1000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理.pdf
《1000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第5期1 000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理薛文华1,孙建新2,柯奎明2(1.国能寿光发电有限责任公司,山东 寿光262714;2.国能(绥中)发电有限责任公司,辽宁 葫芦岛125222)摘要:针对1 000 MW超超临界对冲锅炉旋流燃烧器烧损的现象,从锅炉旋流燃烧器设备结构、材料特性及运行工况等方面分析导致燃烧器烧损的关键原因。通过采取燃烧器喷口材料升级、前置冷却风改造、燃烧器运行方式优化等措施,有效解决了该类型燃烧器烧损问题。为今后同类型旋流燃烧器的安全、稳定运行提供改进依据。关键词:旋流燃烧器;原因分析;材料升级;结构优化;运行调整中图分类号:TM621.2文献标识码:B文章编
2、号:2096-7691(2023)05-054-03作者简介:薛文华(1983),男,工程师,现任职于国家能源集团寿光发电有限责任公司,主要从事发电厂锅炉运行、维护生产技术管理工作。Tel:18365629827,E-mail:引用格式:薛文华,孙建新,柯奎明.1 000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理 J.能源科技,2023,21(5):54-56,88.0引言随着我国火力发电事业快速发展,陆续投产了一批高效超超临界燃煤发电机组。其中,锅炉较为广泛采用对冲燃烧方式,但是燃烧器烧损后会因为锅炉热负荷不均导致高温受热面产生热偏差,尤其是超超临界参数机组,这种偏差对主再热汽温的影响更加明显1
3、。燃烧器烧损后将破坏炉内燃烧工况,造成火焰中心偏斜,并带来水冷壁结焦和高温腐蚀等问题。因此,锅炉运行中保证旋流燃烧器安全稳定运行逐渐成为对冲燃烧锅炉的首要任务。2021 年 6 月,某电厂1 号机组停炉检修时,发现位于炉膛上层的旋流燃烧器烧损变形严重,给锅炉后续安全、经济运行带来了较大的风险。为了准确分析旋流燃烧器烧损的原因,提出多方面改进措施,保证今后锅炉安全、稳定运行具有非常重要的意义2。1设备概况锅炉为1 000 MW高效超超临界参数变压运行、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架型直流炉。采用前后墙对冲燃烧方式,每台锅炉共配有48 只燃烧器,按前
4、、后各3 层的方式布置于锅炉前后墙,每层8 只燃烧器(后墙下层燃烧器配微油油枪、前墙下层燃烧器配等离子)。燃烧器是双调风高效低污染旋流煤粉燃烧器,中央部位的气流为直流气流,速度高、刚性大,能直接穿透上升烟气进入炉膛中心区域;外圈气流是旋转气流,离开调风器后向四周扩散,用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合,两股气流之间的风量分配可进行调节。在前后墙水冷壁靠近侧墙处设计有贴壁风,其目的是在炉膛侧墙水冷壁附近形成保护性气氛,防止或改善侧墙水冷壁高温腐蚀和结焦。煤粉燃烧器上方前、后墙各布置了3 层燃尽风,实现全炉膛分级燃烧,降低NOx生成量。其中,一级燃尽风(还原风)采用直流燃尽风结构,沿炉膛水平方
5、向布置于二、三级燃尽风和燃烧器之间的水冷壁上,风量按占总风量10%设计。锅炉共设置16 只一级燃尽风喷口,每个一级燃尽风支管均设置有手动调节装置,风量分配可进行调节。炉膛燃烧器布置方式如图1所示。前墙后墙上层燃尽风下层燃尽风还原风A层燃烧器B层燃烧器C层燃烧器上层燃尽风下层燃尽风还原风D层燃烧器E层燃烧器F层燃烧器图1锅炉燃烧器布置方式第21卷 第5期Vol.21No.52023年10月Oct.2023第5期2燃烧器烧损情况该电厂机组投产运行2.2 万h后出现炉膛出口烟气热偏差增大,局部再热器壁温大幅高于平均壁温。其次SCR入口氮氧化物同工况下较投产初期平均上升2030 mg/Nm3,虽然经燃
6、烧调整有改善,但是停炉后检查发现,燃烧器有不同程度的烧损变形,处于炉膛最上层的A、D层燃烧器喷口有明显的变形、烧损、剥落,旋流燃烧器一次风筒耐磨陶瓷脱落,并且其中位于炉膛中间部位的燃烧器严重烧损,如图2所示。(a)A3燃烧器(b)D5燃烧器图2现场锅炉燃烧器烧损情况3燃烧器运行工况3.1入炉煤质信息锅炉设计和校核煤种均为神府东胜煤田烟煤。运行中燃用煤种与设计煤种偏差较小,锅炉设计燃用煤种工业分析见表1。表1锅炉设计燃用煤种工业分析项目全水分空气干燥基水分收到基灰分干燥无灰基挥发分收到基全硫收到基高位发热量收到基低位发热量符号MtMadAarVdafSt,arQgr,v,arQnet,v,ar单
7、位%MJ/kgMJ/kg设计煤种18.5010.6610.2435.610.6322.3321.23校核煤种17.909.3315.1034.680.4721.0520.023.2燃烧器一次风管风速磨煤机运行中给煤量在 5080 t/h,通风量为125145 t/h,按照等截面圆环法在各磨煤机出口的8根一次风管上测量出各管风速,计算出同层8 根一次风管的风速偏差。一次风速测量结果显示,各磨煤机每一次风管间流量偏差均较大,部分风管风速偏差已经超过了15%。3.3燃烧器二次风箱开度燃烧器将燃烧用空气分一次风、内二次风、外二次风和中心风。内二次风门主动轴穿过燃烧器面板伸到燃烧器外,通过手动调节装置可
8、使风门挡板在090调节。外二次风门的转动角度为075,在燃烧器内部设有限位装置。将外二次风门关小时,可减小外二次风量,增加外二次风旋流强度;将外二次风门开大时,可增加外二次风量,减小外二次风旋流强度。4烧损原因分析4.1燃烧器材质耐高温性能差燃烧器扩锥使用的材料为Cr25Ni20,自身的耐温温度在1 000 3,燃烧器运行时燃烧器的壁温温度会处于正常范围内,保持在385 450。但是,停运后燃烧器失去一次风和二次风的保护,并处于炉膛高温炙烤中,燃烧器金属温度可接近炉膛出口温度1280 1 350。燃烧器停运后没有及时采取保护措施,运行温度超出燃烧器金属耐受极限发生烧损4-5。燃烧器喷口扩锥固定
9、方式为焊接方式,在日常运行工况下,由于A/D层燃烧器距离火焰中心较近,该材质和焊接制作方式不能满足当前需求,因此造成了A/D层燃烧器喷口、稳燃齿烧损、扩锥脱落等情况。4.2运行调整不当一次风管运行中风速存在偏差大,燃烧器运行出现风速较大的燃烧器热负荷较高,容易形成局部高温区,加剧燃烧器区域结渣,且一次风管磨损严重;风速较小的燃烧器一次风流速较低,燃用高挥发分煤种喷口容易结渣和烧损,见表2。表2磨煤机出口粉管流速偏差磨编号ABCDEF磨入口风量142.8143.4142.1141.2142.6141.3风管平均静压/Pa605580600611587607风管平均气流速度/(ms-1)23.22
10、3.724.124.422.922.1风管流量相对偏差/%18.512.513.415.211.410.25治理措施5.1冷却风风源优化经常停运的上层燃烧器A、D冷却方式由大气冷却改造为采用热二次风冷却。不经常启停的中下层燃烧器冷却仍采用大气冷却,风管走向由水平方向改为具有45坡度,避免煤粉堆积在前置冷却风管路导致燃烧器停运后无法得到冷却。燃烧器前置冷却风管冷却风阀高度增加,避免阀门被煤粉冲刷,出现关闭不严的情况,如图3所示。薛文华等:1 000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理55第5期大气冷却风管冷却风阀热二次风或大气冷却风管(a)改造前(b)改造后图3燃烧器冷却风改造前后对比5.2燃
11、烧器材料升级处于炉膛上层的A/D燃烧器材质更换为氮化硅结合碳化硅材质,提升燃烧器喷口向火侧的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性。新型的氮化硅结合碳化硅材质的燃烧器喷口与高铬镍合金相比较,氮化硅结合碳化硅制品的常温强度高,常温耐压强度高于150 MPa,高温抗折强度大于43 MPa,同时在1 200 1 400 高温下几乎保持与常温相同的强度和硬度。最高安全使用温度可达1 500 1 650,满足在锅炉高温区上部的使用。热膨胀系数小,与高铬镍合金相比不易产生热应力,具有良好的热震稳定性,抗蠕变能力强,避免燃烧器因反复启停产生高温热应力引起的形变,使用寿命长 6。5.3运行燃烧调整优化测量磨煤机出口一次风
12、速并进行调整,通过调整各磨煤机出口一次风管上的可调缩孔和煤粉分配器,使6 台磨煤机的8 根一次风管风速偏差在合理范围内,风管风速偏差最大不超过5%。消除燃烧器运行中出现因风管出力不均匀形成的局部高温区7-8。燃烧调整试验范围内,在对锅炉效率及NOx影响小的情况下降低煤粉细度。调整磨煤机分离器转速至-5-10 r/min,分离器频率降低后燃烧器着火距离延长。延缓煤粉着火的速度,使得着火点远离燃烧器喷口附近位置。分别在1 000 MW、750 MW以及500 MW运行工况保持其他参数不变的条件下,将燃烧器内二次风挡板开度逐渐调整至50、70、90,考察内二次风量对锅炉运行性能的影响,在原有开的基础
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1000 MW锅炉旋流燃烧器烧损原因分析及治理 MW 锅炉 燃烧 器烧损 原因 分析 治理
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。