生物质锅炉新闻动态
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300MW锅炉优化燃烧调整试验研究
发布时间：2013-09-10 08:08 来源：未知
在节能与环保日益受到重视的今天，电厂作为能源消耗大户，以提高锅炉燃烧效率和降低污染物排放为目的的燃烧优化技术一直是热能工程的一个重要研究方向。在实际锅炉运行中，进行燃烧调整试验是提高锅炉机组运行经济性、安全性和环保性的重要手段。
某电厂#4锅炉由于燃用煤种与设计煤种有偏差，导致运行经济性不佳，锅炉效率偏低，表现在锅炉的飞灰含碳量高、排烟温度高等方面，为了找出锅炉较好的运行状态，为运行操作提供参考和指导，特对此锅炉进行燃烧调整试验。
1、设备概况
该锅炉是由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司( Babcock＆Wilcox)设计制造的皿临界参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、半露天、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉，采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统，前后墙对冲燃烧方式。配置有4台钢球磨煤机，前后墙各3层共24个旋流燃烧器，每个旋流燃烧器的中心为一次风喷口，向外依次为内二次风喷口、外二次风喷口。每二层燃烧器之间布置两个三次风喷口，前后墙共8个三次风口。在尾部竖井下设置有两台容克式三分仓回转式空气预热器。锅炉的辅机配有两台轴流式引风机、两台轴流式送风机，两台上离心式一次风机，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂稀�
2、试验内容和方法
本试验根据《电站锅炉性能试验规程》进行，按反平衡法计算锅炉效率。不同锅炉优化调整因素不同，大量锅炉优化调整试验证明，影响锅炉运行经济性的两个最主要的调整因素：一个是煤粉细度，另一个是锅炉运行氧量，其他调整因素的影响次之。本次调整试验主要针对煤粉细度、氧量、二次风量进行，主要测试内容和方法如下：
(1)氧量标定：采用网格法，在空气预热器进口烟道内，按等截面划分原则设置烟气取样管，用乳胶管将取样管与电子烟气分析仪连接，测试烟气中02含量，每IO min记录一次。同时在集控室记录表盘氧量，每10min记录一次。
(2)飞灰标定：采用网格法测量，在空气预热器出口烟道内，按等截面划分原则设置飞灰采集测点，用等速取样器采集飞灰样，通过化验采集的飞灰样的含碳量与固定撞击式取样装置采集的飞灰样的含碳量进行比较，以得出其固定撞击式取样装置的标定系数。
(3)煤粉细度调整试验：制粉系统调整前，在制粉系统习惯运行方式下，保持制粉系统出力为最佳出力，进行煤粉取样，测量煤粉细度，进行锅炉熟效率试验。
保持入炉无烟煤和贫煤的配比不变，调节粗粉分离器挡板，将煤粉细度调至Rg0-8%下，进行锅炉热效率试验，比较煤粉细度调整前后锅炉热效率、制粉系统耗电率、飞灰可燃物含量的变化。
(4)变二次风门开度试验；无烟煤和贫煤配比为7:3时．在各层燃烧器二次风门不同开度下进行锅炉热效率试验，共进行三个工况，工况一：上、中、下层二次风风门开度为100%、100%、100%，工况二：上、中、下层二次风风门开度为60%、80%、100%．工况三：上、中、下层二次风风门开度为100%、80%、60%。
(5)变氧量试验：根据变二次风门开度试验的结果调整至最佳二次风门开度，在不同炉膛出口氧量下进行锅炉热效率测试，变氧量试验共进行了3个工况，工况一：表盘平均氧量为2.8%，工况二：表盘平均氧量为3.3%。工况三：表盘平均氧量为3.7%．变氧量试验期间保持一次风压、各层二次风风门开度、各层给粉机转速、磨煤机组合方式、燃烧器组合方式等参数不变。
(6)排烟温度测量：采用网格法测量。在空气预热器出口平直烟道内，按等截面划分原则设置烟温测点，用FLUKE温度计测量排烟温度，排烟温度测量I5 min记录一次。
(7)烟气成份分析：在空气预热器进、出口烟道内，按等截面划分原则设置烟气取样管，用乳胶管将取样管与电子烟气分析仪连接，分析烟气中02含量。烟气测量分析每15min -次．
(8)原煤取样：试验前3h，在投入运行的给煤机落煤管上取原煤样．
(9)用温湿度计测量送风机入口空气温度和空气相对湿度。
(10)用大气压力表测量当地大气压，
(11)运行参数记录：试验期间在集控室记录相关的锅炉运行参数。
3、试验结果及分析
3.1煤粉细度的调整
锅炉满负荷运行方式下，维持其他运行参数不变，将煤粉细度R90从10%调整至8%，煤粉细度对锅炉效率的影响如表1所示。
从表中可以看出，煤粉细度调整后，锅炉热效率和修正效率分别提高了0,55%和0.1%。由于R90取8%做锅炉效率实验时的炉膛出口A侧表盘氧量为3.41%，表盘平均氧量为3.42%．R90取1O%做热效率试验时的炉膛出口A侧表盘氧量3.88%、表盘平均氧量为3.7%，相比没有改变煤粉细度前，炉膛出口A侧表盘氧量、表盘平均氧量分别低了0.47%、0.28%，结合后来的变氧量工况燃烧调整试验结果，这将使飞灰可燃物含量相差0.8%左右，故运行氧量相同时，煤粉细度调整后飞灰可燃物含量较调整前将降低约1%，修正后的锅炉热效率将提高0.37%。
3.2二次风对锅炉效率的影响
在变二次风门开度试验期间保持氧量、一次风压、各层给粉机转速、磨煤机组合方式、燃烧器组合方式等参数不变。二次风门开度变化对锅炉效率的影响见表2。
二次风主要起扰动混合和煤粉着火后补充氧气的作用，这就要求二次风要有足够的动量。二次风门开度的变化，会影响各层燃烧器燃烧强度，还可能影响火焰中心和煤粉燃尽程度，从表2可以看出，工况一，工况二，工况三时修正后的锅炉热效率分别为91.24%、91.15%、91.24%，工况一和工况三修正后的锅炉热效率稍高。
3.3氧量变化对锅炉经济性的影响
经与电厂人员商定，无烟煤和贫煤配比为6:4时，保持燃烧器各层二次风门挡板全开，在不同氧量下进行了锅炉热效率测试，氧量变化对效率的影响见表3。
氧量的变化即过量空气系数对锅炉经济性的影响表现在正反两方面，一方面氧量增加有利于煤粉的完全燃烧，使飞灰可燃物含量下降；但不利的一方面是氧量的增加也会导致烟气量的增加，排烟热损失增加，同时也使风机的电耗增加。
通过在空预期入口进行氧量标定试验，得到氧量标定系数，A侧为1.071，B侧为1.035。由表中可以看出，随着氧量的增加，机械不完全燃烧损失下降，但排烟损失却随之增加。工况三修正后的锅炉热效率较高。
工况一、工况二、工况三时A侧撞击式飞灰、B侧撞击式飞灰、大渣可燃物含量分别为：8.61、5.91、14.06; 7.32、5.90、17.96: 5.63、5.36、13.48。工况三A侧实际氧量为3.69%时A侧飞灰可燃物含量最低，为5.63%．3个工况下B侧飞灰可燃物含量变化不大，建议电负荷300 MW时A侧实际运行氧量在3.7%左右。二次风门开度试验工况一结果（工况-B侧实际氧量为3.56%时B侧飞灰较低），建议电负荷300 MW时B侧实际运行氧量为3.5%左右。
3.4煤质变化的影响
变二次风门开度试验时无烟煤与贫煤配比为7:3，变氧量试验时无烟煤与贫煤配比为6:4．从变二次风门试验和变氧量试验中可发现，尽管变氧量试验时无烟煤比例更小，变氧量试验时的锅炉实际热效率低于变二次风门实验时的锅炉实际热效率。这是由于煤源不同和燃煤煤质波动较大造成的，减小无烟煤比例煤质特性不一定变好，配煤时应根据实际煤质化验结果进行。
另外，煤质好坏直接影响机组运行的安全性和经济性，建议配煤时燃煤煤质特性尽量接近设计值。
4、结论
(1)运行参数对锅炉效率影响很大。针对该电厂的情况，二次风挡板各层全开和上、中、下层二次风风门开度为100%、80%、60%时锅炉热效率较高，建议二次风挡板在各层全开方式下运行。
(2)A侧实际氧量为3.7%（表盘氧量3.45%），B侧实际氧量为3.5%（表盘氧量3.4%）时锅炉热效率较高，建议电负荷300 MW时实际平均运行氧量控制在3.6%～3.8%（表盘氧量3.45%～3.65%）。
(3)煤质好坏直接影响机组运行的安全性和经济性，由于煤源不同和燃煤煤质波动较大，减小无烟煤比例煤质特性不一定变好，建议电厂配煤时根据实际煤质化验结果进行．使入炉煤煤质特性尽量接近设计值。
