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4.6 干渣机出口温度调整试验,减少炉底漏风。
为了节约水资源,提高灰渣综合利用率,新建电站锅炉捞渣机较多应用干式捞渣机,替代传统的湿式捞渣机。调查发现,在机组运行中,干渣机出口温度一般控制在30℃-80℃左右,运行人员很少关注干渣机、碎渣机和渣仓的密封性能,导致炉底漏风现象比较普遍。
在现行的干渣机运行方式下,干渣机、渣仓以及碎渣机已经与锅炉本体形成一个统一的锅炉负压系统,任何部位的密封不良,都会使炉底漏风增大,相当于湿式除渣的炉底水封破坏状态,也是产生锅炉火焰中心上移,排烟温度升高的影响因素之一;
通过调整干渣机调节风门挡板和封闭干渣机孔门等措施,提高干渣机出口温度由原来的30℃提高到90-150℃之间运行,使炉底漏风率控制在1%以内。
5 效果验证
5.1锅炉效率逐步提高,达到设计保证值:从唐山西郊热电厂实际运行月度经济指标统计报表上看,2015年1-12月两台机组月平均锅炉效率完成情况(如图7)所示: 两台机组到2015年第四季度锅炉效率明显提高,并逐步达到设计效率93.7%。
图7:月平均锅炉效率完成情况变化曲线
5.2 锅炉飞灰大渣含碳量由4%左右逐步稳定到2.5%以下。从2015年度1-10月份锅炉飞灰含碳量月度平均值指标变化情况(如图8)所示:两台机组到2015年第四季度锅炉飞灰含碳量明显降低,并稳定在2.5%以下,反映出锅炉的燃烧效率明显提高。
图8:月度飞灰可燃物(含碳量)完成情况变化曲线
5.3 通过优化改变空预器转速和减少炉底漏风,两台锅炉在300MW及以上负荷状态下,锅炉排烟温度由原来的145℃左右,降低到锅炉设计排烟温度129℃以下,排烟温度降低15℃左右。
5.4 在混煤掺烧的条件下,通过优化配风调整,在保证锅炉出口氧量控制在3.1-3.8%的范围内,锅炉出口NOX浓度在满负荷状态下小于340mg/Nm³,在50%负荷下控制锅炉出口NOX排放浓度在300 mg/Nm³以下,保证炉内不结焦,金属壁温和烟温偏差在允许范围,主蒸汽和再热蒸汽参数达到设计值。
5.5 基于影响锅炉效率的网络神经模型的试验研究,制定运行标准化控制卡,指导运行值班员关注锅炉运行的关键控制点,给锅炉运行操作指明了方向,使锅炉运行调整不再凭经验,使电站锅炉运行操作科学、简单、及时、精准。
6 结论
基于当前燃煤锅炉脱硝改造的实际情况,及时验证和判断锅炉省煤器出口氧量准确性和均匀性十分重要。试验证明,一般氧量控制在3.1%-3.8%范围内,锅炉燃烧效率最佳;当氧量超过4.5%,则锅炉出口NOX排放浓度则会明显升高,同时排烟热损失也会升高;当氧量低于2.8%时,锅炉飞灰大渣含碳量升高,燃烧效率下降,对锅炉稳燃及燃烬不利。
实施锅炉出口烟气CO在线监测可以作为调整修正炉内氧量的重要依据,通过检测和控制CO浓度,可以及时有效控制飞灰含碳量和化学不完全燃烧热损失,弥补了锅炉飞灰含碳在线检测不准确和人工飞灰含碳检测滞后的问题。
通过试验确定机组在不同负荷下的最佳NOx风门开度,控制最佳NOx风流量占比对锅炉安全性和经济性十分重要,一般控制NOx风比率在7%-12%之间即可,为解决低氮燃烧与燃烧效率之间的矛盾问题提供科学实验依据。
基于电厂混煤掺烧的实际,探索旋流燃烧器的最佳旋流强度,通过调整调风盘开度、内二次风叶片角度和外二次风叶片角度,找出适应于本厂燃煤特点的最佳运行调整方案,从而既要保证锅炉燃烧效率,又要降低燃烧器阻力。
基于影响锅炉效率的网络神经模型的试验研究,制定运行标准化控制卡,指导运行值班员关注锅炉运行的关键控制点,给锅炉运行操作指明了方向,使锅炉运行调整不再凭经验,使电站锅炉运行操作科学、简单、及时、精准。
基于电厂混煤掺烧的实际,通过变氧量、变NOX风量、变二次风门开度、变一次风量、变旋流燃烧器调风盘开度和内外二次风角度及旋流强度、变磨煤机组合方式、变空气预热器转速、变干渣机温度等一系列锅炉燃烧调整试验,使锅炉排烟温度降低15℃,锅炉效率提高1.5%以上,达到93.7%,取得较好经济效益。对混煤掺烧偏离设计煤种的电站锅炉优化运行提供参考。
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