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330MW亚临界锅炉冷态启动及优化燃烧调整 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-10-18

1、工程概况
1.1锅炉概况
    某热电厂一期工程选用2台330 MW空冷供热机组,#l,#2锅炉选用上海锅炉厂有限公司生产的SC - 1178/17.5 -M型亚临界、一次中问再热、自然循环汽包炉。该锅炉采用单炉膛、倒U形布置、四角切圆燃烧方式、中速磨冷一次风直吹式制粉系统、平衡通风、全钢架悬吊结构、伞封闭布置、固态排渣。炉膛采用四角切圆燃烧,每角共装设14层喷嘴,5层煤粉燃烧器、7层二次风、2层燃尽风。每层煤粉燃烧器周围配有周界风,在7层二次风之中配有3层轻油燃烧器。煤粉燃烧器自下而上编号为A.B,C,D,E,二次风喷嘴自下而上编号为AA,AB,BC,CD.DE,EE,OFA,燃尽风喷嘴编号为SOFA1,SOFA2,油层燃烧器自下而上编号为AB.BC,DE。一次风喷然器最大摆角为±200,二次风喷然最大摆角为±300。燃烧器主要运行参数见表1。
1.2等离子点火器实现原理及其配套设备
1.2.1  等离子点火器工作原理
    等离子点火器的基本原理是电极接触引弧,即阴极与阳极接触后通过特定的直流电源给阴阳极加大电流,当阴极离开阳极时引燃电弧,同时,电弧在线圈磁力的作用下被拉出喷管之外,压缩空气在电弧的作用下被电离为高温等离子体,形成等离子电弧。该等离子体内含有大量活性粒子,这些粒子正负电荷数相等,对内为良导体,对外显中性,其内部有着上万度的高温。该等离子体射流用机械和磁压缩的方法送至需进行点火的部位,让煤粉通过该等离子体,由于受到超高温的强烈作用,煤粉颗粒在1 ms内迅速释放出挥发分,并被破裂粉碎而再次释放挥发分,从而迅速燃烧。
1.2.2辅助系统
    辅助系统由载体空气系统、冷却水系统、图像火检系统、热控系统、冷炉制粉系统、等离子燃烧器壁温监测系统、等离子一次风监测系统等组成。
    其中,载体空气系统设计了2种气源:一路为等
离子厂供载体风机提供,载体风同时提供图像火检的冷却风;一路为仪用压缩空气经减压至10 kPa作为载体风。了能实现锅炉冷态启动,在’l磨煤机入口设汁暖风旁路加装了暖风器,通过辅助蒸汽加热可使磨煤机入口风温提高至180℃,满足了锅炉冷态启动的条件并能制出合格的煤粉送入锅炉。
1.3制粉系统及主要设计参数
    每台锅炉设有5台MPS190型中速磨煤机,其工作过程如下:需碾磨的原煤从磨煤机的中央落到磨环上,旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨辊道上,通过磨辊进行碾磨。一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围,将经过碾磨从磨环上甩出的煤粉混合物烘干并输送至上部分离器,在分离器中进行分离,粗粉被分离出来返回磨环,合格的煤粉被一次风带出分离器。磨煤机采用液压加载方式,出力为15~38t/h,给煤机的出力为5—45t/h。
2、锅炉的冷态启动
2.1制粉系统一次风的调平
    为了使同层一次风速相同,从而保证锅炉热态时燃烧中心居中,通过一次风管上的可调缩孔进行了同层一次风速的调平试验,试验结果见表2。
2.2热工逻辑的改动及联锁实现
    (1)对应于等离子点火系统的制粉系统,增加了“等离子模式”下点火能量的判断:即等离子模式下,A层投粉点火能量是等离子全投;B层投粉点火能量必须是A磨运行且等离子全投,给煤量大于30t/h;C层投粉必须满足A磨运行、等离子全投且B给煤机给煤量大于30 t/h。
    (2)磨煤机出口速关阀:正常模式下磨煤机运行禁关;等离子模式下,等离子断弧关闭对应的磨煤机出口速关阀。
    (3)制粉系统跳闸:等离子模式下,2/4及以上等离子断弧后制粉系统跳闸。
    (4) MFT触发后,通过逻辑和硬接线实现等离子点火器跳闸。
2.3制粉系统暖磨
    对制粉系统暖磨,对等离子蒸汽加热器充分疏水暖透后,开启制粉系统的一次风机和密封风机,开启对应的制粉系统的风门调整一次风管风速在18—20 m/s,开展蒸汽加热器的入口手动门,并保持蒸汽参数在0.8 MPa/250℃左右。此外,为了改善着火条件,投入一次风、二次风暖风器,提高了入炉的一次风温及二次风温。
2.4等离子点火系统启动
    在制粉系统一次风出口温度达到80℃左右时,进行等离子拉弧,在进行等离子拉弧前确认等离子冷却水压力在0.4—0.6 MPa.载体风压在6—9 kPa.#1~#4等离子燃烧器依次拉弧并观察等离子的电压和电流是否稳定。
2.5锅炉点火启动
    在等离子拉弧后,准备启动磨煤机,针对MPS型中速磨的特点,在启动前抬起磨辊,无加载力时转启磨煤机,接着启动给煤机并在给煤量为l5t/h时对磨煤机布煤l min左右,然后降磨辊并设定加载为7.5 MPa,风速为19~20 m/s和初投煤粉质量浓度不小于0.3 kg/kg,风量为45.7 t/h,然后调整给煤量为20 t/h。制粉系统加载达到7.5 MPa后,#l一#4等离子燃烧器很快着火,负压在±500 Pa波动,燃烧状况良好。
2.6锅炉点火时的调整
    锅炉点火前调整风箱差压在380 Pa左右、等离子燃烧器对应周界风开度15%、锅炉总风量在30%BMCR;点火后根据锅炉升温升压的需要调整制粉系统出力为15 t/h,对燃烧进行了调整,燃烧情况良好。
2.7冷态启动小结
    上述冷态启动过程经历锅炉蒸汽吹管、空冷系统冲洗、冷态启动冲车等几个阶段的考验,锅炉燃烧稳定、升温升压满足要求、汽温汽压在可调范围内。
3、试运过程中出现的问题及处理
3.1等离子点火系统在调试期间遇到的问题及处理
    锅炉在冷态启动时,遇到了煤质变化,燃烧明显变差:负压摆动较大,着火距离远且火焰偏弱,不连续。针对煤质变差的情况做了燃烧调整,主要调整过程为:
    (1)增加等离子电流,加大等离子功率;
    (2)减少阴离子间隙,加强建立更稳定的电弧,防止断弧、灭火;
    (3)在蒸汽加热器设计范围内,提高进汽压力、温度,提高一次风温,减少煤粉所需的着火热;
    (4)在保证一次风携粉能力的技术上,适当降低一次风速,减少着火距离,使挥发分在经过等离子燃烧器时尽可能析出燃烧;意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
    (5)关小等离子燃烧器对应的二次风周界风挡板,推迟高速、低温的二次风与一次风的混合,提高了燃烧器喷口的煤粉浓度,更利于燃烧;
    (6)在燃烧了一段时间后,逐步提高制粉系统的出力,加强燃烧,空气预热器出口一次风温、二次风温得以很快提高,更促进了燃烧的稳定和改善。
    (7)经过上述一系列调整,锅炉燃烧情况有了明显改善。
3.2试运行过程中磨煤机振动原因分析及处理
在制粉系统运行过程中,磨煤机多次出现振动,振动的原因大致可分为2种。
    (1)在制粉系统首次启动前,3个磨辊和碾盘之间的间隙没有调平,导致制粉系统在运行时磨盘里的煤层厚度不一致,引起磨煤机振动。处理方法:在磨煤机启动前,必须调整液压储能器内的惰性气体压力,使3个储能器内的压力一致并低于制粉正常运行最低加载力,保证加载力能进入储能器,否则也会引起磨煤机的振动。
    (2)针对MPS型中速磨在磨辊落到位后磨辊和碾盘之间没有间隙的特点,在制粉系统运行前,必须抬起磨辊,在它们之间有煤后才可以运行;在给磨煤机布煤时,必须把握合适的给煤量和布煤时间,因为煤层太或太厚都有可能引起磨煤机的振动。处理方法:在给磨煤机上煤时,必须投入除铁器、除木器和碎煤机,大块的铁块、石头和煤矸石等进入磨煤机后也会引起磨煤机的振动,尤其在试运初期,更要加强制粉系统的振动监视;在频繁启动制粉系统时,要加强石子煤的清理,每次降磨辊加载之前都要启动给煤机,如不及时清理石子煤等大块物料,会引起制粉系统的振动。
4、锅炉的燃烧调整及优化
    为了掌握锅炉运行的技术经济特性,在锅炉运行负荷下,通过改变影响燃烧的各个因素来确定锅炉燃烧系统的运行方式,从而保证锅炉汽温、汽压、蒸发量等主要运行参数达到设计要求,保证锅炉燃烧着火稳定、火焰中心适当、火焰分布均匀、配风合理、避免严重结焦等,尽量使机组安全、稳定、经济运行,机组带80% ~100%负荷进行了燃烧调整试验。
4.1周界风(燃料风)风量试验
    各给煤机转速在70%左右,且燃煤低位发热量高达25 MJ/kg,周界风挡板开度只能在60%一100%小幅变化,以防止因着火点与燃烧器喷口间距过小而烧毁喷口或发生结焦;当周界风挡板开度在80%~100%变化时,因煤质明显好于设计煤种,火焰的稳定性一直较好,没有明显的火焰闪烁现象。在启动初期,为了燃烧稳定,控制周界风开度在15%—20%,避免风速较高的二次风提前与一次风混合而使着火提前;在燃烧稳定后及时调整周界风的开度,周界风的开度是燃烧器对应的燃料量的函数,有效避免了火焰冲墙和燃烧器区域结焦。
4.2辅助风风量试验
    风箱与炉膛的压差始终保持在1000 Pa左右。因A-E磨煤机电机轴承温度极度不稳定,为保证设备安全和整套试运顺利进行,平均分配各台磨煤机给煤量,在此运行方式下,炉膛内火焰中心偏高,经现场温度测量,确认火焰中心位于E层喷燃器与燃尽风口之间;同时,在满负荷时全关两级过热减温水的情况丁,锅炉主汽温度偏低,因此,为保证主蒸汽温度,只有将燃烧器摆角向上摆至最大角度以维持较高的火焰中心,满足提高主蒸汽温度的需要。
    根据以上锅炉的现实状况和试验期间燃煤的易燃特性,试验期间将AA,AB,BC层辅助风门基本置于最大开度,CD,DE层辅助风门置于75%开度,EE。OFA,SOl'A I,SOFAⅡ层辅助风门置于60%开度。与试验前参照锅炉说明书进行辅助风挡板开度配置的炉内工况相比,此运行方式下炉膛内火焰中心高度和火焰中心的温度有一定下降,同时有效减少了炉膛内的结焦,保证了锅炉连续大负荷运行期间运行的安伞性。
    此外,在进行燃烧调整时发现,风箱与炉膛风箱的差压变送器显示明显偏向,差压的取样点分别是二次风箱静压及炉膛出U炉膛静压。由于2个采用点存在30 rn的高度差,导致硅示偏小(显示偏小约300 Pa),在调整前利用风箱静压与炉膛负压的差值对差压变送器进行了修正。
4.3消旋风(OFA)风量试验
    在其他各层二次风小风门调整好的基础七,在80%一100%开度调整消旋风OFA的风门。试验表明,在两侧二次风配风和煤粉分配均匀的情况下,调整消旋风可在一定程度上减小炉膛出口两侧烟温的偏差。
4.4一次风量试验
    因A-E磨煤机电机轴承温度极度不稳定,为保证设备安全和整套试验进行,各台磨煤机给煤量平均分配,出力一般维持在20一35 t/h。试验时维持锅炉负荷和各个磨煤机出力(给煤量)不变,在24~ 32 m/s -次风速下调整各磨煤机入口一次风量,同时监视磨煤机进出口差压,利用高温计对炉内温度场进行测量,并进行飞灰含碳量分析。试验表明,当磨煤机给煤量维持在30t/h,一次风速在27—29 m/s时,磨煤机进出口差压基本稳定在3—4 kPa,磨煤机可保证较高的出力,并可避免堵磨;炉内温度场稳定,温度场温度分布均匀,可在维持炉内燃烧区域较高温度水平的同时控制炉内结焦;飞灰呈灰白色,含碳量较低。
4.5总风量试验
    锅炉在满负荷时,调整送风机的出力,改变炉膛出口氧量(改变量为额定氧量的3. 5%一4.5%),通过对不同炉膛出口氧量水平下锅炉及辅助设备运行参数的对比,初步确定在燃用低位发热量25 MJ/kg的燃煤时,炉膛出口氧量维持在4.0%左右,飞灰可燃物和排烟温度相对较低,是效率较高的运行配风方式。
4.6煤粉细度试验
    锅炉整套调试期间的煤粉细度改变试验结果表明,满负荷时的锅炉煤粉细度Rgo为18%—24%时,可保证磨煤机具有较高的出力,锅炉运行参数和炉膛内各处温度,飞灰含碳量等综合指标较好。
4.7燃烧器摆角试验
    锅炉整套调试期间,满负荷时两级过热减温水全关的情况下,锅炉主汽温度偏低。为保证主汽温度水平,将燃烧器摆角向上摆至最大角度,以维持较高的火焰中心。在低负荷时,调节燃烧器摆角可满足再热器出口汽温和壁温调整需要。但在机组正常运行时,再热汽温在设计摆角的基础上,再热汽温偏低大约5℃,如需维持正常汽温,摆角需摆置最上位置(最大角度),此时,会影响机组的排烟温度、进而影响锅炉效率,因此,建议在机组正常运行时运行上层燃烧器。
4.8燃料量分配试验
    锅炉整套调试期间,曾分别采用了3种磨煤机投用方式:投用A,B,C,D磨煤机;投用B.C,D,E磨煤机;投用A,B,D,E磨煤机。试验表明,不同的磨煤机投用方式因相应投入的喷口标高位置不同,对炉膛内火焰中心高度影响较大。
4.9灰器投用效果试验
    炉膛吹灰后,锅炉主汽温度下降明显,只有将燃烧器摆角向上摆至最大角度,并投用E磨煤机,以维持锅炉主汽温度在正常范围内。因此,在调试期间为尽量降低以上影响,预先进行过热器吹灰;在炉膛内吹灰时,炉膛内有明显掉焦现象,说明炉膛内吹灰效果较好、受热面清洁。
    经过上述一系列燃烧调整,锅炉燃烧稳定、不结焦、烟温不偏斜、飞灰和炉灰含碳量较低,通过性能试验证明锅炉的主要参数达到了设计要求,锅炉处于高效稳定运行,验证了燃烧调整的有效性,对运行人员的操作具有积极的意义。意甲直播cctv5生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
5、结论
    (1)对等离子点火技术在大璎锅炉上的应用过程及注意问题进行了论述,为同类新建机组和已建机组改造等离子点火系统提供参考。
    (2)对启动过程中遇到的问题,尤其是等离子点火初期及磨煤机的振动问题进行了分析和归纳总结,同时给出了处理和避免的方法,对同类设备处理有一定的帮助。
    (3)通过燃烧调整试验,基本摸清了锅炉的燃烧特性并使锅炉处在一个比较合理的燃烧工况,对运行人员的操作有一定的指导意义;锅炉高效、安全的运行增加了整个机组可利用系数。
    (4)为了节省燃油,很多新建机组及投产机组都改造了等离子少油点火系统,对于依靠燃烧器摆角调节汽温的燃烧器而言,底层燃烧器不参与摆动,因此,燃烧器的改动主要在最下层,但是较多机组设计在额定负荷时底层燃烧器备用,下层燃烧器不参与摆动调节;但实际运行人员都希望能够投入下层燃烧器,以使等离子、少油等燃烧器在事故或低负荷时起到稳燃作用。希望设计厂商能针对等离子和少油点火系统的锅炉进行优化设计,以更好地满足用户需要。

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