第１期 锅炉制造 Ｎｏ．１ ２０１６年１月 ＢＯＩＬＥＲ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ Ｊａｎ．２０１６ 超临界对冲燃烧锅炉主蒸汽温度两侧偏差分析 杜海涛 ，张立新 ，闫百涛 ，徐林 （１．哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００４６；２．中电投东北电力有限公司抚顺热电分公司，辽宁抚顺１１３００６） 摘要：通过对某电厂超临界６７０ ＭＷ机组锅炉出现的两侧主蒸汽温度偏差较大现象进行分析，查找产生偏 差的原因，并提出运行调整建议，减小主蒸汽温度两侧偏差。 关键词：超临界锅炉；对冲燃烧；主蒸汽温度；煤粉量 中图分类号：ＴＫ２２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ２３—１２４９（２０１６）０１—００３８—０２ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｍａｉｎ ｓｔｅａｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｏｐｐｏｓｅｄ ｆｉｒｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ Ｄｕ Ｈａｉｔａｏ ，Ｚｈａｎｇ Ｌｉｘｉｎ ，Ｙａｈ Ｂａｉｔａｏ ，Ｘｕ Ｌｉｎ （１．Ｈａｒｂｉｎ Ｂｏｉｌｅｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ １５００４６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｐｉ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｆｕｓｈｕｎ Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｆｕｓｈｕｎ １ １ ３００６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｅａｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ６７０ＭＷ ｂｏｉｌｅｒ ｉｎ ａ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ，Ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ，Ｒｅ— ｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｅａｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｏｉｌｅｒ；ｏｐｐｏｓｅｄ ｆｉｉｒｎｇ；ｍａｉｎ ｓｔｅａｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｑｕａｎｉｔｙ ｏｆ ｃｏａｌ ｄｕｓｔ １ 锅炉设计简介 各一根主蒸汽管道。尾部为双烟道，布置有低温 再热器、水平低温过热器和省煤器，水平低温过热 某电厂两台６７０ ＭＷ燃煤发电机组采用一次 器和再热器采用水冷吊挂结构。 中间再热、超临界压力变压运行、带内置式再循环 过热蒸汽主要靠调节煤水比和一、二级喷水 泵启动系统的直流锅炉。锅炉整体呈 型布置， 减温器调温。再热蒸汽主要靠烟气挡板调温，在 采用对冲燃烧方式，制粉系统为中速磨正压直吹 再热器进口导管上装有两只喷水减温器，主要用 系统，每台锅炉配备六台磨煤机，设计在五台磨煤 作事故喷水。 机运行时能带满负荷。锅炉水冷壁前、后墙各布 置三层低ＮＯＸ燃烧器，每层五只，共计三十只燃 ２ 现象描述 烧器，每台磨煤机供布置于水冷壁前墙或后墙同 该电厂两台机组自投产以来，运行期间发现存 一层的燃烧器。在煤粉燃烧器上方的前、后、两侧 在主蒸汽温度两侧偏差问题，其中｝ｆ２锅炉偏差问题 墙各布置一层ＯＦＡ燃烧器，在前、后墙分别布置 更为突出，两侧主蒸汽温度经常会出现１Ｏ℃～３０￣Ｃ 五只，两侧墙各布置三只。锅炉采用等离子点火 的偏差，极个别工况下两侧偏差可达到５０ｑＣ左右，通 系统。 过分析运行参数，发现存在如下特点： 锅炉上部采用垂直膜式水冷壁，中、下部采用 １）过热蒸汽温度两侧偏差主要出现在低温 螺旋水冷壁。屏式过热器布置在炉膛上部；末级 过热器进口及屏式过热器出口，而全部为对流受 过热器、末级再热器布置在水平烟道中，炉左、右 热面的再热器系统则无两侧偏差，水平烟道至尾 收稿日期：２０１５—１０—２８ 作者简介：杜海涛（１９８３一），男，工程师，２００６年毕业于哈尔滨工程大学热能与动力工程专业，现从事电站锅炉的安装工作。 第１期 杜海涛，等：超临界对冲燃烧锅炉主蒸汽温度两侧偏差分析 ・３９・ 部烟道两侧烟温也无明显偏差，说明过热器系统 ３）由于低热值煤种的掺烧，受磨煤机出力限 两侧汽温偏差来源于炉内燃烧系统产生的炉内热 制，煤粉细度调整普遍偏粗，Ｒ９０达到约３０％，导 负荷输人的不均衡，即燃烧侧存在偏差，这点也在 致燃烧器喷口区域燃烧过程推迟，火焰行程加长， 两侧汽水分离器温度及左右侧水冷壁壁温的偏差 同等配风条件下，增加了火焰偏斜的可能，同时致 上有所体现。 使火焰中心上移，增加了炉膛上部水冷壁两侧出 ２）过热蒸汽两侧汽温大幅度偏差基本都出 口工质温度的偏差，也导致了飞灰含碳量的上升。 现在接近额定的高负荷工况，而这些工况的统一 ４）过热度控制偏低，在接近额定的高负荷工况 特点为总燃煤量偏大，由于该工程机组掺烧低热 下，分离器出口温度一般在３９０ｑＣ～４１０℃之间，远低 值煤，使得额定工况下锅炉总燃煤量远超过设计 于设计值４２３￣Ｃ，致使水冷壁内工质相变点上移，在 值２５４ｔ／ｈ，锅炉满负荷实际燃煤量经常达Ｎ３１ｏ～ 火焰中心偏高的条件下，会在工质侧放大炉内燃烧 ３５０ｔ／ｈ，此时两侧主汽温度会出现大幅度偏差，实 侧的热偏差，使两侧工质温度进一步加大。 际运行经验表明，总燃料量在３００ｔ／ｈ以内时，主 蒸汽两侧汽温无大的偏差，而总燃料量超过３００ｔ／ ４运行调整建议 ｈ以上时，主蒸汽两侧偏差就会出现，且随着总燃 １）在现有条件下，将掺烧的低热值煤种控制 料量增加而逐渐加大。 在两台磨以内，保证满负荷总燃料量控制在 ３）过热蒸汽两侧汽温大幅度偏差的出现，与 ３００ ｔ／ｈ以内。 Ａ磨煤机的投运情况有密切的联系，Ａ磨投运则 ２）均衡每台磨煤机的出力，将每台磨出力控 偏差出现的几率增加，Ａ磨出力增加则偏差进一 制在５５ｔ／ｈ以内，避免出现单台磨（尤其是Ａ磨） 步加大。 出力过大的情况。 ３ 原因分析 ３）调整煤粉细度，将煤粉细度Ｒ９０控制在 ２０％左右，在磨煤机同等出力的情况下，可改善同 １）由于水平烟道至尾部烟道两侧烟温并无 台磨不通粉管煤粉分配的均匀性，同时降低火焰 明显偏差，而水冷壁出口两侧工质温度（即两侧 中心高度，减小水冷壁两侧工质温度偏差。 汽水分离器汽温）和辐射换热为主的屏式过热器 ４）二次风配风调整，在两侧水冷壁壁温及两 出口蒸汽温度偏差明显，所以偏差主要来自于炉 侧汽温偏差出现时，可将两侧二次风及燃尽风门 内燃烧侧的不均衡，而对于前后墙对冲燃烧方式 开度进行偏置调整，如左侧墙水冷壁壁温偏高，将 的锅炉，产生燃烧偏差的最主要原因是同一台磨 左侧二次风门调整为下层开大、上层关小的单侧 煤机不同燃烧器的煤粉量分配不均匀，而Ａ磨投 正塔式配风方式，以降低炉内单侧火焰中心高度， 运则偏差加大，则说明Ａ磨不同燃烧器之间的燃 减小炉内两侧火焰中心高度上的偏差。 烧状况差别更大，基于此种分析，对Ａ磨不同燃 ５）保证水冷壁壁温不超温的前提下，提高过 烧器对应的５根煤粉管道分别进行了煤粉等速取 热度，发挥过热器系统自动喷水调节功能，减小主 样，称重结果如下表１所示： 蒸汽出口两侧汽温偏差。 表１称重结果 ６）进行详细的制粉系统调整及燃烧优化调 粉管（从右向左） 重量（ｇ） 整试验，重点解决同台磨煤机不同粉管间的煤粉 Ａ１ ４３７．７ 分配均匀性问题。 Ａ２ ５４２．２ Ａ３ ３５６．４ ５ 结 论 Ａ４ １８２．１ Ａ５ ３３５ 前后墙对冲燃烧方式的锅炉产生主蒸汽温度 两侧偏差问题，主要原因为同一台磨煤机不同燃 Ａ磨的煤粉取样结果显示，不同粉管间的煤 烧器的煤粉量分配不均匀，造成炉内燃烧侧的不 粉浓度最大相差近３倍。 均衡，在试运期间详细的制粉系统调整，使同台磨 ２）由于煤质热值降低，总燃料量增大，每台 煤机不同粉管间的煤粉分配均匀，以及运行中对 磨煤机出力增加，使同台磨煤机不同粉管间的煤 煤粉细度、二次风、减温喷水量的控制，可有效避 粉浓度偏差加大，导致燃烧偏差加大。 免炉内燃烧不均衡，减小主蒸汽温度两侧偏差。
