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基于660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行分析與燃燒調(diào)整研究

2019-08-13 14:39魏雷
關(guān)鍵詞:水冷壁超臨界直流

魏雷

【摘 要】660MW超臨界直流鍋爐主要是通過制粉系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)、配風(fēng)系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)進(jìn)行控制和運(yùn)行,因此,對著幾個方面進(jìn)行針對性的優(yōu)化措施,進(jìn)而提升生產(chǎn)的效率。燃燒的效果是660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行技能的標(biāo)準(zhǔn),因此需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。常用的燃燒調(diào)整方法有汽壓和汽溫以及蒸發(fā)量、燃料量的調(diào)整、配風(fēng)方式的調(diào)整、水煤比、風(fēng)煤比的調(diào)整等。本文就淺談基于660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行分析與燃燒調(diào)整研究。

【關(guān)鍵詞】660MW超臨界直流鍋爐;運(yùn)行分析;燃燒調(diào)整

鍋爐是發(fā)電廠中三大主機(jī)之一,隨著社會發(fā)展,對于電能的需求,發(fā)電廠不管是在規(guī)模上還是在裝機(jī)容量上都有著很大的提升,因此660MW超臨界直流鍋爐就成為了主流的應(yīng)用設(shè)備。但是在實際的運(yùn)行中660MW超臨界直流鍋爐還存在著很多的不足。不僅僅是在四大系統(tǒng)中存在著不足,還在設(shè)備方面也存在著很多的不足,因此需要在運(yùn)行控制方面和燃燒方面進(jìn)行優(yōu)化,從而更好的保證發(fā)電機(jī)組的安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性。

一、660MW超臨界直流鍋爐的簡述

為了應(yīng)對超臨界變壓運(yùn)行,660MW超臨界直流鍋爐應(yīng)運(yùn)而生。660MW超臨界直流鍋爐內(nèi)部帶有汽水分離器,也帶有循環(huán)泵啟動系統(tǒng),在燃燒的性能和環(huán)境上表現(xiàn)的非常優(yōu)秀。660MW超臨界直流鍋爐是一個典型的單爐,在配置上有尾部雙煙道,全鋼架懸吊結(jié)構(gòu),燃燒器也是采取最先進(jìn)的設(shè)計。除此之外,鍋爐水冷壁不管是在焊接方式上還是在管屏的采用上,都采用最先進(jìn)的設(shè)備和工藝,因此擁有著固態(tài)排渣和平衡通風(fēng)的性能。660MW超臨界直流鍋爐大致可以分為制粉系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)、配風(fēng)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)這四個系統(tǒng),在燃燒的過程中,采用W火焰、前后墻對沖、四角切圓的燃燒方式,通過6臺雙進(jìn)雙出磨媒機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)共同完成工作。因此660MW超臨界直流鍋爐的特點(diǎn)非常明顯:首先是水冷壁,水冷壁采用螺旋水冷壁和垂直水冷壁通過中間混合聯(lián)箱相結(jié)合。此外,水冷壁系統(tǒng)內(nèi)部還設(shè)置壓力平衡管道,保證水冷壁的安全運(yùn)行。然后就是過熱器的設(shè)置與布局。一般來說,過熱器都是三級設(shè)置,而二級布置的主要是再熱器。除此之外,鍋爐的主要參數(shù)和燃燒的方式都得到了很大程度上的強(qiáng)化,和660MW超臨界直流的更加的契合,不管是蒸汽的流量還是蒸汽的溫度,亦或者是蒸汽的壓力都滿足生產(chǎn)的需求。

二、660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行分析

(1)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行

制粉系統(tǒng)是660MW超臨界直流鍋爐中四大運(yùn)行系統(tǒng)之一,現(xiàn)階段生產(chǎn)的制粉系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)非常多,比如說系統(tǒng)操作簡單且零部件少,輸粉管路的阻力小而且耗電量少。尤其是現(xiàn)在大恒產(chǎn)的超臨界正壓直吹式制粉系統(tǒng),擁有原煤倉和密封風(fēng)機(jī)、自動磅秤和二次風(fēng)箱、給煤機(jī)和一次風(fēng)機(jī)、粗粉分離器和一次風(fēng)管等多種嚴(yán)密部件構(gòu)成,對于鍋爐燃燒的質(zhì)量有著重要的影響。由于制粉系統(tǒng)在660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行中有著重要的作用,因此時常需要將制粉系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,對于制粉系統(tǒng)的調(diào)整,一方面可以對煤粉量進(jìn)行調(diào)整,另一方面也可以對燃燒的調(diào)整和運(yùn)行做出合理的規(guī)劃。還可以對燃燒器的運(yùn)行方式濟(jì)寧一定的調(diào)整。

(2)啟動系統(tǒng)的運(yùn)行

660MW超臨界直流鍋爐的啟動系統(tǒng)是鍋爐的重要構(gòu)成部分,不僅零件繁多,而且在設(shè)計上和制作工藝上都有著很嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。啟動系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)計到貯水箱和管道附件、水位控制閥和啟動分離器、再循環(huán)泵和控制管道等多種部件,不僅僅關(guān)系著660MW超臨界直流鍋爐的正常啟動運(yùn)行,也關(guān)系著660MW超臨界直流鍋爐運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。另外660MW超臨界直流鍋爐的啟動系統(tǒng)能夠?qū)Ω鱾€部位進(jìn)行補(bǔ)償性的措施,從而保證鍋爐穩(wěn)定正常的運(yùn)行。

(3)燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行

一直以來,在超臨界直流鍋爐的運(yùn)行的啟動以及低負(fù)荷穩(wěn)燃都需要消耗大量的能源,而660MW超臨界直流鍋爐作為比較先進(jìn)的鍋爐,在燃燒系統(tǒng)上也采取了比較先進(jìn)的技術(shù),利用等離子點(diǎn)火或者微油點(diǎn)火系統(tǒng),大大的降低了點(diǎn)火時所需要的能源,從而節(jié)省了生產(chǎn)的成本。

三、660MW超臨界直流鍋爐的燃燒調(diào)整

(1)660MW超臨界直流鍋爐的燃燒不充分的原因

660MW超臨界直流鍋爐的燃燒主要是燃料與氧量相結(jié)合的燃燒,由于鍋爐的運(yùn)行是用產(chǎn)生熱量的燃料驅(qū)動,其煤粉和氧量在鍋爐運(yùn)行過程中發(fā)生變化,從而導(dǎo)致燃料的燃燒不充分,降低煤粉熱量的利用率;現(xiàn)在燃料的燃燒一般采取懸浮煤粉鍋爐切圓燃燒或者對沖燃燒,這樣的燃燒方法能保證燃料的充分燃燒,但是會出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)的狀態(tài),尤其是在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行中,情況更加明顯,燃燒點(diǎn)發(fā)生位置變化,倘若二次風(fēng)剛性不足,切圓和對沖力度不夠,火焰偏向,鍋爐內(nèi)水蒸汽密度改變,水冷壁汽水密度也發(fā)生改變,從而使整個鍋爐能量動蕩,造成效率的進(jìn)一步降低。

(2)配風(fēng)的調(diào)整

配風(fēng)是由二次風(fēng)道提供,然后從二次風(fēng)擋板前引出。二次風(fēng)的意義就是保證燃燒的充分性,因此,在進(jìn)行二次風(fēng)的調(diào)整中,需要將二次風(fēng)進(jìn)行正確的引導(dǎo),保證在每一臺燃燒器的中間管中通過,并且需要為油燃燒器提供合理的額比例燃燒空氣,保證燃燒的充分性。

(3)風(fēng)煤比的調(diào)整

為了保證在燃燒過程中的充分性和經(jīng)濟(jì)性,就需要對風(fēng)煤比進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在調(diào)整的時候可以通過一次和二次風(fēng)配合以及送吸風(fēng)的配合,保持相當(dāng)穩(wěn)定的爐膛溫度的情況下,科學(xué)合理的風(fēng)配比就是最佳的燃燒環(huán)境。在這個調(diào)節(jié)的過程中,通過一次和二次的東風(fēng)能夠保證起火的速度,也能夠保證燃燒的安全性。而合理的送吸風(fēng)則能夠保證爐膛內(nèi)的空氣壓力,而且還能夠減少漏風(fēng)情況的發(fā)生。因此當(dāng)風(fēng)煤比的比例合適的情況下,能夠大幅度提升燃燒的效率,降低燃燒的成本。

(4)燃料量控制

660MW超臨界直流鍋爐在燃燒的過程中水煤比是非常重要的一環(huán),和鍋爐的蒸發(fā)量密切相關(guān),而且和超臨界機(jī)組的符合控制以及燃料的控制也密切相關(guān)。只有燃燒量和給水量有著合理的控制比例,才能夠保證過熱汽溫,進(jìn)而保證鍋爐整體運(yùn)行。而這其中,燃燒量是最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的因素,決定著蒸發(fā)量和給水量的多少。通常來說燃燒量的控制和系統(tǒng)間存在著一定的比例關(guān)系,即燃料量指令=鍋爐主指令+微過熱點(diǎn)溫度調(diào)節(jié)的動態(tài)解耦信號。因次在調(diào)整的過程中按照比例的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整即可。

結(jié)束語

660MW超臨界直流鍋爐以其啟停速度快、負(fù)荷變化快的特點(diǎn)已逐步發(fā)展成為我國調(diào)峰主力機(jī)組。對鍋爐的運(yùn)行控制和燃燒控制有助于機(jī)組的更好運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

[1]陳勝利.超臨界直流鍋爐汽溫控制系統(tǒng)的改進(jìn)[J].發(fā)電設(shè)備,2008(04).

[2]王娜納,邊小君,曹云娟.660 MW級超臨界與亞臨界鍋爐技術(shù)比較[J].浙江電力,2003,(6).

(作者單位:赤峰經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)發(fā)電有限公司)

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