锅炉燃烧性能试验报告.docx
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锅炉燃烧性能试验报告
技术报告
报告编号:
DL_201010_6050_1686
丰城二期电厂#6炉制粉系统及燃烧优化试验报告
试验人员:
吴英、李海山、刘发圣、幸双喜、龚强
编写人:
审核:
批准:
工作完成日期:
2010年09月30日
报告提交日期:
2010年10月25日
本院地址:
南昌市民强路88号
邮政编码:
330096
服务电话:
+86-
电子邮件:
传真号码:
+86-
监督电话:
+86-
目 录
是否存院档案室:
是□否□
1试验目的
为了全面了解和掌握江西丰城二期电厂2×700MW机组#6锅炉在燃用不同煤种、不同负荷下变工况运行时的各项主要参数、锅炉运行状况及锅炉热效率情况,受江西丰城二期电厂委托,江西省电力科学研究院发电所于2010年9月对江西丰城二期电厂#6炉进行了锅炉制粉系统试验、燃烧优化调整试验及空预器性能试验,为机组今后优化运行提供参考依据。
2设备概况
2.1锅炉设备简介
江西丰城二期电厂2×700MW超临界机组锅炉本体由上海锅炉有限公司设计制造。
两台700MW燃煤锅炉为超临界参数变压运行直流炉,单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型炉。
锅炉容量和主要参数:
主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等要求与汽轮机的参数相匹配,主蒸汽温度按571℃,最大连续蒸发量(BMCR)2102t/h,最终与汽轮机的VWO工况相匹配。
炉型号:
SG2102/25.4-M959
制粉系统采用中速磨冷一次风正压直吹式,每台锅炉配置6台中速磨煤机;独立密封风系统,6台磨煤机共用1台密封风机,一台备用。
燃烧系统采用四角切向布置的摆动燃烧器,在热态运行中,一、二次风喷口均可上下摆动,一次风摆角±20°,二次风摆角±30°。
喷口的摆动由能反馈电信号的执行机构来实现。
摆动灵活,四角同步。
油燃烧器的总输入热量按30%BMCR计算。
布置三层油燃烧器,共12支,点火方式为高能电火花点燃轻油,然后点燃煤粉。
每支油枪出力为3500kg/h。
燃油枪采用机械雾化,喷嘴保证燃油雾化良好,避免油滴落入炉底或带入尾部烟道。
2.2锅炉主要设计参数
名称
单位
BMCR
BRL
主蒸汽流量
t/h
2102
2001.7
主蒸汽温度
oC
571
571
主蒸汽压力
MPa(g)
25.4
25.31
再热器进口压力
MPa(g)
4.63
4.37
再热器进口温度
oC
322
316
再热器出口压力
MPa(g)
4.43
4.19
再热器出口温度
oC
569
569
再热蒸汽流量
t/h
1760.9
1673
给水温度
oC
283
280
热效率
%
≥93.42
≥93.5
2.3设计燃料特性
项目
单位
设计煤
校核煤1
校核煤2
校核煤3
产地
淮南
丰城煤
黄陵
平顶山
工
业
分
析
收到基低位发热值Qnet.ar
kJ/kg
22410
18600
24910
21000
收到基全水份Mt
%
6.80
11
6.16
6.50
收到基灰份Aar
%
25.31
30.00
18.61
29.00
干燥无灰基挥发份Vdaf
%
34.60
22.84
38.59
30.50
空气干燥基水份Mad
%
0.57
1.60
0.70
元
素
分
析
收到基碳Car
%
55.18
47.53
62.98
54.99
收到基氢Har
%
4.09
3.05
4.09
2.87
收到基氧Oar
%
6.50
5.62
2.4
4.95
收到基氮Nar
%
1.32
1.18
1.01
1.19
收到基全硫St.ar
%
0.80
1.62
0.98
0.50
可磨性系数HGI
-
63.0
78
60.5
84.0
灰变形温度DT
℃
1220
1500
1220
1220
灰软化温度ST
℃
>1450
1500
1260
>1450
灰熔化温度FT
℃
>1450
>1500
1300
>1450
2.4制粉系统主要设计参数
原煤斗
项目
单位
设计参数
备注
数量
个
6
每个容积
m3
688
磨
煤
机
型式
中速辊式磨煤机
型号
ZGM113G
台数
台/炉
6
标准制粉出力
t/h
64.6
磨煤机转速
r/min
24.2
最大通风阻力
Pa
≤6540
磨一次风量
t/h
100.872
生产厂家
北京电力设备总厂
磨
煤
机
电
机
型号
YMSQ600-6
数量
台/炉
6
额定功率
kW
650
额定电压
kV
6
额定电流
A
80.5
额定转速
r/min
992
电机转向
逆时针
从驱动端看
电加热
W
1000
220V
2.5风机主要设计参数
吸风机
型号动叶可调轴流式SAF37.5-22.4-1
风量540.83/485.81m3/s(T.B/BMCR)
风压(总压升)5940/4569Pa(T.B/BMCR)
一次风机
型号PAF19-14-2动叶可调轴流式
风量104.67/77.44m3/s(T.B/BMCR)
风压(总压升)18031/13820Pa(T.B/MCR)
送风机
型号动叶可调轴流式FAF28-12.5-1
风量259.34/235.67m3/s(T.B/BMCR)
风压(总压升)3694/3344Pa(T.B/BMCR)
3试验内容及方法
本试验依据中华人民共和国国家标准GB10184-88<<电站锅炉性能试验规程>>及DLT467-2004<<电站磨煤机及制粉系统性能试验>>进行,具体内容如下。
3.1制粉系统热态调整试验
调整磨煤机出力为最大出力的80%左右,磨煤机风量按照风煤比曲线设置,在不同分离器挡板下,通过该项试验掌握分离器挡板开度和煤粉细度的关系,并确定设计细度下分离器开度,为燃烧调整及运行提供依据。
调整磨煤机出力为最大出力的80%左右,进行磨煤机变加载油压试验,以确定磨辊最佳加载油压。
掌握磨煤机不同出力性能,检验磨煤机是否能达到设计最大出力及最小风量性能,试验在保持分离器挡板不变的情况,分别在三种给煤量下,风量按照风煤比曲线变化,测量各个工况下制粉系统参数(包括制粉单耗)。
保持磨煤机在额定出力下运行,分离器挡板开度放在合适位置时,分别在三种风量下,测量制粉系统相关的参数。
3.2锅炉燃烧调整试验
在某一稳定负荷下,对空气预热器出口水平烟道进行烟温场测量,选定温度测量的代表点,或按网格法布置温度测点,直接测量排烟温度。
在某一稳定负荷下,对空气预热器进、出口水平烟道进行氧量场测量,选定氧量测量的代表点,或采用网格法布置烟气取样管,直接测量空气预热器进、出口烟道氧量,同时通过该项试验对表盘氧量进行标定。
在660MW负荷下,分别在不同的分仓配煤方案下进行锅炉热效率测试,以确定最佳的配煤方案,具体配煤方案如下。
配煤方案
A磨
B磨
C磨
D磨
E磨
F磨
1
普通煤
优加
优加混郑煤
优加混郑煤
普通煤
平大混普通煤
2
平大混普通煤
优加
郑煤混普通煤
优加混郑煤
普通煤
优加混普通煤
3
普通煤
优加
优加混焦煤
优加混普通煤
普通煤
平大混普通煤
4
平大混焦煤
优加
普通煤
优加混普通煤
普通煤
优加混普通煤
5
优加混焦煤
优加
普通煤
优加混郑煤
普通煤
优加混普通煤
6
平大混普通煤
优加
郑煤混安源煤
优加
普通煤
普通煤
7
普通煤
优加
优加混焦煤
优加混普通煤
普通煤
安源混普通煤
8
优加混郑煤
优加
郑煤混普通煤
优加
普通煤
普通煤
9
优加
优加
郑煤
郑煤
平大混普通煤
安源混普通煤
10
优加
优加
焦煤
普通煤
平大混普通煤
安源混普通煤
11
普通
优加
优加混普通
优加
优加
普通煤
12
平十煤
优加
郑煤混平十
优加
普通煤
普通煤
通过改变送风机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,在表盘上反映为空气预热器入口或省煤器出口烟气含氧量的变化。
通过该项试验,测量氧量变化对锅炉汽温特性、经济性的影响,确定锅炉的最佳控制氧量。
由于不同负荷下的最佳氧量不相同,因此,该项试验拟在四种负荷(660MW、610MW、540MW、480MW)下进行,通过试验获得不同负荷氧量和负荷关系曲线。
试验记录锅炉运行主要参数,实测排烟温度、排烟氧量、及大气参数等,并采集原煤、飞灰、炉渣样品。
各层二次风小风门开度不同,对炉内的燃烧工况影响不同。
试验在660MW负荷下进行,以各层二次风小风门为调节对象,在控制省煤器出口氧量不变条件下,改变二次风的配风方式(均等、正宝塔、倒宝塔),并测量不同二次风配风方式对锅炉壁温特性、汽温特性、烟温偏差的影响,确定目前煤种下适合该炉的配风方式。
燃料风的作用是补充煤粉燃烧初期的氧量,试验时保持省煤器出口氧量和炉膛/风箱压差不变,在不同燃料风开度下,分析测量燃料风变化对汽温特性、锅炉烟温偏差的影响,获得最佳燃料风开度。
燃尽风的作用是降低NOx,提供锅炉燃烧后期所需氧量,试验保持氧量和辅助风风门不变时,在不同燃尽风开度下,分析测量燃尽风变化对汽温特性、锅炉烟温偏差的影响,获得最佳燃尽风开度。
在660MW、600MW、540MW、480MW负荷下对预热器两侧的漏风进行测量,评估目前空预器漏风状况,为检修和运行提供依据。
3.3试验的测试项目、方法、测试仪器和测点布置如下表:
序号
项目
测点位置
测量仪器及测试方法
1
运行参数
DCS系统每15分钟采集一次
2
原煤取样
给煤机下煤管
每30分钟循环取样一次,混合后缩分,作燃料工业分析、元素分析、低位发热量测定
3
飞灰取样
空预器出口烟道
经标定后仓泵处取飞灰样做飞灰可燃物含量分析
4
炉渣取样
冷渣器出口
每30分钟取样一次,混合后缩分,作炉渣可燃物分析
5
烟气成份
空预器进出口烟道
节能环保测试车、Testo335烟气分析仪,按网格划分法每10分钟取样分析烟气中O2含量
6
排烟温度
空预器出口烟道
经标定后表盘排烟温度
7
空气温度
送风机入口附近
温度计,每30分钟测量一次
4试验结果及分析
4.1制粉系统热态调整试验
为掌握制粉系统分离器的挡板特性,获得挡板开度对煤粉细度,制粉电耗等参数的影响,获得相应的对应关系,将磨煤机出力调整至50t/h左右,制粉系统通风量按照风煤比曲线设定,对A~F六台磨煤机分离器挡板在不同开度下进行了试验,试验结果见表4.1~4.6。
表4.1A磨分离器挡板特性试验结果
试验日期
2010-9-15
2010-9-15
2010-9-15
试验时间
12:
25~12:
55
13:
10~13:
40
14:
15~14:
45
试验内容
变挡板试验1(55%/55%)
变挡板试验2(50%/50%)
变挡板试验3(45%/45%)
煤种
A8区和A2区
A8区和A2区
A8区和A2区
机组负荷
MW
610
610
610
磨入口表盘风量
t/h
71.1
71.4
70.7
磨差压
kPa
3.88
3.97
4.23
磨加载力
MPa
9.7
9.7
9.38
R200
%
3.12
3.72
1.04
R90
%
13.16
11.08
6.64
煤粉均匀性指数
0.67
0.50
0.65
热一次风压
kPa
9.22
9.32
9.35
磨煤机电流
A
42.2
42.63
44.3
磨煤机出力
t/h
50.6
50.7
48.5
总燃料量
t/h
299
300
290
A一次风机电流
A
116.6
116.6
116.6
B一次风机电流
A
113.1
114.8
112.5
磨煤机电耗
kW
147.6
132
162.6
A侧一次风机功率
kW
561.6
530.4
532.8
B侧一次风机功率
kW
504
532.8
500.6
磨煤单耗
kW.h/t
5.9
5.28
6.5
通风单耗
kW.h/t
7.13
7.09
7.13
制粉单耗
kW.h/t
13.03
12.37
13.63
表4.2B磨分离器挡板特性试验结果
试验日期
2010-9-15
2010-9-15
2010-9-15
试验时间
12:
25~12:
55
13:
10~13:
40
14:
15~14:
45
试验内容
变挡板试验1(50%/50%)
变挡板试验2(55%/55%)
变挡板试验3(45%/45%)
煤种
B8区和中能煤
B8区和中能煤
B8区和中能煤
机组负荷
MW
610
610
610
磨入口表盘风量
t/h
69.9
70.6
70.67
磨差压
kPa
3.99
4.15
4.38
磨加载力
MPa
9.22
9.21
8.56
R200
%
3.68
4.12
1.44
R90
%
17.32
20.8
10.92
煤粉均匀性指数
0.79
0.89
0.81
热一次风压
kPa
9.21
9.22
9.33
磨煤机电流
A
52.9
52.6
54.9
磨煤机出力
t/h
40.2
40.2
37.4
总燃料量
t/h
299
300
290
A一次风机电流
A
116.6
116.6
116.6
B一次风机电流
A
113.1
114.8
112.5
磨煤机电耗
kW
206.4
192.6
228.6
A侧一次风机功率
kW
561.6
530.4
532.8
B侧一次风机功率
kW
504
532.8
500.6
磨煤单耗
kW.h/t
10.32
9.63
11.43
通风单耗
kW.h/t
7.13
7.09
7.13
制粉单耗
kW.h/t
17.45
16.72
18.56
表4.3C磨分离器挡板特性试验结果
试验日期
2010-9-16
2010-9-16
2010-9-16
试验时间
09:
25~09:
55
10:
15~10:
45
11:
15~11:
45
试验内容
变挡板试验1(40%/40%)
变挡板试验2(45%/50%)
变挡板试验3(50%/55%)
煤种
B4区、C2区、新洛煤和刘庄煤
B4区、C2区、新洛煤和刘庄煤
B4区、C2区、新洛煤和刘庄煤
机组负荷
MW
660
660
660
磨入口表盘风量
t/h
70
76.2
70.1
磨差压
kPa
4.39
4.46
4.29
磨加载力
MPa
11.06
11.06
11.06
R200
%
3.24
3.64
4.04
R90
%
12
14.04
14.12
煤粉均匀性指数
0.60
0.66
0.62
热一次风压
kPa
9.51
9.32
9.51
磨煤机电流
A
48.7
49.73
49.1
磨煤机出力
t/h
50
50
50
总燃料量
t/h
314
314
315
A一次风机电流
A
120.1
117.7
118.3
B一次风机电流
A
117.7
115.8
114.2
磨煤机电耗
kW
180
180
204
A侧一次风机功率
kW
552
456
564
B侧一次风机功率
kW
530.4
480
504
磨煤单耗
kW.h/t
7.2
7.2
8.16
通风单耗
kW.h/t
6.89
5.98
6.78
制粉单耗
kW.h/t
14.09
13.18
14.94
表4.4D磨分离器挡板特性试验结果
试验日期
2010-9-16
2010-9-16
2010-9-16
试验时间
09:
25~09:
55
10:
15~10:
45
11:
15~11:
45
试验内容
变挡板试验1(40%/40%)
变挡板试验2(45%/50%)
变挡板试验3(50%/55%)
煤种
B8区和刘庄煤
B8区和刘庄煤
B8区和刘庄煤
机组负荷
MW
660
660
660
磨入口表盘风量
t/h
75.1
73.1
74.1
磨差压
kPa
4.28
4.44
4.41
磨加载力
MPa
12.88
12.91
12.93
R200
%
5.04
4.72
3.56
R90
%
16.36
16.88
14.04
煤粉均匀性指数
0.63
0.68
0.66
热一次风压
kPa
9.36
9.37
9.46
磨煤机电流
A
60.5
60.9
61.6
磨煤机出力
t/h
59.9
59.8
59.8
总燃料量
t/h
314
314
315
A一次风机电流
A
120.1
117.7
118.3
B一次风机电流
A
117.7
115.8
114.2
磨煤机电耗
kW
251.4
240
204
A侧一次风机功率
kW
552
456
564
B侧一次风机功率
kW
530.4
480
504
磨煤单耗
kW.h/t
8.38
8
8.6
通风单耗
kW.h/t
6.89
5.98
6.78
制粉单耗
kW.h/t
15.27
13.98
15.38
表4.5E磨分离器挡板特性试验结果
试验日期
2010-9-16
2010-9-16
2010-9-16
试验时间
09:
25~09:
55
10:
15~10:
45
11:
15~11:
45
试验内容
变挡板试验1(40%/40%)
变挡板试验2(45%/50%)
变挡板试验3(50%/55%)
煤种
A8区和A2区
A8区和A2区
A8区和A2区
机组负荷
MW
660
660
660
磨入口表盘风量
t/h
75.2
77.4
76.1
磨差压
kPa
4.65
4.58
4.58
磨加载力
MPa
9.53
9.55
9.55
R200
%
2.72
2.68
5.32
R90
%
14.44
13.56
19
煤粉均匀性指数
0.78
0.74
0.71
热一次风压
kPa
9.43
9.23
9.35
磨煤机电流
A
46.8
44.9
44.1
磨煤机出力
t/h
49.9
50
49.9
总燃料量
t/h
314
314
315
A一次风机电流
A
120.1
117.7
118.3
B一次风机电流
A
117.7
115.8
114.2
磨煤机电耗
kW
180
180
174
A侧一次风机功率
kW
552
456
564
B侧一次风机功率
kW
530.4
480
504
磨煤单耗
kW.h/t
7.2
7.2
6.96
通风单耗
kW.h/t
6.89
5.98
6.78
制粉单耗
kW.h/t
14.09
13.18
13.74
表4.6F磨分离器挡板特性试验结果
试验日期
2010-9-16
2010-9-16
2010-9-16
试验时间
09:
25~09:
55
10:
15~10:
45
11:
15~11:
45
试验内容
变挡板试验1(40%/40%)
变挡板试验2(45%/50%)
变挡板试验3(50%/55%)
煤种
新洛煤和上塘煤
新洛煤和上塘煤
新洛煤和上塘煤
机组负荷
MW
660
660
660
磨入口表盘风量
t/h
74.3
73.7
75.1
磨差压
kPa
3.65
3.66
3.6
磨加载力
MPa
8.29
8.29
8.29
R200
%
4.16
4.68
8.92
R90
%
15.04
19.68
31.64
煤粉均匀性指数
0.65
0.79
0.93
热一次风压
kPa
9.6
9.37
9.46
磨煤机电流
A
40.6
40.1
40
磨煤机出力
t/h
55.2
55.2
55.2
总燃料量
t/h
314
314
315
A一次风机电流
A
120.1
117.7
118.3
B一次风机电流
A
117.7
115.8
114.2
磨煤机电耗
kW
130.8
126
132
A侧一次风机功率
kW
552
456
564
B侧一次风机功率
kW
530.4
480
504
磨煤单耗
kW.h/t
4.76
4.58
5.28
通风单耗
kW.h/t
6.89
5.98
6.78
制粉单耗
kW.h/t
11.65
10.56
12.06
试验结果表明,六台磨煤机分离器挡板特性总体良好,挡板角度的调节能够有效调整煤粉细度,但各磨对煤粉细度的调节能力与制粉单耗又不尽相同,具体情况如下:
1)A磨分离器挡板开度分别为45%/45%、50%/50%与55%/55%时,煤粉细度R90分别为6.64%、11.08%与13.16%,磨煤单耗分别为6.5、5.28与5.9kw.h/t,制粉单耗分别为13.63、12.37与,随着分离器挡板逐步开大,煤粉细度逐步增大,但煤粉均较细,挡板开度从45开至50时,煤粉细度调节效果较明显,50至55时调节效果不佳,因此可见A磨分离器挡板对煤粉细度的调节范围较小,综合考虑煤粉细度与制粉单耗,建议A磨挡板刻度控制为50%/50%。
2)
3)B磨分离器挡板开度分别为45%/45%、50%/50%与55%/55
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