AQ石化热电厂5#炉燃烧系统改造及热态调试

2023-03-02

A Q石化热电厂5#锅炉是武汉锅炉股份有限公司设计制造的WGZ630/13.7-0型煤粉炉。由于国内煤炭市场比较复杂, 到厂煤炭的煤质往往会偏离电厂的实际需求, 若Vd a f>3 0%, 就很容易出现喷口带火甚至烧坏一次风管情况, 给锅炉的安全运行带来较大隐患, 直接影响了锅炉的安全运行, 因此热电厂决定对5#炉燃烧系统进行改造。

1 燃烧系统改造

1.1 改造要求

(1) 燃烧系统改造后, 锅炉对煤种的适应性增强, 可适应挥发分Vda f 16%~36%的煤种, 锅炉能够安全稳定运行; (2) 解决喷口结渣、结焦问题, 防止烧坏喷口和风管; (3) 设计煤种下锅炉在5 0%负荷时能够全断油稳定运行, 同时高负荷时不结渣, 不结焦;

1.2 燃烧器改造设计

1.2.1 设备简介

5#锅炉设计采用直流式煤粉燃烧器, 分上下二组布置。共1 6个一次风喷口分四层布置, 2 4个二次风喷口共6层, 每个角分上, 中, 下二组。8个三次风喷口布置在燃烧器最上层, 每角二个。

1.2.2 燃烧系统改造设计

(1) 将中、下一次风燃烧器改造为浓稀相燃烧器, 将8个浓稀相一次风接管和后面的方圆接头全部改为整体耐热铸钢件。材料为ZGCr25Ni20。 (2) 保留5#锅炉原有二根Φ5 3 0×3的强冷风管道。经过计算再增加二根Φ5 3 0×3风管的方法, 满足一次风掺入冷风后风温可以在2 0 0℃~3 0 0℃之间任意调整和变化的要求。 (3) 原燃烧器2 4个二次风门执行机构采用的是连杆传动, 对距离较远的喷口, 执行机构往往没有准确执行风门指示开度, 误差很大。这次改造设计把全部2 4个二次风门执行机构改成扇形齿轮结构, 使其在以后的运行中能准确反映实际风门开度, 增加现场风门开度指示。

2 热态试验

本次热态试验共进行了三个典型试验工况。

2.1 设计煤种

设计煤种:河南省登封矿与新峰矿混煤。煤质资料:C y=5 3.8 7%, H y=2.9 6%, Oy=4.32%, Ny=0.98%, Sy=1.04%, Ay=29.73%, Wy=7.1%, Vdaf=22.76%, QyDW=20250KJ/kg (4837Kcal/kg) 煤灰特征温度:t1=1430℃, t2>1450℃, t3>1450℃

2.2 试验测点布置

(1) 各次风管上布置有燃烧监控系统测量点, 随时测量各次风及粉运行参数。 (2) 锅炉转向室氧量测点。 (3) 锅炉尾部两侧烟道 (除尘器前) 各布置排烟温度及氧量测点1个。 (4) 5#炉除尘器冲灰槽布置飞灰取样测点 (两侧各1) 。

2.3 试验工况的确定

2.3.1 试验工况1

燃用常用煤 (Vd a f:2 8.8%, Q Dy:4979Kcal/kg) 运行锅炉负荷510t/h~81%额定负荷·制粉系统运行方式未做调整, R88:10.22%, n:0.703。乙侧单磨运行。二次风配风方式呈“Δ”, 一次风平均风速:~3 7 m/s。·投甲前, 乙前两根强冷风管 (开度分别为:75%、78%) , 一次风温:~255℃。

2.3.2 试验工况2

燃用常用煤 (同试验工况1工况) 运行锅炉负荷602t/h~96%额定负荷。制粉系统运行方式未做调整, R88:10.50%, n:0.672。甲侧单磨运行。二次风配风方式呈均等配风, 一次风平均风速:~3 8 m/s。投甲前、甲后、乙前、乙后强冷风管 (开度分别为:7 5%、1 0%、89%、10%) , 一次风温:~256℃。

2.3.3 试验工况3

燃用高挥发分煤 (Vd a f:3 6.1 5%, Q Dy:4667Kcal/kg) 运行锅炉负荷568t/h~90%额定负荷·制粉系统单磨运行 (甲磨运行) , 其它运行方式同试验工况3工况。

R88:18.70%, n:0.7599配风方式:二次风喷口全投呈腰鼓形配风;一次风喷口全投, 均匀投入, 平均风速:~36m/s。投甲前, 乙前强冷风管 (开度分别为:92%, 95%) 一次风温:~251℃。

2.4 最佳试验工况

本次试验得出的最佳工况为试验工况3。负荷同为~9 0%D e。

控制运行参数 (表1、表2) 。

一次风温控制:~2 5 0℃。

制粉系统运行方式:

粗粉分离器挡板开度 (双侧) :

排粉机导向挡板开度 (双侧) :~6 0%。

再循环门开度 (双侧) :~1 5%。

2.5 锅炉的安全、稳定和经济性

试验期间, 锅炉的运行状态安全、平稳, 未发现任何异常情况。

纵观三个试验工况, 锅炉经济性均较好, 达到了设计改造的要求, 三个工况中锅炉效率大于9 2%的出现了一个, 选优工况达到了最高效率:9 2.5 0%。与改前测试锅炉效率值相比约提高了2%。常用负荷~9 0%D e, 按总燃煤耗量:~7 7 t/h计, 每小时约节煤2吨, 每天 (24h) 约节煤48吨, 按正常连续运行7000h计, 每年可节煤~14000吨。如按燃煤每吨价4 0 0元计, 每年可为电厂节约资金:14000×400=560万元。经济效益十分可观。