,
(1.廣東粵電云河發(fā)電有限公司,廣東 云浮 527300;
2. 北京巴布科克·威爾科克斯有限公司,北京 100043)
廣東粵電云河發(fā)電有限公司配套上海鍋爐廠(chǎng)有限公司開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)300 MW等級(jí)SG-1036/17.5-M4506型循環(huán)流化床(CFB)鍋爐。該型鍋爐整體采用M型布置,3臺(tái)汽冷式旋風(fēng)分離器布置在鍋爐爐膛與尾部豎井之間。
鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)
表2 鍋爐燃料特性數(shù)據(jù)
續(xù)表2
由于褐煤具有水分高、灰分低等特點(diǎn),所以當(dāng)運(yùn)行參數(shù)不合理時(shí),鍋爐難以建立起必要的灰循環(huán),從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題。
(1)床溫偏高且爐內(nèi)溫度偏差大
鍋爐平均床溫為930~970 ℃,最高床溫長(zhǎng)期保持在960 ℃左右,且床溫偏差較大。鍋爐存在結(jié)焦的危險(xiǎn),尤其是印尼褐煤的灰熔點(diǎn)ST僅為1 080 ~1 100 ℃,結(jié)焦的危險(xiǎn)很大。同時(shí),爐膛中部溫度約為930 ℃,而爐頂溫度僅為800/737 ℃,爐內(nèi)溫度偏差大。
(2)一次風(fēng)量大,風(fēng)室漏渣
鍋爐設(shè)計(jì)一次風(fēng)量為38萬(wàn)Nm3/h,一、二次風(fēng)比為6∶4,而實(shí)際運(yùn)行時(shí),滿(mǎn)負(fù)荷一次風(fēng)量達(dá)到46萬(wàn)Nm3/h,風(fēng)帽及密相區(qū)磨損嚴(yán)重。風(fēng)室漏渣,致使床壓與一次風(fēng)量降不下來(lái),風(fēng)機(jī)電耗大。
(3)燃褐煤成循環(huán)灰特性差
燃褐煤滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)爐膛中部壓差約為1.8~2.0 kPa。替換煤種后燃煤成循環(huán)灰特性明顯增強(qiáng),均化爐膛上下床溫的能力提高。
根據(jù)鍋爐存在的問(wèn)題,對(duì)鍋爐相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。
可見(jiàn),褐煤1的反應(yīng)開(kāi)始溫度為186 ℃,褐煤2反應(yīng)開(kāi)始溫度為205 ℃,反應(yīng)指數(shù)RI褐煤1為184,反應(yīng)指數(shù)RI褐煤2為182,屬于極易著火和燃盡特性煤種。
燃燒調(diào)整試驗(yàn)在250 MW工況下進(jìn)行,共進(jìn)行了5項(xiàng)單項(xiàng)調(diào)整,包括:一二次風(fēng)比例調(diào)整、上下二次風(fēng)比例調(diào)整、回料器運(yùn)行方式調(diào)整、床壓調(diào)整、給煤方式調(diào)整。
3.2.1 試驗(yàn)工況
一二次風(fēng)比例調(diào)整工況:6∶4、5∶5、4∶6。上下二次風(fēng)比例調(diào)整工況:7∶3、5∶5、3∶7?;亓掀鬟\(yùn)行方式調(diào)整工況:增加返料風(fēng)、降低松動(dòng)風(fēng)。床壓調(diào)整工況:11 kPa、10 kPa、9 kPa。給煤方式調(diào)整工況:根據(jù)爐內(nèi)氧量場(chǎng)情況,均化各給煤點(diǎn)的給煤量。
3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
綜合上述單項(xiàng)調(diào)整試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果及分析如下:
圖1 床溫變化
試驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)11個(gè)床溫高測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了記錄,由圖1可見(jiàn),調(diào)整后11個(gè)床溫測(cè)點(diǎn)值均較調(diào)整前有所降低,降低幅度約為10~15 ℃。且無(wú)超過(guò)970 ℃的床溫測(cè)點(diǎn)。燃燒調(diào)整對(duì)于降低床溫起到了明顯的效果。
圖2 風(fēng)機(jī)總電流變化
如圖2所示,以其中一點(diǎn)為例,8月21日300 MW工況較調(diào)整前風(fēng)機(jī)總電流分別降低了62.9 A和88.9 A,平均比較降低了75.9 A。
其他時(shí)間工況與考核工況負(fù)荷相同、煤種相同。
調(diào)整試驗(yàn)后,對(duì)鍋爐效率進(jìn)行了計(jì)算,表3表明:在鍋爐的各項(xiàng)熱損失中,排煙熱損失是最主要的因素,排煙熱損失約占全部熱損失的90%。
通過(guò)燃燒調(diào)整,雖然灰渣可燃物含量下降,但由于入爐煤的灰分不高,使得固體未完全燃燒熱損失雖有所下降,但并不顯著。
通過(guò)燃燒調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了降低鍋爐床溫,降低風(fēng)機(jī)總電耗的主要目的,但進(jìn)一步提高鍋爐效率的主要方法應(yīng)是降低排煙熱損失,回收排煙余熱。
表3 鍋爐效率計(jì)算匯總表
(1)床壓降低,一、二次風(fēng)機(jī)電流降低,因此廠(chǎng)用電率下降; 250 MW負(fù)荷電耗降低505 kW。
(2)250 MW負(fù)荷,在不影響飛灰、底渣燃盡時(shí),氧量調(diào)低至2.0%左右,鍋爐效率提高,250 MW時(shí)鍋爐效率達(dá)到了93.85%,達(dá)到同類(lèi)機(jī)組領(lǐng)先水平。
(3)在保證帶負(fù)荷能力和床溫的基礎(chǔ)上,采取低床壓運(yùn)行,節(jié)約了電耗,250 MW以上工況床壓不高于9 kPa。
(4)由于床溫降低,NOX排放值較調(diào)整前降低。
[1] 錢(qián) 進(jìn),王 冠.路面基層中粉煤灰SO3含量超標(biāo)的危害及防治對(duì)策[J].森林工程,2012,28(3):51-53.
[2] 岳光溪,等.循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的影響因素[J].北京:清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007.
[2] 張壽巖,等.大型CFB鍋爐的技術(shù)改進(jìn)與參數(shù)優(yōu)化[J].哈爾濱:電站系統(tǒng)工程,2011.