600MW超临界W火焰锅炉垂直水冷壁壁温分布特性及偏差控制

在600MW超临界W火焰锅炉上进行了不同工况的燃烧试验,研究了主二次风(拱上C风、拱下F风)、乏气风配风方式对垂直管屏水冷壁壁温分布的影响。结果发现,W火焰锅炉炉膛水冷壁壁温分布受配风影响显著,尤其是沿炉宽度方向上壁温均匀性显著依赖于各燃烧器配风均匀性。通过对接近满负荷工况下水冷壁壁温偏差、壁温峰值以及壁温均值等关键参数分析,阐明了锅炉前、后墙水冷壁壁温偏差产生的原因以及壁温分布与配风内在关系,确定了调整水冷壁壁温分布及控制壁温偏差的优化配风方法,同时通过变负荷工况下壁温分布试验,验证了优化配风的适用性。研究显示:F风起到控制下炉膛主燃烧区域火焰形状的作用,前、后墙F风配风不一致会引起火焰偏斜,火焰偏斜一侧水冷壁出现显著壁温尖峰;C风有利于增大燃烧器煤粉气流下冲深度,但过大的C风易造成局部燃烧集中,水冷壁壁温均匀性变差;乏气风主要调整主燃烧器风煤比,乏气风开度过大,使得主燃烧器煤粉着火提前与火焰集中,易造成燃烧器周边水冷壁热负荷高,水冷壁壁温分布不均且出现壁温尖峰。在确保煤粉着火与稳燃的前提下,尽量关小乏气风,以保证煤粉气流有足够的下冲深度,提高下炉膛火焰充满度和水冷壁均匀吸热。     

超临界W火焰锅炉二次风箱结构优化改造及效果分析

W火焰锅炉炉膛宽度大，大风箱结构的二次风容易出现配风不均，导致炉膛局部缺氧和水冷壁壁温偏差等问题，通过运行调整手段已无法解决。根据测试结果，对风箱结构进行了优化改造，采用分区控制的方式进行配风。通过对改造后的风箱进行调整试验，大幅降低了炉膛内CO含量，有效提高了锅炉效率和机组经济性；实现了二次风“前墙压后墙”的配风方式，增加了运行人员调节手段，有效控制了壁温偏差。     

超超临界1000 MW机组锅炉水冷壁壁温偏差计算分析及对策

针对平顶山电厂超超临界机组直流锅炉水冷壁壁温偏差过大的问题,本文根据锅炉结构特点和对冲燃烧特性,建立了1 000 MW机组对冲燃烧锅炉水动力计算模型,并通过对比计算结果和试验实测数据,反推锅炉热负荷分布,分析了造成锅炉水冷壁壁温偏差过大的原因,提出了相关应对措施。研究结果表明:该机组锅炉水冷壁壁温偏差过大主要是由炉膛内热负荷不均和流量分配不均引起,同时锅炉结构也对壁温偏差的敏感度有一定的影响;在高电负荷时,计算结果与实测数据能够较好地吻合,但中低电负荷时,水冷壁吸热偏差较大,通过反推,修正了热负荷分布,发现计算值与实测结果接近。建议在运行过程中注意调整同层旋流燃烧器的风粉均匀分配,在变负荷或扰动工况时控制好煤水比,在锅炉设计方面可以调整进入上炉膛前墙和后墙的流动截面比,使流量均匀分配。     

超临界600MW机组直流锅炉凝渣管频繁爆管原因分析及治理

某电厂2号超临界600MW机组锅炉炉膛由下部螺旋上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁组成,在水冷壁过渡段,螺旋水冷壁前墙、两侧墙出口管全部抽出炉外,后墙出口管则是3根抽1根管子直接上升成为垂直水冷墙壁后墙凝渣管,另2根抽出到炉外.     

某超临界W锅炉启动阶段水冷壁壁温特性研究

对某超临界600 MWe W火焰锅炉启动过程中水冷壁壁温分布特性进行了分析,研究结果表明造成水冷壁壁温偏差的首要因素是热偏差,水冷壁壁温达到最大的负荷点并非一定是机组的最高负荷点,在锅炉点火阶段水冷壁管壁温度分布十分均匀,壁温偏差基本在±5℃内。从并网至负荷150 MW,水冷壁整体平均壁温随着负荷的上升呈缓慢增长趋势,负荷越高水冷壁壁温越高;此负荷段前墙后墙水冷壁壁温分布较均匀,前后墙水冷壁平均壁温相差不大,平均温度差值在±5℃内。而在转直流升负荷阶段水冷壁壁温变化较大,约在280 MW负荷时最高壁温/最低壁温偏差达到最大值,整体呈现"中间高两边低"的规律。在60%BMCR负荷以上时,下炉膛水冷壁壁温最大偏差在50℃以内,而上炉膛水冷壁壁温最大偏差在100℃以内,锅炉运行中存在上辐射区水冷壁出口段的壁温偏差比下辐射区大的现象。为了防止水冷壁超温以及壁温偏差增大,注意水煤比和燃料量的增加速率,控制水冷壁管内工质焓增和管外热负荷的偏差是减小水冷壁壁温差的有效措施。     

1000MW超超临界锅炉机组冷态启动时水冷壁超温的探讨

超超临界锅炉冷态启动时水冷壁容易产生超温,影响水冷壁管材的使用寿命。介绍了1 000 MW超超临界锅炉机组冷态启动时水冷壁的超温情况,通过对比玉环电厂4台锅炉多次冷态启动时的超温记录,分析超温原因。煤水比失调和水冷壁产生壁温偏差是水冷壁超温的2个主要原因。重点分析了造成煤水比失调的影响因素和引起水冷壁壁温偏差的原因。全炉热负荷值过大或水冷壁质量流速不足,造成了煤水比失调;局部热负荷值过大、流量偏差和吸热偏差造成了水冷壁的壁温偏差。针对水冷壁的超温特点,提出了超超临界锅炉冷态启动时水冷壁的壁温控制策略。     

燃煤锅炉结渣特性的数值模拟研究

分别对某电厂燃煤锅炉炉内的湍流、燃烧及传热过程进行数值模拟,模拟结果显示炉内速度场和温度场分布合理,但2、3级过热器屏底及炉膛出口处的左右两侧水冷壁会产生结渣。通过变工况模拟分析得出,关闭中间层一次风喷口及其相邻的二次风喷口挡板,既可防止气流刷壁、炉膛出口及侧墙结渣,还可适当分散燃烧器区域的热负荷,降低炉膛出口烟温。     

带隔墙的600 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁水动力特性

对带隔墙的600 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁进行水动力特性及方案选型研究。基于二分法对炉膛水冷壁进行水动力特性计算,得到了采用光管水冷壁加节流圈结构时各负荷下水冷壁出口工质温度及壁温参数。在100%锅炉最大连续工况时,水冷壁工质质量流率低于1000 kg/(m2×s)时可以保证出口温度在422 ℃以下,热偏差位于允许范围内。在75%与50%汽轮机验收工况负荷时水冷壁均未发生传热恶化现象。通过与内螺纹管布置方案计算结果比较,认为采用内螺纹管改善了壁温特性,但对热偏差的改善并没有明显效果。因此对于600 MW超临界循环流化床锅炉,采用光管水冷壁加节流圈结构是可行的。     

超超临界1000 MW二次再热机组塔式锅炉水动力特性及壁温分布规律

超超临界二次再热锅炉运行参数高,其水冷壁服役环境更为苛刻,这对其水动力提出了更高的要求。本文以华能莱芜发电有限公司超超临界1 000 MW二次再热机组塔式锅炉为例,建立了水动力计算模型,通过现场数据采集和水动力计算相结合的方法,分析了BMCR、75%BMCR、50%BMCR、35%BMCR工况下的水动力特性及壁温分布规律。结果表明:下炉膛螺旋管圈水冷壁可以有效降低热负荷分布偏差带来的影响,明显减小流量分配偏差,抑制出口壁温偏差;上炉膛垂直管圈水冷壁虽然有一定的流量偏差,但由于超超临界二次再热机组塔式锅炉上炉膛内部有大量对流受热面,水冷壁的热负荷分布系数明显低于下炉膛,其壁温偏差仍然保持在合理的范围。     

DG 670 t/h-8型锅炉燃烧器反切风改造

四角切圆燃烧锅炉炉膛出口气流的残余旋转,是形成炉膛出口和水平烟道两侧烟温偏差的重要原因,可造成高温受热面热偏差和超温爆管。马头电厂通过对8号锅炉燃烧器上层二次风进行反切改造,改善了炉膛出口和水平烟道两侧的烟温偏差,缓解了高温受热面的热偏差情况,保证了锅炉设备的安全运行。     

W形火焰锅炉水冷壁热偏差分析

对超临界压力W形火焰锅炉在不同负荷下的水冷壁热偏差进行计算并分析。结果显示:高负荷和低负荷都会使水冷壁管子产生较大的热偏差,机组在450 MW负荷下热偏差相对较小;前后墙大部分情况下中间部分热偏差系数较大,两侧较小;左右墙热偏差系数分布均匀或者靠近前墙部分稍高;对各个炉墙面来说,工质的平均焓增随着机组负荷的升高而减小;前后墙水冷壁管子平均吸热量高于左右墙。     

直流式角置燃烧器增设偏转二次风

根据锅炉炉内冷态空气动力场试验及热态运行观察调整结果,分析燃烧器采用偏转二次风对减轻锅炉炉膛水冷壁结焦及减少炉膛出口水平烟道左右烟温偏差的作用。     

600MW超临界循环流化床锅炉水冷壁设计及运行特性

超临界循环流化床锅炉将循环流化床燃烧技术与超临界蒸汽压力循环优点相结合。提出了超临界循环流化床锅炉水冷壁布置方案设计的难点,介绍了东方锅炉设计的600 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁系统特点及其优点;并对锅炉实际运行数据进行分析。结果表明炉膛水冷壁吸热偏差较小,锅炉满负荷运行时水冷壁出口蒸汽温度最大偏差为17.0℃,中隔墙出口蒸汽温度最大偏差为28.0℃,均远小于设计允许值,东方锅炉600 MW超临界循环流化床锅炉水冷壁设计是成功的。     

贴壁风量与配风方式对水冷壁高温腐蚀的影响

为有效解决锅炉受热面高温腐蚀问题,提高机组运行可靠性,提出利用数值模拟方法,对某300 MW切圆燃烧锅炉开展贴壁风量与贴壁风配风方式对水冷壁高温腐蚀影响的研究。首先考察不同贴壁风运行方式下水冷壁高温腐蚀的状况,对炉膛内距离后墙0.1 m处的截面的相关参数进行分析比较并得出,受炉膛内流场特征影响,较高含量的CO主要集中在主燃区右下侧附近;继而对贴壁风率在8.4%时,试验并分析出主燃烧区近壁面平均CO含量最低,且水冷壁附近高煤粉颗粒含量区域的面积最小,煤粉颗粒冲刷水冷壁的强度相对较弱,能明显减弱高温腐蚀;同时进一步分析不同工况实验数据可知,提高向火侧贴壁风量,可以降低高温腐蚀风险;最后进行实际贴壁风改造后并根据模拟方案进行优化运行,运行结果表明:上层燃烧器层水冷壁近壁面CO含量较改造前大幅度下降,且壁面结渣和腐蚀情况得到缓解。     

基于水动力分析的锅炉水冷壁壁温控制研究

以某电厂八角双切圆燃烧方式锅炉为研究对象,计算50％THA负荷下锅炉水动力特性,前墙回路中各管流量偏差最大约20％,前墙水冷壁局部超温区域管流量较其周边回路管流量偏低约10％～12％,同时该些回路对应的区域为炉膛燃烧热角区域,热负荷分布高,更加容易造成该区域水冷壁局部超温.综合分析可以看出,低负荷时锅炉前墙各水冷壁管流...     

660MW四角切圆燃烧锅炉燃烧调整策略优化

以某660 MW四角切圆燃烧锅炉的运行情况为例,对其在运行中水冷壁频繁超温、过热器出口两侧主蒸汽温度容易产生较大偏差的问题进行了详细的分析,并针对这一系列的问题重点对锅炉二次风的配风进行了优化,提高了锅炉的运行可靠性,为同类型锅炉燃烧调整的自动控制提供参考。     

1025 t/h锅炉再热器壁温偏差问题分析及改造

通过对湛江电厂一期锅炉高温再热器管壁温度偏差、超温问题的分析研究,认为炉膛出口局部烟气流速过高和三次风的燃烧问题是引起高温再热器壁温偏差、超温的主要原因,并提出采用顶二次风反切技术减少炉膛出口烟气流速偏差,以及采用三次风浓淡燃烧技术以降低炉膛出口烟气温度,可有效降低高温再热器的壁温。     

超临界和超超临界锅炉运行中的几个问题

论述了超临界和超超临界锅炉过热器和再热器高温管屏运行中防止超温爆管的几个关键问题,如管内产生氧化皮、突发性扰动、燃烧调整、屏宽方向吸热偏差和同屏热偏差、炉膛出口两侧的烟温偏差、过热器末级喷水量、炉外壁温测点的保温等。建议采用炉内壁温在线监测装置,以降低热偏差屏的炉内壁温水平,减少管内氧化皮的生成,保证锅炉的安全经济运行。     

670(t/)h循环流化床锅炉炉膛出口烟温调节特性研究

对某HG670/13.7-L.PM19型循环流化床(CFB)锅炉30种运行工况进行测量,并采用最优回归分析法对影响炉膛出口烟温变化的锅炉负荷、燃煤收到基灰分、收到基挥发分、收到基低位发热量、给煤粒径、床压、一次风率、上二次风率、下二次风率、炉膛出口氧量等因素进行分析.结果表明,参数变化对炉膛出口烟温的影响幅度由大到小排列,依次为配风方式、床压、氧量、给煤粒径.床压和给煤粒径的改变需要时间较长,一般情况下不用于调节炉膛出口烟温.为防止炉膛出口烟气超温,在维持其它参数稳定的前提下,最便捷有效的手段是改变配风方式或提高氧量.在不同煤质条件下,有关参数对炉膛出口烟温的影响趋势和影响幅度不同.     

大型燃煤电站锅炉再热器热偏差的试验研究

锅炉四角切圆炉膛出口存在的残余旋转,会形成水平烟道烟气流量的不均现象,使锅炉再热器产生较大的热偏差。结合湛江发电厂300MW机组锅炉的实际运行情况,对再热器热偏差问题进行了试验研究。试验结果显示,高温再热器入口处右侧的平均烟速比左侧高2m/s左右,右侧下排烟温高于上排100℃左右,再热器右侧出口汽温和壁温均大于左侧,造成再热器右侧超温。通过运行优化调整和设备改造,缓解了再热器两侧热偏差,减少了再热器超温。