330mw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330MEPTC4.1）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

2、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

3、、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

4、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，

5、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，而且煤粉燃尽程度大幅

6、提高，飞灰含碳量由2.12%下降至1.32%，使未燃碳热损失下降0.12%。从上述表述可以看出，细煤粉有利于提高锅炉经济性、降低屏区受热面结焦风险。由于燃烧速度加快，放热强度增加，燃烧器区温度有所上升，使该区结焦倾向增加；但较细的煤粉颗粒惯性小，可以减少大颗粒偏转刷墙的风险，也可以减轻水冷壁结焦［3］。另外，煤粉细度变化对NOx排放浓度的影响较小。因此，运行过程中建议选取较低的煤粉细度，至少维持在设计值18%附近。2.4磨煤机运行方式的影响本项试验进行了停运不同位置磨的影响试验，结果如表3所示。可以看出，磨停运方式变化对锅炉效率

7、的影响较小，对NOx排放浓度的影响也不大（因测点位于SCR脱硝装置后）。从对锅炉结焦的影响来看，停运不同磨对主燃烧器区的温度水平影响不大，但停上层磨时的屏区烟温下降较为明显，说明对屏区结焦控制较为有利。一般来讲，停中层磨有利于分散热负荷、改善炉内气流运动状况，减少煤粉气流偏转刷墙结焦。从试验结果来看，为减轻结焦，运行过程中建议优先选择停上层磨，这样可以降低NOx排放，减轻屏区结焦和提高燃烧效率；为防止结焦，宜实行中间层和上层磨煤机定期倒磨制度，利用倒磨时的扰动进行掉焦，利用中间磨运行来分散热负荷、改善炉内气流运动状况。2.5一次

8、风量（温）的影响在其他运行参数不变的情况下，通过调整磨出口温度，磨的通风量和入口风温随之发生改变，进而改变通过空预器的一次风量和排烟温度，试验结果如表4所示。在一次风温从65℃提高至70℃后，磨煤机掺入的冷风量减少，从110t/h下降至85t/h，则通过空预器的