燃煤机组低氮燃烧器改造后综合问题治理.ppt
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1、燃煤机组低氮燃烧器改造后燃煤机组低氮燃烧器改造后综合问题治理综合问题治理目 录锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一二二锅炉减温水超标治理锅炉减温水超标治理三三煤粉细度治理煤粉细度治理锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一u许昌龙岗发电有限责任公司许昌龙岗发电有限责任公司1 1号锅炉号锅炉u哈尔滨锅炉厂生产,型号哈尔滨锅炉厂生产,型号HG-1172/17.2-PM2u亚临界压力一次中间再热自然循环锅筒炉亚临界压力一次中间再热自然循环锅筒炉u四角切圆燃烧方式四角切圆燃烧方式u正压直吹式制粉系统,配备正压直吹式制粉系统,配备5台台HP863碗式中速磨煤机碗式中速磨煤机u燃用贫煤燃用贫煤
2、锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一一 设备概况低低NOx燃燃烧烧技技术术改改造造的的设设计计煤煤种种为为郑郑州州煤煤和和禹禹州州煤煤的的混混煤煤,校校核核煤种为禹州地方矿煤,燃煤特性如下:煤种为禹州地方矿煤,燃煤特性如下:锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一一 设备概况项目项目单位单位原设计煤原设计煤种种原校核煤原校核煤种种改造设计改造设计煤种煤种改造校核改造校核煤种煤种收到基碳分收到基碳分CarCar%69.1569.1562.2862.2847.5347.5348.6448.64收到基氢分收到基氢分HarHar%3.433.433.283.282.282.282.32.3
3、收到基氧分收到基氧分OarOar%3.783.784.194.193.463.463.973.97收到基氮分收到基氮分NarNar%1.191.190.970.970.860.860.870.87收到基全硫分收到基全硫分SarSar%0.290.290.270.270.640.640.660.66收到基灰分收到基灰分AarAar%18.1618.1625.9125.9140.1340.1339.1039.10收到基水分收到基水分MarMar%4 43.13.15.15.18.498.49干干 燥燥 无无 灰灰 基基 挥挥 发发 分分VdafVdaf%15.8815.8819.1419.1422
4、.6322.6316.6516.65收收 到到 基基 低低 位位 发发 热热 量量Qnet.arQnet.arKJ/KgKJ/Kg2649826498238802388017950179501815018150哈氏可磨系数哈氏可磨系数HGIHGI1581587474120120120120u在主燃烧器上方增加两层在主燃烧器上方增加两层SOFA燃烧器燃烧器u各层一次风、二次风标高及数量均不变各层一次风、二次风标高及数量均不变uCCOFA由三层改为两层,最上层由三层改为两层,最上层EE4密封密封u炉膛减少部分卫燃带,避免结焦炉膛减少部分卫燃带,避免结焦u全部一次风喷嘴、风管(含百叶窗浓缩器)全部一
5、次风喷嘴、风管(含百叶窗浓缩器)及二次风喷嘴重新设计更换及二次风喷嘴重新设计更换锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一二 前期低氮燃烧器改造方案名称名称标高标高喷口数量喷口数量风量风量LSOFALSOFA燃烧器燃烧器32.8m32.8m2 2层层总风量的总风量的15%15%HSOFAHSOFA燃烧器燃烧器36.7m36.7m2 2层层总风量的总风量的15%15%锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一三 项目技术路线摸底摸底调调整整试验试验确定确定问题问题主要原因主要原因炉膛上部存在炉膛上部存在较较强强烟气残余旋烟气残余旋转转水冷壁吸水冷壁吸热热量大,炉膛出口烟温低量大,炉膛出口烟温
6、低仅仅通通过过运行运行调调整整难难以解决以解决燃燃烧烧器器优优化化设计设计改造改造改造后冷改造后冷态态空气空气动动力力场试验场试验改造后燃改造后燃烧调烧调整整试验试验紧紧凑燃尽凑燃尽风风可可调调水平水平摆摆角改造角改造二次二次风喷风喷口封堵,提高口封堵,提高风风速减小速减小实际实际切切圆圆直径直径四 改造前摸底调整试验调整前,调整前,1号炉号炉175MW运行时原始工况基本参数如下:运行时原始工况基本参数如下:项目项目单位单位改造前原始改造前原始工况工况1 1改造前原始工改造前原始工况况2 2机组负荷机组负荷MWMW174174177177磨煤机组合磨煤机组合CDECDEABCABC再热汽温再热
7、汽温504504489489过热汽温过热汽温536536530.2530.2氧量(氧量(A/BA/B)%3.35/2.753.35/2.753.3/2.63.3/2.6给煤总量给煤总量t/ht/h83.283.282.982.9主蒸汽减温水总量主蒸汽减温水总量t/ht/h34342929一级减温水开度(一级减温水开度(A/BA/B)%42/2742/2737/2037/20二级减温水开度(二级减温水开度(A/BA/B)%0/00/00/00/0高压缸排汽温度高压缸排汽温度325325317317再热器出口汽温(再热器出口汽温(A/BA/B)501/510501/510489/498489/49
8、8再热器减温水量再热器减温水量t/ht/h0 00 0再热减温水开度(再热减温水开度(A/BA/B)%0/00/00/00/0SCRSCR入口烟气入口烟气NOxNOxmg/Nmmg/Nm3 3563.1/607.1563.1/607.1467.5/528.1467.5/528.1末再壁温最高值末再壁温最高值570570558558uCDE磨磨组组再再热热汽汽温温约约504,分分隔隔屏屏有有一一点点壁壁温温测测点点(TE02245)出现超温报警出现超温报警uABC磨磨组组再再热热汽汽温温仅仅在在490左右左右四 改造前摸底调整试验2015年年4月月份份,华华中中所所对对该该炉炉进进行行了了52个
9、个工工况况的的燃燃烧烧调调整整试试验验,但但再再热热汽汽温温偏偏低低问问题题没没有有根根本本性性改改善善。通通过过不不同同工况间的比较分析,确定再热汽温偏低的主要因素如下:工况间的比较分析,确定再热汽温偏低的主要因素如下:u 炉内热偏差无法消除炉内热偏差无法消除u水冷壁吸热量偏大,炉膛出口烟温偏低水冷壁吸热量偏大,炉膛出口烟温偏低四 改造前摸底调整试验u 炉内热偏差无法消除炉内热偏差无法消除在提高火焰中心高度、提高炉膛出口烟温时,分隔屏及高再出口壁在提高火焰中心高度、提高炉膛出口烟温时,分隔屏及高再出口壁温容易超限,分隔屏壁温容易超限点主要靠左侧及中部,而高再壁温容易超限,分隔屏壁温容易超限点
10、主要靠左侧及中部,而高再壁温容易超限点在中间偏右侧位置。温容易超限点在中间偏右侧位置。试验中采用增大试验中采用增大SOFA反切角度加强反切风动量距,不能消除高再反切角度加强反切风动量距,不能消除高再出口汽温、壁温偏差;也曾采用增大反切风开度的方法提高反切风出口汽温、壁温偏差;也曾采用增大反切风开度的方法提高反切风动量距,下两层反切动量距,下两层反切SOFA开度增大到开度增大到50,同样无法消除壁温偏,同样无法消除壁温偏差。进一步增大下两层差。进一步增大下两层SOFA开度时,炉膛风箱压差降低至开度时,炉膛风箱压差降低至0.35kPa以下,运行人员担心引起燃烧不稳,无法实施。以下,运行人员担心引起
11、燃烧不稳,无法实施。四 改造前摸底调整试验u 炉内热偏差无法消除炉内热偏差无法消除锅炉为逆时针旋转切圆,炉膛上部的残余旋转使得分隔屏左侧吸热锅炉为逆时针旋转切圆,炉膛上部的残余旋转使得分隔屏左侧吸热量高于右侧,后屏、中再、高再右侧吸热量高于左侧,炉内幅射吸量高于右侧,后屏、中再、高再右侧吸热量高于左侧,炉内幅射吸热的壁再温升呈现左高、右低,分隔屏壁温呈左、中高右侧低、而热的壁再温升呈现左高、右低,分隔屏壁温呈左、中高右侧低、而炉膛出口对流吸热的高再壁温呈左低、右高的态势,水平烟道烟温炉膛出口对流吸热的高再壁温呈左低、右高的态势,水平烟道烟温也呈右高左低分布,正好与流动特性相对应,是典型的炉膛出
12、口残也呈右高左低分布,正好与流动特性相对应,是典型的炉膛出口残余扭转引起炉内偏差的特征。余扭转引起炉内偏差的特征。四 改造前摸底调整试验u水冷壁吸热量偏大,炉膛出口烟温偏低水冷壁吸热量偏大,炉膛出口烟温偏低低氮燃烧器改造后,过热器减温水量及各段烟温明显降低,表明对低氮燃烧器改造后,过热器减温水量及各段烟温明显降低,表明对流吸热份额减小。流吸热份额减小。改造后虽然主燃区放热量减少,但主燃区二次风量减少,所以主燃改造后虽然主燃区放热量减少,但主燃区二次风量减少,所以主燃区炉膛温度变化不大。由于二次风质量流量降低,二次风动量减小,区炉膛温度变化不大。由于二次风质量流量降低,二次风动量减小,导致二次风
13、切圆直径增大,二次风区域燃烧更靠近水冷壁壁面,使导致二次风切圆直径增大,二次风区域燃烧更靠近水冷壁壁面,使水冷壁吸热量增加,降低了炉膛出口烟气温度,引起再热汽温降低。水冷壁吸热量增加,降低了炉膛出口烟气温度,引起再热汽温降低。另一种可能性是二次风喷口外壁与二次风箱间隙偏大,其间的漏风另一种可能性是二次风喷口外壁与二次风箱间隙偏大,其间的漏风使二次风喷口风速降低,造成二次风动量减小,二次风切圆增大。使二次风喷口风速降低,造成二次风动量减小,二次风切圆增大。六 优化改造方案优化改造方案包括两部分:优化改造方案包括两部分:u燃烧设备改造燃烧设备改造 (1)EE2、EE3二次风进行可调水平摆角改造二次
14、风进行可调水平摆角改造 (2)SOFA喷口及主燃区二次风喷口局部封堵喷口及主燃区二次风喷口局部封堵u冷态缺陷排查及消除冷态缺陷排查及消除 (1)燃烧器密封间隙检查)燃烧器密封间隙检查 (2)二次风、周界风风门挡板检查)二次风、周界风风门挡板检查六 优化改造方案u燃烧设备改造燃烧设备改造:EE2、EE3二次风进行可调水平摆角改造二次风进行可调水平摆角改造 拆除原拆除原EE2、EE3两层共两层共8只二次风喷口,更换为新加工件只二次风喷口,更换为新加工件为其增设手动的水平切角摆动机构为其增设手动的水平切角摆动机构实现水平方向左、右实现水平方向左、右20度范围内的摆动度范围内的摆动原来的垂直摆动机构利
15、旧,垂直方向摆动不受影响原来的垂直摆动机构利旧,垂直方向摆动不受影响图图 新安装的新安装的EE2、EE3层喷口层喷口六 优化改造方案u燃烧设备改造燃烧设备改造:SOFA喷口及主燃区二次风喷口局部封堵喷口及主燃区二次风喷口局部封堵 对对SOFA喷口及二次风喷口(除喷口及二次风喷口(除EE2、EE3及及AA1层)局部封堵层)局部封堵减小喷口面积,提高风速及动量,减小实际切圆直径,降低水冷减小喷口面积,提高风速及动量,减小实际切圆直径,降低水冷壁吸热量壁吸热量提高二次风对一次风后期卷吸控制能力,降低飞灰含碳量、减轻提高二次风对一次风后期卷吸控制能力,降低飞灰含碳量、减轻或消除炉膛结渣情况或消除炉膛结
16、渣情况封堵方法为在喷口左、右侧筋板上焊接销钉,并布置刚玉质耐热封堵方法为在喷口左、右侧筋板上焊接销钉,并布置刚玉质耐热耐磨可塑料耐磨可塑料六 优化改造方案u冷态缺陷排查冷态缺陷排查:燃烧器密封间隙检查燃烧器密封间隙检查 对燃烧器喷口与二次风箱的间隙进行检查,对间隙过大者进对燃烧器喷口与二次风箱的间隙进行检查,对间隙过大者进行密封。近几年来,对于改造过的低氮燃烧器,发现部分存在安行密封。近几年来,对于改造过的低氮燃烧器,发现部分存在安装缺陷,燃烧器外部间隙密封不良(间隙装缺陷,燃烧器外部间隙密封不良(间隙12mm),存在较大),存在较大的漏风。会导致炉膛切圆增大,加剧旋转残余,所以应对间隙不的漏
17、风。会导致炉膛切圆增大,加剧旋转残余,所以应对间隙不合格者进行封堵。合格者进行封堵。漏风间隙漏风间隙六 优化改造方案u冷态缺陷排查冷态缺陷排查:二次风挡板严密性检查二次风挡板严密性检查 对燃烧器二次风、周界风风门挡板进行就地实际位置、炉外对燃烧器二次风、周界风风门挡板进行就地实际位置、炉外指示位置、指示位置、DCS指示三对照检查,对就地实际位置与指示三对照检查,对就地实际位置与DCS指示指示不符者进行整定,消除风门关闭时的漏风。进行风门挡板特性试不符者进行整定,消除风门关闭时的漏风。进行风门挡板特性试验,确保能关闭严密。验,确保能关闭严密。六 改造工作量及分工阶段阶段工作内容工作内容华中所华中
18、所许昌龙岗电厂许昌龙岗电厂方案设计方案设计1 1、方方案案设设计计:提提出出具具体体改改造造方方案案,并并通通过过相相关关计计算算进进行改造方案论证、完善。行改造方案论证、完善。负责负责工程设计工程设计2 2、工工程程设设计计:完完成成设设备备图图纸。纸。负责负责设备加工设备加工3 3、制定设备采购计划、制定设备采购计划负责负责4 4、设设备备制制造造:完完成成全全部部设设备制造、采购。备制造、采购。技术支持技术支持负责负责5 5、设设备备运运输输:所所有有设设备备、材料运输到厂。材料运输到厂。负责负责现场施工现场施工6 6、设设备备拆拆除除:冷冷炉炉后后拆拆除除相应燃烧器、保温材料等。相应燃
19、烧器、保温材料等。负责负责7 7、设设备备安安装装:安安装装燃燃烧烧器器、水平摆动机构等。水平摆动机构等。技术支持技术支持负责负责8 8、SOFASOFA喷喷口口及及主主燃燃区区二二次次风风喷喷口口利利用用耐耐火火浇浇注注料料封封堵堵(EE2EE2、EE3EE3及及AA1AA1层除外)层除外)提出封堵尺寸及技术要提出封堵尺寸及技术要求求负责施工:确定施工负责施工:确定施工厂家,提前准备耐火厂家,提前准备耐火浇注料及销钉等浇注料及销钉等缺陷排查及消除缺陷排查及消除9 9、检检查查燃燃烧烧器器喷喷口口与与二二次次风箱的间隙风箱的间隙负责检查并对不合格者负责检查并对不合格者提出整改方案提出整改方案负
20、责消缺,按照方案负责消缺,按照方案对不合格者进行封堵对不合格者进行封堵整改整改1010、检检查查二二次次风风挡挡板板的的严严密密性性对燃烧器二次风、周界对燃烧器二次风、周界风风门挡板进行就地实风风门挡板进行就地实际位置、炉外指示位置、际位置、炉外指示位置、DCSDCS指示三对照检查,指示三对照检查,确认就地实际位置与确认就地实际位置与DCSDCS指示不符者指示不符者负责消缺,对就地实负责消缺,对就地实际位置与际位置与DCSDCS指示不指示不符者进行整定或整改符者进行整定或整改改造后试验改造后试验1111、冷态空气动力场试验、冷态空气动力场试验负责负责配合配合1212、燃烧优化调整试验、燃烧优化
21、调整试验负责负责配合配合u发现和处理了部分燃烧器水平倾角偏差较大的问题;发现和处理了部分燃烧器水平倾角偏差较大的问题;u对新安装的对新安装的EE2、EE3层喷口进行了水平摆角标尺刻度校准;层喷口进行了水平摆角标尺刻度校准;u发现和处理了部分二次风门连杆脱落问题;发现和处理了部分二次风门连杆脱落问题;u发发现现和和处处理理了了部部分分二二次次风风风风门门特特性性不不好好的的问问题题,如如风风门门全全关关时风速仍较大时风速仍较大锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一七 改造后冷态动力场试验 改改造造后后于于2016年年4月月份份进进行行了了冷冷态态动动力力场场试试验验,主主要要解解决决了以下
22、问题:了以下问题:根根据据1号号机机组组启启停停及及负负荷荷情情况况,从从2016年年5月月7月月,先先后后进进行行了了4个个阶阶段段改改造造后后调调整整试试验验,包包括括SOFA风风率率调调整整试试验验、SOFA风风组组合合方方式式调调整整试试验验、EE2/EE3组组合合方方式式调调整整试试验验、EE2/EE3水水平平切切角角调调整整试试验验、SOFA水水平平切切角角调调整整试试验验、磨磨煤煤机机风风煤煤比比调调整整试试验验、燃燃烧烧器器摆摆角角调调整整试试验验、SOFA摆摆角角调调整整试试验验、CD1/DE/EE2/EE3各各角角偏偏差差调调整整试试验验、SOFA各各角角偏偏差差调调整整试
23、试验验、磨磨煤煤机机组组合合方方式式变变化化调调整整试试验验等等,进进行行基基本本摸摸清清了了改改造后燃烧器性能。造后燃烧器性能。锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一八 改造后燃烧调整试验u通通过过改改造造后后优优化化调调整整,低低负负荷荷再再热热汽汽温温在在CDE磨磨运运行行方方式式下下已已能能提提高高到到530以以上上,在在ABC磨磨运运行行方方式式下下也也能能达达到到525。锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一八 改造后燃烧调整试验项目项目单位单位改前原始改前原始1 1改后调整改后调整1 1改前原始改前原始2 2改后调整改后调整2 2机组负荷机组负荷MWMW1741741
24、77177177177177177磨煤机组合磨煤机组合CDECDECDECDEABCABCABCABC再热汽温再热汽温504504531531489489525525过热汽温过热汽温536536538538530.2530.2538538氧量(氧量(A/BA/B)%3.35/2.753.35/2.754.5/4.04.5/4.03.3/2.63.3/2.63.22/3.043.22/3.04SCRSCR入口烟气入口烟气NOxNOxmg/Nmmg/Nm3 3563/607563/607480/580480/580468/528468/528448/509448/509末再壁温最高值末再壁温最高值
25、570570573573558558561561表表 改造前、后工况参数对比改造前、后工况参数对比1u改改造造后后通通过过调调整整优优化化,低低负负荷荷再再热热汽汽温温相相比比改改造造前前原原始始工工况况分分别别提提高高27(CDE磨磨运运行行)、36(ABC磨磨运运行行),相相比改造前优化工况再热汽温平均提高比改造前优化工况再热汽温平均提高19(CDE磨运行)磨运行)锅炉再热汽温偏低治理锅炉再热汽温偏低治理一一八 改造后燃烧调整试验表表 改造前、后工况参数对比改造前、后工况参数对比2项目项目单位单位改前调整改前调整1 1改前调整改前调整2 2改后原始改后原始改后调整改后调整1 1机组负荷机组
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