1000MW等級(jí)東方鍋爐一次風(fēng)速均勻性對(duì)末再壁溫影響

楊偉平

摘 要：鍋爐制粉系統(tǒng)煤粉管一次風(fēng)速均勻性對(duì)鍋爐的穩(wěn)定燃燒、機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及環(huán)保指標(biāo)有著很大的影響，本文對(duì)東方1000MW鍋爐制粉系統(tǒng)煤粉管冷態(tài)一次風(fēng)速調(diào)平對(duì)鍋爐燃燒及熱偏差影響等方面做了分析，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了相應(yīng)的調(diào)整策略，以期為同類(lèi)型鍋爐的燃燒調(diào)整提供一定的可行性借鑒。

關(guān)鍵詞：東方鍋爐；1000MW；一次風(fēng)速；均勻性

1 前言（參考文獻(xiàn)中摘錄）

我國(guó)是以煤為主要燃料的國(guó)家，為了提高燃料的利用效率，國(guó)內(nèi)新建的大型燃煤發(fā)電機(jī)組均采用了超臨界、超超臨界技術(shù)，機(jī)組循環(huán)效率大大提高。

其中，大容量鍋爐初期啟動(dòng)期間，粉管一次風(fēng)速均勻性對(duì)鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、燃燒效率及煙溫偏差等運(yùn)行特性影響很大，從而影響了機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保等各項(xiàng)指標(biāo)。本文結(jié)合多臺(tái)同類(lèi)型機(jī)組的冷態(tài)一次風(fēng)速調(diào)整試驗(yàn)及熱態(tài)燃燒調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，對(duì)目前處于國(guó)內(nèi)主流地位的1000MW等級(jí)東方鍋爐的煤粉管一次風(fēng)速均勻性做一下探討。

2 設(shè)備概況

以某工程為例，該工程為1000MW等級(jí)機(jī)組，鍋爐采用超超臨界變壓運(yùn)行直流爐，單爐膛、一次中間再熱、前后墻對(duì)沖燃燒方式、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、П型布置。

燃燒設(shè)計(jì)煤種時(shí)，BMCR工況下5臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。鍋爐采用前后墻對(duì)沖燃燒方式的旋流煤粉燃燒器，分前墻3層、后墻3層布置，每層8只旋流煤粉燃燒器，總共48只旋流煤粉燃燒器。在前后墻燃燒器的上方，各布置了3層燃盡風(fēng)，每層8只燃盡風(fēng)噴口，并在前、后墻靠近兩側(cè)墻處各布置了6只貼壁風(fēng)噴口。制粉系統(tǒng)采用側(cè)煤倉(cāng)布置，以1號(hào)機(jī)組為例，磨煤機(jī)布置在鍋爐左側(cè)，磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器出口4根煤粉管道在進(jìn)入燃燒器之前適當(dāng)位置安裝煤粉分配器，將煤粉管由4根分成8根，離磨煤機(jī)最近的8號(hào)煤粉管最短，風(fēng)粉阻力最小。離磨煤機(jī)最遠(yuǎn)的1號(hào)煤粉管最長(zhǎng)，風(fēng)粉阻力最大。在未進(jìn)行煤粉管一次風(fēng)速均勻性調(diào)整之前，風(fēng)速分布為：離磨煤機(jī)近的煤粉管風(fēng)速高，離磨煤機(jī)遠(yuǎn)的煤粉管風(fēng)速低。熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，由于冷態(tài)煤粉管風(fēng)速分布不均，導(dǎo)致熱態(tài)單層制粉系統(tǒng)8根粉管之間的煤粉濃度差別很大，鍋爐燃燒器負(fù)荷分配嚴(yán)重失衡，受熱面吸熱不均，不能達(dá)到設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)。

下面就東方1000MW等級(jí)鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)速調(diào)平試驗(yàn)效果進(jìn)行說(shuō)明。

3 煤粉管一次風(fēng)風(fēng)速均勻性調(diào)整

為確保進(jìn)入鍋爐同層燃燒器的8根煤粉管一次風(fēng)速均勻，對(duì)每層一次風(fēng)管的風(fēng)速進(jìn)行了調(diào)平試驗(yàn)，調(diào)平試驗(yàn)在不同風(fēng)速下進(jìn)行。首先在選取一個(gè)磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)量的工況下，利用每根煤粉管上的可調(diào)節(jié)縮孔，調(diào)整每根煤粉管風(fēng)速，對(duì)同層8根一次風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的調(diào)平。確認(rèn)每根一次風(fēng)管的風(fēng)速與同層八根一次風(fēng)管的平均風(fēng)速的偏差≤±3%后，在不同磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)量工況下，對(duì)第一個(gè)試驗(yàn)工況調(diào)平結(jié)果進(jìn)行校核，若每種風(fēng)速下測(cè)得的風(fēng)速偏差均在≤±3%以內(nèi)，則調(diào)平試驗(yàn)合格。

本工程鍋爐煤粉管一次風(fēng)速均勻性調(diào)整使用可變徑式動(dòng)壓測(cè)定管，每根煤粉管道的動(dòng)壓測(cè)定管的校正系數(shù)接近，合理的避免了測(cè)量?jī)x器間的誤差。風(fēng)速測(cè)量點(diǎn)的位置符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。煤粉管一次風(fēng)速均勻性調(diào)整結(jié)果及調(diào)整前后偏差對(duì)比圖如下所示（以其中一組煤粉管一次風(fēng)速為例）。

4 一次風(fēng)速調(diào)整試驗(yàn)前后鍋爐煙氣偏差對(duì)比

經(jīng)過(guò)煤粉管道一次風(fēng)均勻性調(diào)整，可有效減小鍋爐斷面煙溫偏差，而煙溫偏差最直接的反應(yīng)就是高溫再熱器各管屏壁溫分布及出口蒸汽溫度。如圖3所示，試驗(yàn)前最高壁溫與最低壁溫差值66.8℃，試驗(yàn)后最高壁溫與最低壁溫差值降低到43.7℃。試驗(yàn)前最高壁溫偏差3.9%，最低壁溫偏差-6.9%，試驗(yàn)后最高壁溫偏差1.3%，最低壁溫偏差-5.6%。而且試驗(yàn)后壁溫分布曲線較試驗(yàn)前平緩許多。

5 結(jié)論

綜上所述，優(yōu)化煤粉管一次風(fēng)速均勻性后，有效減小鍋爐斷面煙溫偏差，減小高溫再熱器最高壁溫與最低最低壁溫差值，提高高溫再熱器出口蒸汽溫度，提高了鍋爐效率，減少高溫受熱面局部溫度過(guò)高而爆管等風(fēng)險(xiǎn)，保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

（作者單位：上海電力建設(shè)啟動(dòng)調(diào)整試驗(yàn)所）