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大龙发电2号锅炉低氮燃烧器改造后冷、热态调试方案.doc
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1、精选资料大龙发电2号锅炉低氮燃烧器改造后冷、热态调试方案 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 1前言 为响应国家环保政策,贵州华电大龙发电有限公司2013年7月完成了对#2锅炉进行低氮燃烧技术改造,以实现氮氧化物排放浓度降低的目标。 武汉天和技术股份公司采用EPC模式对#2锅炉进行了低氮燃烧器改造。为保证锅炉低氮燃烧技术改造后达到预期目标,对#2锅炉改造后的燃烧器进行冷、热态调试调整试验。2调试目的 2.1.掌握改造后低氮燃烧器的设备状况。 2.2.掌握低氮燃烧器及燃烧系统运行调整方式对锅炉主要运行指标的影响规律。 2.3.制定锅炉安全、低NOx排放、经济运行的燃烧器及燃烧系统
2、运行指导卡片。 3调试对象概述 3.1.锅炉主要技术说明与规范 3.1.1.锅炉规范及炉膛尺寸 名 型称号设计数据或说明DG1025/18.2-12型 亚临界一次中间再热、自然循环、平衡通风、固态排渣、 型式全钢架悬吊结构、单炉膛、燃烧器布置于炉膛四角,切圆 燃烧,尾部双烟道结构,采用挡板调节再热汽温、型露 天布置的单汽包自然循环煤粉炉。 炉膛容积 炉膛宽度7002.5m312.8016m 1 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 名称炉膛深度炉膛高度 上层燃烧器与全屏底部距下层燃烧器与冷灰斗上沿 炉膛容积热负荷炉膛截面积热负荷 设计数据或说明 12.8016m 62m20.45
3、m12.5m100.8kW/m34.34MW/m 2 3.1.2.锅炉主要设计参数为:过热蒸汽:最大连续蒸发量(BMCR) 1025t/h 额定蒸发量(BECR)900t/h蒸汽压力(BMCR)17.45MPa(a)额定蒸汽温度 540 再热蒸汽:蒸汽流量(BMCR)844t/h 蒸汽流量(BECR)747t/h进/出口蒸汽压力进/出口蒸汽温度 给水温度:BMCR工况: 排烟损失 化学未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失散热损失飞灰含碳量 q2q3q4q5 5.41020.20.07 3.9/3.72MPa(a)327272 计算热效率(按设计、校核煤质低位发热量)92.42 2 贵州华电大龙发电
4、有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 BECR工况: 排烟损失 化学未完全燃烧损失机械未完全燃烧损失散热损失飞灰含碳量 0.07 q2q3q4q5 5.25020.23 计算热效率(按设计、校核煤质低位发热量)92.53保证热效率(按设计煤质低位发热量)91.5BMCR工况: 炉膛容积热负荷炉膛断面热负荷水冷壁高温区壁面热负荷空气预热器出口热风温度空气预热器进口冷风温度一次风二次风 省煤器出口空气过剩系数空气预热器出口空气过剩系数 20201.251.33100.97kW/m 322 4.78MW/m1.14MW/m347 空气预热器出口烟气温度(修正前)125空气预热器出口烟气温度(修正后)1
5、22 3.1.3.煤质与灰渣资料 项 目 单位 设计煤种 校核煤种 实际燃烧煤质 元素分析 3 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 收到基碳Car收到基氢Har收到基氧Oar收到基氮Nar收到基硫Star工业分析收到基灰份Aar收到基水份Mar空干基水份Mad干燥无灰基挥发份Vdaf收到基低位发热值 Qnet.ar可磨性系数HGI灰变形温度DT灰软化温度ST灰半球温度HT灰流动温度FT %kJ/kg 58.122.742.240.940.8227.148.001.5414.5821971801230129013101340 53.112.201.840.900.8231.131
6、0.001.8212.6019774801140119012101240 0.94.5437.22(Aad) 9.311.8411.83(Vad) 17730 3.1.4.燃烧系统 锅炉采用四角布置、切向燃烧、固定直流式煤粉燃烧器,假想切圆直径为790mm。燃烧器所配制粉系统形式为钢球磨中间储仓式热风送粉系统,磨煤机型号为DTM350/600,共4台,热风送粉。设计煤粉细度取R90=12%。 共5层一次风喷口,2层三次风喷口,1层顶二次风(OFA,即燃尽风)喷口,7层二次风喷口(其中3层布置有燃油装置)。一次风喷口和三次风喷口四周均布置有周界风。CC层二次风及OFA风方向反切15。所有一次风均
7、采用百叶窗式水平浓淡燃烧器。燃烧器采用美国CE公司典型结构。假想切圆直径为790mm。布置图如图1 4 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲图1锅炉原燃烧器整组布置图 3.1.5.本次冷热态调整煤种资料如下: 指标 数值Qnet,ar(kJ/g)16.5-19Mt(%)Mad(%)AadVad7-101.4-1.835-449-13St,ad(%)3.5-4.542-48 3.2.燃烧器改造煤质及改前锅炉实际状况 2007年以来针对锅炉燃烧不稳,主、再热蒸汽温度达不到设计值,采取了炉膛敷设卫燃带措施,以期望得到解决。具体 5 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 过
8、程如下: 3.2.1.2008年3月:在AA至OFA层燃烧器区域敷设卫燃带70平方米(每面墙平均每块0.8平方米均等敷设,其中A、B、C层基本连续敷设); 3.2.2.2010年8月:再次在该区域敷设约20平方米的卫燃带,总面积达到90平方米。同时在该区域对水冷壁进行了防磨热喷涂。A层燃烧器改造成微油点火燃烧器。 3.2.3.此后卫燃带在运行中会脱落,也在不断的修补当中。 3.3.锅炉实际运行过程中存在的问题: 3.3.1.由于煤质低劣,磨煤机出力满足不了高负荷的需要,运行中被迫增大煤粉细度,在燃用无烟煤时飞灰可燃物偏高。 3.3.2.实际运行炉膛出口烟温差偏大,最大达到100,在开大CC风的
9、情况下有所下降,但还是超过50。 3.3.3.锅炉炉膛目前在燃用空干基挥发份15%以上的烟煤时还存在严重结焦现象。 3.3.4.锅炉第二层燃烧器已经于近几年进行过微油点火改造,故本次低氮燃烧器改造原则上不再更改第一层燃烧器。 3.3.5.燃用煤种较杂。 3.3.6.从炉底进入的冷却风量较大。 3.3.7.目前锅炉氮氧化物排放浓度7001200mg/Nm3。3.3.8.当前锅炉主要技术经济指标情况(300MW工况平均值):序号 1指标名称主蒸汽温度单位数值539.3 6 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 23456 再热蒸汽温度飞灰含碳量炉渣含碳量过热器减温水量锅炉效率 %T%
10、 538.43.25.130.591.03 4多空气分级低NOx燃烧器改造具体措施 针对大龙电厂#2锅炉燃用煤质特性、燃烧存在的一些问题以及NOX排放浓度高的现象,将采用目前国际最为先进和成熟的多空气分级低NOx燃烧技术,对锅炉燃烧系统重新改造设计,具体改造技术方案如下: 1)在主燃烧器上方增加SOFA燃烧器。具体如下表。 名称LSOFA燃烧器HSOFA燃烧器 标高30700mm33820mm 喷口数量2层3层 风量总风量的14%总风量的30% 2)SOFA燃烧器喷嘴可以垂直方向上下摆动30(DCS控制),同时可以水平方向摆动15(手动);每个喷嘴均有调节风门挡板对喷嘴的风量根据运行要求进行自
11、动调节(DCS控制)。因增设SOFA燃烧器,该角部区域的水冷壁进行让管改造。 3)由锅炉两侧大风道引热风到四角SOFA燃烧器,四角SOFA风道均布置流量测量装置,保证四角风量均匀,同时精确控制四角SOFA燃烧器总风量。因风道阻挡了部分平台通道,也相应增设了平台和扶梯。 4)除A层微油煤粉燃烧器外,对主燃烧器整体进行更换。主燃烧器5层一次风标高不变。 7 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 5)维持主燃烧器主气流射流角度和假想切圆不变,上端部风以及顶部风喷口射流方向改为与主气流方向一致。 6)一次风喷口、煤粉体均重新进行优化设计。 7)因采用多空气分级燃烧,其余所有喷口也均进行重
12、新进行喷口面积以及结构优化设计。 8)油枪及煤、油火检等附属设备回用,维持位置不变。 5改造后燃烧器调试内容 燃烧器调试包括冷态及热态两部分。 (1)冷态通风和动力场试验(包括风量测量装置标定,一、三次风速调平等)。 (2)燃烧系统热态燃烧调整试验。 6调试项目 6.1.锅炉冷态调试部分 8 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 (1)风烟系统挡板开关检查及指示确认。 (2)实际工况下的一次风、三次风喷口风速偏差测试。 (3)在系统阻力最小的前提下调整可调缩孔,使一次风、三次风喷口风速偏差小于5。 (4)二次风箱配风特性测试(含二次风及SOFA风道阻力测试)。 (5)二次风门特性
13、测试。 (6)二次风速(含SOFA风喷口)调平,偏差小于10。 (7)表盘风量表标定(一次风、三次风、二次总风量及SOFA风量)。 (8)典型工况下的炉内空气动力工况的飘带示踪(显示炉内燃烧器切圆大小以及贴壁风流场状况)。 (9)喷口垂直度水平度测量。 (10)喷口结构尺寸测量。 (11)喷燃器安装角度的测量。 6.2.锅炉热态调试部分 6.2.1.通过锅炉燃烧调整试验确定锅炉优化运行方式。主要试验内容包括: 1)煤粉细度调整试验。 2)运行氧量调整试验。 3)一次风速调整试验。 4)SOFA风门挡板开度试验。 5)SOFA水平摆角试验。 9 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲
14、 6)贴壁风风门开度试验。 7)磨煤机组合(单、双、叁、肆、全停)试验. 8)最低不投油稳燃负荷试验。 6.2.2.初期调试与测量 a)启动后初期调试 锅炉正常点火、启动后,逐步带至正常负荷,在带负荷过程可以按原燃烧器正常运行方式进行,可以不投SOFA风、或部分开启SOFA风,但需满足SOFA风喷口冷却要求,建议风门开度10-20%(对应风速8-12m/s,机组负荷高取高限)。 负荷稳定后,根据锅炉燃烧情况、汽温状况调至相对合理水平,并保持稳定。 以上运行主要由大龙发电公司运行人员根据运行规程、运行经验(天和公司提供指导)进行。 b)参数的热态标定与测试 由于氧量是锅炉燃烧调整的主要依据,烟气
15、中NOx浓度、锅炉效率是本次燃烧器改造的关键考核指标,为了给燃烧运行调整提供准确依据、准确评价调整效果,在机组带至稳定负荷(最好是额定负荷300MW)后,将进行相关参数的标定与测试。具体内容分别如下。 燃烧氧量标定:2-3种氧量水平,氧量范围2.5%-4.5%。测点在氧化锆测点附近。 烟气NOx测试:测点在氧化锆测点附近或排烟烟道。 10 贵州华电大龙发电有限公司#2锅炉冷热态调试试验大纲 排烟温度分布测试:掌握排烟温度分布状况,选定代表点。排烟氧量分布测试:掌握排烟氧量分布状况,选定代表点,掌握空预器漏风状况。 原煤、灰渣取样:炉煤质数据由大龙发电公司提供,灰渣由大龙发电公司协助取样。 6.
16、3.热态燃烧调整试验 a)习惯运行工况摸底试验 习惯运行工况为电厂运行人员惯常运行方式下的试验工况(300MW),测试内容包括:O2、CO、NOx、飞灰炉渣可燃物含量、炉膛温度分布,计算锅炉热效率,同时掌握锅炉习惯运行中各控制参数的情况。该项试验的目的在于了解运行人员习惯运行方式下存在的问题和习惯运行方式下的机组特性,为后续的调整试验作准备。 b)总风量变化试验 通过改变送风机入口挡板开度使入炉总风量发生变化,从而改变炉膛出口过剩空气系数,在主控室反映为空气预热器入口烟气氧含量的变化。通过该项试验,寻求在特定负荷下的最佳运行控制入炉总风量。 由于在不同负荷下的最佳氧量不尽相同,因此该项试验拟在
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