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1、 第 1 页 共 9 页 1 炉低氮燃烧器改造后冷态空气 动力场试验方案 1 炉低氮燃烧器改造后冷态空气 动力场试验方案 1 1 锅炉概况 锅炉概况 1 1 系统简介 发电有限责任公司 1025t h 锅炉 系第一时段建造的配套 300MW 机 组锅炉 锅炉制于 1996 年 其锅炉型号为 该炉为亚临界 一次中间再热 自然循环 单炉膛 平衡通风 固态排渣 露天布置 全钢架 全悬吊结构的燃煤锅 炉 该炉膛断面近似正方形 宽度 12808mm 深度 12802mm 顶棚标高 61500mm 炉膛 高热负荷区域的水冷壁采用内螺纹管的膜式水冷壁 炉顶过热器和再热器各部件采用 大口径管连接 锅炉炉膛本体
2、四周安装有96个IR 3D型短式吹灰枪 在炉膛上部和烟 道两侧装有 34 个 1K 525 长伸缩式吹灰枪 该炉制粉系统为低速球磨机 每台锅炉制粉系统配四台北京电力设备总厂生产的 DTM350 700 型钢球磨煤机 中间储仓 热风输粉 三次风送入炉膛燃烧区域上方 20 台给粉机对应锅炉四角五层一次风煤粉燃烧器 于 2012 年 4 6 月由 科技有限公司进行燃烧器系统改造 改造项目 主要是改动锅炉燃烧器部分和与燃烧器改造直接相关的配风设备及系统 使锅炉在改造 后的运行中 炉膛的煤粉主燃烧区域适当减少配风以降低 NOx 的形成 在炉膛上部燃烬 区域又要及时的补入过量风以将主燃烧区域产生的可燃气体
3、 CO 在燃烬区域燃烬 以 达到减少低 NOx 排放及防止炉膛结焦的目的 本次改造中将沿炉膛高度划分为三个区域 标高 17m 26m 为主煤粉燃烧区域 布 置一 二次风燃烧器 26m 32m 为还原区域及制粉乏气 32m 34m 为燃烬区域 布置 燃烬风喷咀 其炉膛煤粉主燃烧区域高度标高不变 煤粉制备进入炉膛的三次风喷口 标高不变 燃烬风喷咀在对应的水冷壁标高 31116mm 34884mm 处开孔 低氮燃烧改造重点为 标高 31116mm 34884mm 处角水冷壁管屏开孔 更换部分 管屏 A B 层一次风双通道燃烧器更换为双通道水平相对浓淡分离型燃烧器 A 层一次风双通道燃烧器增设 微油点
4、火 装置及控制系统 C D E 三层单通道燃 烧器更换为高效水平浓淡分离型燃烧器 并更换燃烧器前一次风管弯头 二次风喷 第 2 页 共 9 页 嘴全部更换 二次风挡板执行器更换 1 2 锅炉设计参数 300WM 工况 91 MCR 负荷 下 过热蒸汽流量 935 t h 过热蒸汽出口压力 表压 17 31 MPa 过热蒸汽出口温度 540 再热蒸汽流量 780 8 t h 再热蒸汽进 出口压力 表压 3 51 3 31MPa 再热蒸汽进 出口温度 320 6 540 给水温度 269 一 二次风温度 376 366 排烟温度 125 锅炉效率 91 82 1 3 燃料特性 项 目 符号 单位
5、设 计 煤 种校核煤种 一 校核煤种 二 元 素 分 析 水份 Mt 8 20 7 35 8 50 氢 Har 2 70 2 84 2 16 碳 Car 56 18 60 98 51 91 氧 Oar 4 34 3 62 4 06 氮 Nar 1 20 1 14 1 30 硫 Sar 0 48 0 47 1 2 灰份 Aar 26 90 23 60 30 87 工 业 分 析 水份 Mt 8 20 7 35 8 50 挥发份 Vdaf 13 55 16 72 10 10 灰份 Aar 26 90 23 60 30 87 低位发热量Q ar net kJ kg 21401 23282 19687
6、 灰 熔 变形温度 t1 1355 1320 1320 软化温度 t2 1365 1345 1340 第 3 页 共 9 页 点 流动温度 t3 1420 1405 1400 1 4 燃烧器设计运行参数 项目 风率 风速 m s 风温 一次风 16 0 25 0 252 二次风 60 08 其中周界 16 8 45 0 364 三次风 18 92 50 0 90 漏风 5 0 2 2 试验目的 试验目的 2 1 测量各燃烧器喷咀出口风速与挡板风门开度的关系 2 2 绘制炉膛 MCR 工况空气动力场曲线 2 3 通过试验全面了解大修后锅炉燃烧器 二次风喷口等安装后的校对质量 了解锅炉 炉膛空气动
7、力场的分布 为锅炉热态燃烧调整提供参考 3 3 试验标准 原理及试验项目 试验标准 原理及试验项目 3 1 试验标准和原理 3 1 1 试验依据的标准 3 1 1 1 GB T19001 2000 idt ISO9001 2000 质量管理体系 要求 3 1 1 2 GB10184 88 电站锅炉性能试验规程 3 1 1 3 300MW 锅炉运行规程 3 1 1 4 锅炉冷态试验 自模化试验准则 3 1 1 5 电业安全工作规程 热力和机械部分 3 1 1 6 锅炉制造厂有关技术标准 3 1 2 试验原理 根据相似理论 冷态参数模拟热态动力场应满足几何相似 动力相似和边界条件相 似的原理 具体
8、来讲 对单一气流 要求其射流的雷诺数 Re 应与热态工况时相等或已 分别进入自模化区 对混合气体 冷态工况时的一 二 三次风动量比应与热态时相等 3 1 3 冷态空气动力场试验方式选择 锅炉冷态空气动力场试验 根据 电站锅炉性能试验规程 要求可采用多种方式 如短飘带测量法 飘带法 气球法 烟火示踪法等 本次试验采用最直观的 烟火示踪 法 第 4 页 共 9 页 3 2 试验项目 3 2 1 锅炉烟风系统风门挡板和测量表计检查 3 2 2 燃烧设备及系统检查 3 2 3 一次风系统检查 标定与调平试验 3 2 4 二次风喷口风速测量 3 2 5 炉内冷态流场烟火示踪法 3 2 6 炉内切圆风速测
9、量 了解炉内冷态空气动力场分布情况 4 4 试验条件及要求 试验条件及要求 4 1 锅炉所有改造 安装 检修 调整等各项工作已全部结束 炉本体外围的主要楼梯 平台 通道及护栏完整 无杂物 安全标示醒目 照明充足 4 2 各系统设备 回路完整 控制接线完整 正确无误 无遗漏缺陷 4 3 低氮燃烧器改造项目所涵盖的风门挡板及锅炉其它所有各项控制阀 风门挡板 调节机构等结构完整 控制正确无误 无错控 漏控 操作应灵活无卡涩 逐项 逐台校对各就地指示与实际开度 远控与就地指示准确无误 开度反馈与就地指示 相差 3 否则需重新调整 4 4 锅炉各项定值 保护 辅机联锁等设定和检查已完成 并逐一进行动 静
10、态调试 试验 定值准确 保护和联锁动作正确无误 4 5 锅炉各辅机的润滑油系统 冷却水系统 监控系统等正确无误 并在辅机分部试 转前已投入 4 6 送 引风机 一次风机 排粉机 空气预热器等转动机械分部试运完毕 可投入 正常运行 4 7 各层煤粉燃烧器的一次风速已调平 同层间相差 5 4 8 锅炉冷态动力场试验前的准备工作已基本结束 锅炉捞渣机已注水封满足启动条 件 4 9 试验现场附近严禁易燃 易爆物品摆放 并有完整的消防设施 4 10 风烟系统的风门挡板及远方操作机构能投入使用 操作灵活 4 11 风烟系统热工 电气仪表经校验指示正确 相应的联锁保护 声光报警信号试 验合格 4 12 试验
11、前应利用炉内风压试验或风机试运的机会充分进行制粉系统和炉膛吹扫 第 5 页 共 9 页 直到炉内气流清洁 4 13 试验平台 爬梯 测试十字架搭设完毕 保证各角各喷咀处于伸手可及 以方便 测量风速 试验所需平台按要求安装完毕并经验收确认 炉内与试验无关的脚手架 和竹跳板均已拆除 4 14 一次风管风速和风压测点可用 可调缩孔在全开位置并可以调节 4 15 炉内下层煤粉燃烧器处的脚手架平台及对流过热器处的脚手架平台通道需牢固 可靠 4 16 炉内在需进人作试验准备时 炉内照明应充足 4 17 炉内试验用安全电源布置完好 且在试验平台和 田 字通道标高处布置照明 灯 4 18 试验时一 二次风速要
12、求 一次风速 18m s 左右 二次风速 30m s 4 19 冷态动力场试验过程中必须保持运行风机和各风门挡板相对稳定 过程中不作 任何操作和调节 4 20 参加试验人员分工明确 统一指挥 5 5 试验测点布置和试验仪器 试验测点布置和试验仪器 5 1 试验测点布置 在炉内最下层二次风喷口以下 500mm 标高处搭设一试验平台 1 基本铺满并留有一 上 下孔 在 D 层喷口下方 500mm 标高 23 米 处搭设一 回 字通道 2 要求通道分别沿四 面水冷壁搭设 通道宽 0 5 米 边上设有护栏 在试验平台 1 和 回 字通道 2 之间搭 设牢靠的爬梯 在三次风喷口下方 500mm 标高 2
13、7 米 处搭设一 田 字通道 3 要求通道分别沿 四面水冷壁和炉膛中心线搭设 通道宽 0 5 米 边上设有护栏 在试验平台 2 和 田 字通道 3 之间搭设牢靠的爬梯 在新增燃烬风喷口下方 500mm 标高 32 米 处搭设一 回 字通道 4 要求通道分 别沿四面水冷壁和炉膛中心线搭设 通道宽 0 5 米 边上设有护栏 在试验平台 3 和 回 字通道 4 之间搭设牢靠的爬梯 在炉内每个角的背火侧分别搭设一架不影响喷口气流用于测量喷口风速的爬梯 高 度搭至最上层燃烬风喷口 沿炉膛 A 层一次风喷口中心标高断面布 田 形铁丝 在前后 左右墙中心线上 第 6 页 共 9 页 用两根金属丝在炉内拉一个
14、十字架 见示意图 并在铁丝上固定 LED 串灯 显示锅炉轮 廓及水平断面中心 电源接线引出炉外 炉前 示意图 1 在 A 层双通道燃烧器上 下两通道和 C 层燃烧器浓 淡两相通道水平中心及垂直中 心处布置固定所要燃放的烟花 并引电源线至炉外指定点 炉内高温过热器前人孔门处搭通道式脚手架平台 通道 并沿伸至后屏 在此固定 摄像机 摄像机镜头向下应覆盖炉下部安放有烟花的整个断面 5 2 试验准备的材料及测试仪器 燃放烟花 32 枚 摄像机 1 台 36V 电源变压器 1 台 LED 串灯 80 米 16 铁丝 90 米 电源引线 200 米 热膜风速仪 最大量程不小于 50m s 或热球风速仪 两
15、台 对讲机 5 对 对讲机调到单独频道 不得与其他对讲机同频 6 6 冷态试验方法与步骤 冷态试验方法与步骤 6 1 引风机 送风机 排粉机 一次风机 空预器等辅助设备启动前的全面检查 6 1 1 烟风系统各风门挡板 执行机构的全面检查 6 1 2 锅炉烟风系统风门挡板和测量表计检查 6 1 3 燃烧设备及系统检查 6 1 4 完成必要的联锁保护试验 6 2 一次风系统检查 标定与调平试验 启动引风机 一次风机 在保证足够的风压值情况下 维持稳定的炉膛负压 然后 6 2 1 进行一次风系统检查 炉右 炉左 中 心 线 中心线 第 7 页 共 9 页 6 2 2 一次风测速装置标定 在炉内实测一
16、次风喷口风速 用实测结果对 DCS 上一次 风速显示值进行修正 6 2 3 一次风调平 根据炉内各一次风喷口的风速 同时参考 DCS 上经标定后显示的 风速 通过可调缩孔对一次风管风速进行调平 要求调平后各一次风管风速偏差 在 5 左右 2 3 号角稍高于 1 4 号角 6 3 二次风挡板特性试验 要求二次风挡板开度与远程操作显示的开度一致 一次风关闭 目的是为了确定 二次风挡板开度与二次风风速的关系 在一定的二次风箱风压和炉膛负压下 以便在 空气动力场试验中控制二次风风速和热态运行时进行燃烧调整的配风 试验是在保证 炉内气流流动工况进入自模化区 即大于最小自模化入炉二次风量 在 MCR 工况下 各个二次风喷口风速在 30 左右 各挡板风门开度 100 调整引送风机使炉膛压 力维持 10 10 Pa 状态 进入炉膛 进行试验并记录数据 本挡板风门试验完毕 依据试验结果由试验人员进行现场指挥并保证炉膛压力稳定的前提下依次进行调整挡 板风门开度以保证二次风各喷口出口风速相同 试验完毕 根据对应关系绘制出二次 风挡板特性曲线 6 4 炉内冷态空气动力场试验 6 4 1 锅炉各辅机分步试转结束
