望亭发电厂11号炉炉膛出口烟气偏差改造实效.doc

望亭发电厂11号炉炉膛出口烟气偏差改造实效 .doc望亭发电厂11号炉炉膛出口烟气偏差改造实效
1 设备概况
望亭发电厂11号炉系上海锅炉厂九十年代中期设计生产的引进型300MCR负荷。顶部二次风喷嘴用于控制NOx排量,在底部风室还设有一层轻油暖炉油枪。
锅炉燃烧器采用了逆时针旋转方式,2#、4#角为对冲布置,1#、3#角为正切12度运行,假想切圆直径约Φ1200mm,第七层CD层二次风喷嘴为反切25度。一次风燃烧器喷嘴可上下摆动±20度,二次风可上下摆动±30度。
2 锅炉主要技术参数
1、最大连续负荷BMCR工况及额定负荷ECR工况
2、煤质资料
3望亭发电厂11号炉两侧烟温偏差存在的主要问题及原因分析
望亭发电厂11号炉炉膛出口两侧烟温偏差的主要问题是:
①低温再热器出口工质温度左侧为325℃,右侧为376℃相差了51℃(99/4/1)。
②高温再热器管屏第6、7根管出口工质混合温度左右两侧偏差较大达到了28℃,左侧为539℃,右侧为567℃(03/7/31)。高温再热器后两侧烟气温度左侧为718℃,左侧为828℃,偏差达到了110℃之高。
根据高温再热器第6、7根出口工质混合温度,计算机的记录统计,最高达到了582℃,已明显超过了设计计算最高外壁温度571℃和材料设计允许温度580℃。以致造成了2003年5月12日11号炉高温再热器右侧第6排第七套管严重超温爆管吹损了四排管屏,经现场金相检验发现高温再热器右侧1-20排管屏,其Φ63×4mm材料为12Cr1MoV的管子达到了4-5级球化,管材明显发生了劣化。11号炉烟温偏差的情况已严重影响了望亭发电厂11号发电机组的安全正常运行。
根据有关经验与试验数据综合分析,究其原因主要为炉内残余旋转气流的影响所致。四角切圆燃烧炉内旋转上升的气流,在炉膛出口还存在相当强的残余旋转烈度。锅炉容量越大,表现越明显,从而导致对流烟道左右两侧的烟速和烟温的偏差,导致高温过热器和高低温再热器两侧的传热系数与温压的偏差,导致两侧的传热系数与温压的偏差。当管壁温度长期或短期严重超过管材最高许用温度时,高温过热器或高温再热器就将发生超温爆管故障。
4为改善望亭发电厂11号炉两侧烟气偏差的探讨与对策
要改善锅炉炉膛出口两侧烟气偏差,一般可以从设计、运行和冷态炉内空气动力场试验及热态锅炉燃烧调整等多个方面进行。
(1)在锅炉设计上要改善炉膛出口两侧烟气偏差,可将炉膛中上排燃烧器气流作反切喷射,以平衡抵消炉膛上部的旋转气流即达到零旋强。对已投产的锅炉要使改造工作量不致太大而取得较好的效果,一般可将中上部二次风改为反向旋转来抵消燃烧区的正向旋转气流。关键是取用多大的反向动量才能达到我们预期的良好效果。取小了不起作用,取大了将引起反作用。再者反向切圆该取多大才合适,反向切圆和动量大小两者互为关联。这些问题在冷态模拟试验中证实的确有所成效,但在锅炉热态运行中直接进行实际应用验证,仍然还存在着一定的差异和风险。
(2)在锅炉运行中要改善炉膛出口两侧烟气偏差,还应加强对燃烧器四角各层煤粉管内煤粉浓度的调整和控制。当锅炉燃烧器四根煤粉管风量,冷态调试平衡时,进而热态调整煤粉浓度达到均匀,从而使进入炉膛的燃料量和一次风动量趋于均衡就显得较为重要了。为此望亭发电厂11号炉5台HP型磨煤机中有四台出口加装了可调节的煤粉分配器,使得11号炉燃烧器四角各层煤粉管内煤粉