算機(jī)的記錄統(tǒng)計，最高達(dá)到了582℃，已明顯超過了設(shè)計計算最高外壁溫度571℃和材料設(shè)計允許溫度580℃。以致造成了2003年5月12日11號爐高溫再熱器右側(cè)第6

3、排第七套管嚴(yán)重超溫爆管吹損了四排管屏，經(jīng)現(xiàn)場金相檢驗發(fā)現(xiàn)高溫再熱器右側(cè)1-20排管屏，其Φ63×4mm材料為12Cr1MoV的管子達(dá)到了4-5級球化，管材明顯發(fā)生了劣化。11號爐煙溫偏差的情況已嚴(yán)重影響了望亭發(fā)電廠11號發(fā)電機(jī)組的安全正常運(yùn)行。根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗與試驗數(shù)據(jù)綜合分析，究其原因主要為爐內(nèi)殘余旋轉(zhuǎn)氣流的影響所致。四角切圓燃燒爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升的氣流，在爐膛出口還存在相當(dāng)強(qiáng)的殘余旋轉(zhuǎn)烈度。鍋爐容量越大，表現(xiàn)越明顯，從而導(dǎo)致對流煙道左右兩側(cè)的煙速和煙溫的偏差，導(dǎo)致高溫過熱器和高低溫再熱器兩側(cè)的傳熱系數(shù)與溫壓的偏差，導(dǎo)致兩側(cè)的傳熱系數(shù)與溫壓的偏差。

4、當(dāng)管壁溫度長期或短期嚴(yán)重超過管材最高許用溫度時，高溫過熱器或高溫再熱器就將發(fā)生超溫爆管故障。4為改善望亭發(fā)電廠11號爐兩側(cè)煙氣偏差的探討與對策要改善鍋爐爐膛出口兩側(cè)煙氣偏差，一般可以從設(shè)計、運(yùn)行和冷態(tài)爐內(nèi)空氣動力場試驗及熱態(tài)鍋爐燃燒調(diào)整等多個方面進(jìn)行。（1）在鍋爐設(shè)計上要改善爐膛出口兩側(cè)煙氣偏差，可將爐膛中上排燃燒器氣流作反切噴射，以平衡抵消爐膛上部的旋轉(zhuǎn)氣流即達(dá)到零旋強(qiáng)。對已投產(chǎn)的鍋爐要使改造工作量不致太大而取得較好的效果，一般可將中上部二次風(fēng)改為反向旋轉(zhuǎn)來抵消燃燒區(qū)的正向旋轉(zhuǎn)氣流。關(guān)鍵是取用多大的反向動量才能達(dá)到我們預(yù)期的良好效果。取小

5、了不起作用，取大了將引起反作用。再者反向切圓該取多大才合適，反向切圓和動量大小兩者互為關(guān)聯(lián)。這些問題在冷態(tài)模擬試驗中證實的確有所成效，但在鍋爐熱態(tài)運(yùn)行中直接進(jìn)行實際應(yīng)用驗證，仍然還存在著一定的差異和風(fēng)險。（2）在鍋爐運(yùn)行中要改善爐膛出口兩側(cè)煙氣偏差，還應(yīng)加強(qiáng)對燃燒器四角各層煤粉管內(nèi)煤粉濃度的調(diào)整和控制。當(dāng)鍋爐燃燒器四根煤粉管風(fēng)量，冷態(tài)調(diào)試平衡時，進(jìn)而熱態(tài)調(diào)整煤粉濃度達(dá)到均勻，從而使進(jìn)入爐膛的燃料量和一次風(fēng)動量趨于均衡就顯得較為重要了。為此望亭發(fā)電廠11號爐5臺HP型磨煤機(jī)中有四臺出口加裝了可調(diào)節(jié)的煤粉分配器，使得11號爐燃燒器四角各層煤粉管

6、內(nèi)煤粉濃度偏差控制在7.55、風(fēng)量偏差控制在5.03以內(nèi)。為改善爐膛出口兩側(cè)煙氣偏差創(chuàng)造了良好的條件。（3）在鍋爐熱態(tài)調(diào)試與鍋爐運(yùn)行變負(fù)荷調(diào)整中也應(yīng)注意對燃燒器四角切層的控制。燃燒器燃料量的停、投、增、減，配風(fēng)、調(diào)風(fēng)應(yīng)注意四角同層均勻，避免缺角燃燒等運(yùn)行方式。燃燒器四角切層控制時應(yīng)充分考慮投層或切換相鄰層燃燒器時的風(fēng)、煤、油量的逐漸遞增遞減，要達(dá)到平緩銜接，防止風(fēng)、煤、油量出現(xiàn)突變，以達(dá)到鍋爐內(nèi)燃燒過程的穩(wěn)態(tài)過渡。再則鍋爐燃燒器噴嘴的合理擺動，上部二次風(fēng)的適當(dāng)下壓運(yùn)行等等，對改善爐膛出口兩側(cè)煙氣偏差也是至關(guān)重要的。這需要鍋爐熱態(tài)調(diào)試與運(yùn)行調(diào)

7、整過程中不斷地摸索出一套符合鍋爐設(shè)備實際運(yùn)行工況的行之有效的辦法，并持之以恒地進(jìn)行調(diào)整控制。在鍋爐熱態(tài)調(diào)試與鍋爐運(yùn)行調(diào)整方面經(jīng)實際調(diào)節(jié)，確實均達(dá)不到應(yīng)有的效果時，就只能對鍋爐設(shè)備進(jìn)行改造了。綜前所述，要改善鍋爐爐膛出口兩側(cè)煙溫的偏差較為有效的方法是將中上層的二次風(fēng)改為同心反切結(jié)構(gòu)。然而要確定改造幾層燃燒器與二次風(fēng)噴嘴，確定采用多少大的反向切圓角度。這就是我們要對燃燒器進(jìn)行改造研究，所做的課題了。5望亭發(fā)電廠11號爐燃燒器改造的技術(shù)特點(diǎn)要改善望亭發(fā)電廠11號爐爐膛出口煙氣偏差，理想的目標(biāo)是將燃燒器一二次風(fēng)正反切動量達(dá)到最佳的平衡點(diǎn)。使?fàn)t膛出口

8、的煙氣速度、濃度、熱負(fù)荷偏差得到明顯改善。要達(dá)到這樣的理想目標(biāo)就必須對11號爐原有的燃燒器特點(diǎn)進(jìn)行分析，查找出設(shè)計布置上的不足之處，針對性地進(jìn)行設(shè)備改造。在對11號爐燃燒器各層布