mw神华煤锅炉燃烧优化调整试验研究

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1、330MW神华煤锅炉燃烧优化调整试验研究-机电论文330MW神华煤锅炉燃烧优化调整试验研究张丙刚张大兴（神华国华惠州热电分公司，广东惠州516082）摘要：神华煤锅炉在运行过程中虽然掺烧了25%的高灰熔点煤，但仍普遍存在着排烟温度偏高、炉膛结焦等问题，锅炉经济性也有进一步提高的潜力。现针对某电站330MW锅炉进行了优化燃烧调整试验，分析了运行氧量、负荷、煤粉细度、磨运行方式、一次风量（温）、周界风开度、燃尽风开度、配风方式、燃烧器摆角等参数对锅炉效率、结焦和NOx排放等的影响。在兼顾锅炉防结焦、高效和低NOx排放的基础上，

2、推荐了锅炉运行方式，达到了优化锅炉运行的目标。关键词：锅炉效率；结焦；NOx；燃烧优化0引言国华惠州热电厂一期工程新建的2台330MW机组2号锅炉系武汉锅炉厂生产的亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的∏型汽包炉，设计燃用神混煤。制粉系统采用正压直吹式，配备5台HP863型碗式中速磨煤机，设计煤粉细度R90=18%。煤粉燃烧器采用20只带偏置周界风的水平浓淡燃烧器，四角布置，大小双切圆燃烧，切圆直径分别为723mm和928mm，共5层一次风喷口，一、二次风间隔布置，同时在燃烧器区

3、上方布置3层分离式燃尽风（SOFA），以实现炉内空气的深度分级、进一步降低NOx排放。锅炉排渣系统采用链条式干式除渣机。为控制单烧神华煤时锅炉的结焦，2号锅炉掺烧了25%的高灰熔点准格尔煤。但在实际运行过程中，仍存在炉内受热面结焦较重的问题；在夏季运行期间，由于炉内结焦和环境温度升高，锅炉的实际排烟温度一直在155℃以上，比设计值125.6℃高约30℃，严重影响了锅炉设备的安全性和经济性。本文针对这些问题进行了优化燃烧调整试验，并提出了合理的锅炉运行方式。1测试方法及内容锅炉优化燃烧调整试验根据《电站锅炉性能试验规程》（A

4、SMEPTC4.1）按反平衡法计算锅炉热效率，热值取低位发热量。试验过程中主要测试方法如下［1］：（1）烟气温度测量：空气预热器进、出口烟道烟温按代表点法用特制的K型热电偶测量，10～15min测一次，其代表点根据辅助试验测量面的温度场确定，每一代表点孔上纵深方向按网格法装有3个铠装热电偶，以提高测量精度。送风温度用玻璃管温度计测量。（2）烟气成分测量：空气预热器进、出口烟气中氧量和NOx浓度采用德国产的Testo350型烟气分析仪按照网格法测量，每10～15min测量一次。（3）原煤取样：试验开始前在给煤机处取样，装入磨

5、口瓶内密封，每一试验工况取样两次，混合后进行分析。（4）煤粉取样：煤粉取样在一次风管上按照等速取样采取，装入塑料袋内，进行混合筛分。（5）飞灰取样：采用等速取样法采集。（6）炉膛烟温测量：采用红外高温仪通过锅炉燃烧器区上部看火孔和屏区看火孔测量，作为结焦监测手段之一。同时，人工观察燃烧器区、屏区、炉底干渣机处结渣。（7）运行参数记录：采用2号机组配套的数据采集系统记录与试验有关的运行参数，每10min记录一次。2试验结果分析2.1运行氧量的影响在维持其他运行参数不变的条件下，以空预器出口氧量为变化参数，通过改变送风机入口门

6、来控制该参数。试验结果如表1所示。从表中可以看出，锅炉在80%及以上负荷时，随着氧量的增加，未燃碳热损失基本不变或略有下降，但干烟气热损失却随之增加，锅炉效率在80%左右负荷时呈递减趋势，在满负荷时基本不变。这说明，神华煤的燃烧特性优良，氧量控制在较低水平即可，氧量过度升高只会造成排烟损失增加而对降低飞灰含碳量无益。另一方面，由于神华煤燃烧速度快，氧量升高对燃烧器区炉温和屏区烟温的影响均较小，从而说明氧量变化对锅炉结焦的影响也较小。但需要注意的是，氧量升高可以增强燃烧器区的氧化性气氛，对于高铁型的神华煤防止结焦来说也是有利

7、的［2］。在其他运行参数不变的情况下，氧量对NOx的影响呈正相关性，即随着氧量增加，NOx呈上升趋势。综合考虑低氮、高效和防结焦的需要，在锅炉负荷为80%ECR以上时的运行氧量控制在3.3%左右。2.2锅炉负荷的影响从表1还可以看出，对于神华煤锅炉来说，由于其优良的燃烧特性，在80%ECR以上负荷时，锅炉效率均能保证较高水平，在保证值93.5%以上。在负荷下降时，由于运行氧量会适当提高，燃烧器区过量空气系数增加，NOx排放浓度呈升高趋势，由220mg/Nm3升高至250mg/Nm3左右。锅炉负荷在80%～100%ECR范围

8、内波动时，炉温水平基本保持不变，若需要通过降负荷来减轻炉内结焦，则将负荷降低至80%ECR以下。2.3煤粉细度的影响通过调整磨煤机分离器挡板开度，将煤粉细度R90值由25%调低至20%，试验结果如表2所示。可以看出，随着煤粉细度下降，炉内火焰中心下移明显，不但屏区温度出现了42℃的下降，而且煤粉燃尽程度