600MW超临界锅炉混煤燃烧试验研究

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1、第33卷第11期华电技术Vol_33No．1l2011年11月HuadianTechnologyNOV．201】600MW超临界锅炉混煤燃烧试验研究郭鲁阳，季明斌，王富文。，黄平平。，高春阳。，任明伟，林德平(1．山东电力研究院，山东济南250002；2．山西鲁晋王曲发电公司，山西长治047500)摘要：炉前预混燃烧和分磨燃烧是}昆煤燃烧的2种基本方式。以某600MW超临界锅炉为例，进行了炉前预混掺烧试验和分磨单烧烟煤试验，试验结果表明：当烟煤掺烧比例较小时，炉前预混方式比较简单实用；当烟煤掺烧比例较大时，采用分磨单烧方式可取得更好的效果。关键词：超临界锅炉；燃烧特性；7昆配掺烧；煤质；试验

2、中图分类号：TM621．2文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)1I一0012—03台磨煤机。在煤粉燃烧器上方前、后墙和侧墙布置1问题的提出一层燃尽风口，前、后墙各5个风口，左、右侧墙各3由于我国煤炭资源分布不平衡以及交通、运输个风口，共16个。每个燃烧器配有1个油枪，用于等客观条件的制约，非坑口大型火电厂几乎不可能点火和助燃。燃用设计的单一煤种，实际燃用煤种多样且与设计锅炉设计煤种为贫煤，为降低燃料成本，计划掺煤种存在较大偏差。不同煤种的煤质特性存在差烧一部分烟煤。设计煤种及计划掺烧烟煤工业分析别，必然影响到锅炉安全和经济运行。因此，必须对见表1。由表1可以看出，2种煤质的

3、水分和挥发分实际来煤进行混配掺烧，以满足锅炉燃烧的需求并差别较大，而水分和挥发分对燃烧和制粉系统有较降低燃煤成本。大的影响。目前，燃煤的混配掺烧主要有2种基本方式，一表1设计煤种及计划掺烧煤种工业分析种是炉前预混(煤场堆混、皮带混、筒仓混等)，一种是分磨燃烧(不同煤种进入不同的磨煤机及相应的燃烧器，又称分层燃烧或分质燃烧)，2种方式可结合使用。在一般情况下，当主煤种与掺配煤种的燃烧特性差别较小时，采用炉前预混是比较适用的方式。当主煤种与掺配煤种的燃烧特性差别较大时，宜采用分磨燃烧方式，其优点在于可根据单一煤种特性对相应的制粉系统及燃烧器进行针对性调整，有利于提高运行安全性及经济性。本文通过介

4、绍某600MW超临界机组的混煤燃32种煤质的热重分析烧试验，对炉前预混和分磨燃烧技术进行了比较分为了解2种煤质的基本燃烧特性，在热重分析析，提出了合理化建议，希望能对混煤燃烧技术的进试验台上对2种煤质分别进行了分析，分析结果见一步发展提供参考和借鉴。表2。试验中控制升温速率10~C／min，配置反应气2设备概况及煤质分析为(O2)：(N2)=1：4，流量为100mlfmin。试验结果表明，计划掺烧烟煤的着火温度及最该锅炉是三井巴布科克能源公司生产的MB一大失重速率温度均明显低于设计煤种，其可燃性指1944—24．7—571／569型超临界直流锅炉，为单炉数和煤着火稳燃特性综合判别指标高于设计

5、煤种，膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢燃烧特性指数低于设计煤种。各项参数均显示，计构架、全悬吊结构兀形锅炉。锅炉燃烧方式为前、划掺烧烟煤更容易着火和稳燃，具有更高的燃烧速后墙对冲燃烧，前、后墙各布置3层低NO轴向旋度及燃烧强度。这就要求在进行实际掺烧试验时要流燃烧器，每层对应1台MPS中速磨煤机，共有6重点关注燃烧器及制粉系统的安全性，防止出现制收稿日期：2011—06—15粉系统爆燃及燃烧器烧损等问题。第11期郭鲁阳，等：600MW超I临界锅炉混煤燃烧试验研究·13．表22种煤质的热重分析结果合全炉掺烧量接近60％)。后墙下层燃烧器是贫煤小油枪点火燃烧器，不适应单烧烟煤，为

6、保证安全，没有进行单烧试验。在试验过程中，对单烧烟煤的制粉系统及燃烧器进行了大幅度的调整，包括降低二次风旋流强度、调整一次／二次风配比、调整总风量、调整煤粉细度及浓度、降低制粉系统出口温度、增加燃烧器冷却风等。通过调整，基本保证了燃烧器及制粉系统的安4采用炉前预混方式掺烧全，同时也保证了锅炉运行的经济陛。炉前预混方式采用斗轮机与叶轮给煤机配合调在中、下层3台磨煤机单烧烟煤的工况下，实测节来控制烟煤及贫煤流量，进入锅炉原煤仓的是已锅炉效率为93．03％，接近锅炉设计效率93．65％。按要求掺配好的原煤。飞灰中碳的质量分数为2％，比全烧贫煤时低1％。试验开始时掺配烟煤比例为20％，逐渐增加掺排烟

7、热损失增加较多，主要是因为增加了部分燃烧配比例至40％。试验期间保持锅炉负荷大于90％器冷却风，相当于增加了一部分锅炉漏风，空气预热锅炉连续最大蒸发量(MCR)。器漏风也高于设计值。主要试验结果如下：由于烟煤发热量比贫煤低且燃尽距离比贫煤(1)采用炉前预混方式掺烧20％烟煤，基本可短，因此，在5台磨煤机带满负荷的工况下，各台磨以保证锅炉正常、稳定运行以及燃烧器和制粉系统煤机出力基本达到最大值，制粉出力裕度较小