660 MW塔式燃煤锅炉高温再热器管壁超温诊断及运行优化

针对某电厂660 MW塔式燃煤锅炉投产后出现再热蒸汽两侧偏差大、再热器管壁易超温导致额定负荷下的再热蒸汽无法达到设计值的问题,以该电厂1号锅炉为研究对象,通过比较燃烧器摆角整体摆动、单个角摆动和磨煤机组合方式对高温再热器管壁温度的影响特性,摸索出了影响再热器管壁温度的规律,通过对每个角燃烧器摆角区别化设置,基本消除了再热蒸汽两侧偏差和管壁超温的现象,再热蒸汽温度也达到了设计值:660 MW负荷下,在再热器管壁温度不超温的前提下,再热蒸汽两侧的偏差由调整前的8.5℃降低至1.6℃;再热蒸汽温度平均值由608.9℃提升至619.3℃。     

基于内模控制器的再热汽温控制应用

再热汽温控制始终是火电厂运行控制的难点,减少再热器减温水的用量对提高机组的热经济性有十分重要的意义。文中采用燃烧器摆角和再热器喷水减温联合调整再热汽温的控制策略,其中燃烧器摆角调节控制器采用内模控制器IMC以提高其控制性能。在某电厂300MW机组上进行再热汽温优化控制系统试验,试验结果表明IMC内模控制器更好地解决大时滞问题,联合控制策略可极大地降低减温水投放量。     

350 MW超临界机组燃烧调整试验及优化分析

为解决某国产350 MW超临界机组建成投运后出现的低负荷工况下主蒸汽及再热蒸汽温度过低、汽温偏差大、屏式过热器管壁超温等严重影响到机组安全稳定运行的问题,采用现场燃烧调整试验,改变主燃烧器投运方式、调节分离燃尽风(separated over fire air,SOFA)风门开度及角度、增大过热烟气挡板开度和运行氧量。结果表明:该机组在175 MW负荷下使用中间3层燃烧器组成的投运方式效果更佳;经燃烧调整试验后主、再热汽温提高20℃以上,两侧汽温偏差降低至1.5℃以内,受热面超温问题得到解决,找到了适合锅炉低负荷安全稳定运行的最佳方式。     

300MW机组低氮燃烧改造后汽温优化分析

介绍京能集团漳山电厂2~#机组低氮改造前后的情况、改造的具体方案和改造内容。低氮改造后,由于燃烧不均匀引起左右侧烟气温度产生较大偏差,致使A侧再热蒸汽出口温度比B侧低10℃以上,两侧再热汽温产生了较大偏差,再热蒸汽平均温度达不到额定值且汽温高的一侧经常超温,严重影响了机组运行的经济性和安全性。根据旋流燃烧器的特点,通过对汽温串级控制回路进行分析,通过增加前馈控制等方式对汽温控制逻辑进行优化,进而达到消除两侧再热汽温的偏差之效果,确保机组平均再热汽温可达设定值540℃。     

不同燃烧布置型式的660MW超临界锅炉燃烧偏差分析

利用炉膛热力计算,探究660MW超临界机组的锅炉屏底温度及烟气流速等因素变化对机组各受热面吸热量的影响。结合机组运行数据分析造成燃烧偏差的主要原因。对于四角切圆锅炉,通过调整燃烧器摆角,降低炉膛上部受热面两侧屏底温度偏差,使屏式受热面两侧汽温偏差显著降低。通过调整燃尽风(SOFA风),减小了炉膛出口烟气残余旋转的影响,降低汽温偏差。对于对冲燃烧锅炉,通过调整旋流燃烧器外二次风,降低了炉膛宽度方向上的屏底温度偏差使末级过热器和再热器沿炉膛宽度方向中间位置的壁温有所下降,主蒸汽和再热蒸汽欠温现象得到改善。     

燃尽风水平偏转对切圆燃烧锅炉再热器烟气侧偏差的影响分析

针对大型四角切圆锅炉存在的再热器汽温偏差问题,采用冷态模拟实验和数值模拟的研究手段进行分析,探讨了燃烧器不同运行工况对烟气侧的烟气偏差特性影响规律。结果表明:SOFA的反偏运行不能消除烟气的烟速和烟温偏差趋势,但它能降低再热器沿烟道宽度方向向上的管屏最高吸热负荷,降低管屏中出现的最高汽温值,达到汽温和壁温的最高值不超温的效果,从而提高了机组整体的运行经济性和可靠性。     

350 MW机组再热汽温控制研究

针对1号机组长期再热汽温自动调节品质差的难题,结合再热器温系统滞后性大、惯性大和非线性等特点,提出一种基于仿人智能前馈补偿的模糊PID再热汽温控制策略,通过调整燃烧器摆角和事故减温水对再热汽温控制系统进行优化.     

2290t/h锅炉燃烧器改造与应用

珠海电厂2 290 t/h锅炉由于炉膛结构设计不当,造成运行中主汽温和再热汽温偏低、再热汽温两侧偏差大,结焦情况偏离设计工况,燃烧器摆角长期上摆运行且容易烧损等问题。通过对上述缺陷分析,结合机组炉内低氮燃烧改造,根据低氮燃烧器和空气分级燃烧理论研究,引进A-MACT燃烧技术,对以上缺陷进行改良,包括更换新型A-PM煤粉燃烧器、增加AA风并调整炉膛配风实现煤粉分段燃烧等改造项目,对锅炉燃烧系统进行了整体改造和优化调整,使锅炉恢复设计参数,并消除了上述长期存在的缺陷,在机组的环保性和经济性上取得了良好的效果,为同类型锅炉燃烧系统的改造提供了参考。     

钎焊鳍片管在锅炉高温再热器上的应用

山东潍坊发电厂1^3炉1025t／h亚临界自然循环汽包锅炉投运后一直存在锅炉再热器管壁超温爆管、再热汽温偏低的现象。2002年结合机组的增容采用钎焊鳍片管对高温再热器进行了技术改造,改造后高温再热器出口的再热汽温达到设计值,入口汽温要求降低,锅炉效率明显提高,而且再热器超温爆管现象也不再发生。经过多年运行的实践结果,表明改造非常成功,值得推广。     

某600 MW锅炉高温腐蚀和烟温偏差控制的数值模拟研究

某600 MW四角切圆锅炉低氮燃烧改造后一直存在炉内高温腐蚀和两侧再热汽温偏差大的问题,对炉内贴壁气氛进行试验测试并进行数值模拟计算。结果表明:炉内局部还原性气氛尤为浓烈,特别是4号角区域,局部CO体积分数达到了12%; SOFA风量降低至总风量的20%后,炉内CO和H_2S体积分数明显减小,出口NO_x体积分数上升幅度在20%以内; 4号角二次风量低亦是再热汽温偏差较大的主要原因。在锅炉实际运行中降低燃尽风率、加大4号角二次风量,两侧汽温偏差均小于3℃,贴壁区域局部过强还原性气氛亦得到改善。     

1 025 t/h锅炉再热器超温处理及可行性分析

针对某1 025 t/h锅炉再热器管壁超温、减温水量大的问题,通过现场试验、数值模拟和热力计算等方法,分析管壁超温和减温水量大的原因,提出燃烧调整和受热面改造方案。研究表明：该锅炉末级再热器出口管壁温度存在较大偏差,烟道中间及右侧部分管壁超温,原因在于炉膛出口的烟温偏差;通过将燃尽风由四角均匀配风调整为左侧风门开度50%、右侧风门开度100%,降低了炉膛出口左右两侧的烟温偏差,进而减小了再热器出口的壁温偏差;针对锅炉再热器、过热器减温水量大的问题,进行二次风优化调整,当二次风正塔配风时炉膛出口温度比二次风均等配风和束腰配风时有所降低,有利于降低减温水量;该炉二次风配风优化难以从根本上解决减温水量大的问题,为此提出减少再热器、过热器受热面及增加省煤器受热面的改造方案,使减温水量在不同负荷下均能满足锅炉运行要求。     

优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用

针对电站锅炉壁温在线监测以及炉内汽温和壁温计算的要求,对电站锅炉过热器和再热器炉内汽温和壁温的计算方法进行了优化,提出了炉内汽温和壁温的分段计算模型,对该计算模型涉及的辐射因数、角系数、辐射穿透率、沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了详细研究,并通过数值模拟对沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了优化和修正.结果表明:该模型可对锅炉过热器和再热器受热面各点温度进行实时计算,能满足电站锅炉壁温在线监测的要求.     

燃烧优化对超临界锅炉热偏差影响的试验研究

针对四角切圆锅炉出现的汽温偏差问题进行了燃烧优化调整。为解决炉内切圆偏斜,分析了墙式燃尽风和角式燃尽风开度、摆角对汽温偏差的影响。结果表明:增大墙式燃尽风开度,汽温偏差减小;综合考虑垂直水冷壁后墙管屏壁温和高温过热器壁温,建议将角式燃尽风和墙式燃尽风的水平摆角控制在正切0°位置,角式燃尽风和墙式燃尽风垂直摆角控制在水平位置。     

国产电站锅炉再热汽温调节实用技术探讨

我国凡单机容量在１２５ＭＷ以上的无一例外都是中间再热机组,提高此类机组运行经济性的一个重要环节是解决再热汽温的合理与有效的调节。该文回顾了国产锅炉再热汽调节技术的发展沿革,强调再热器的汽温与蒸汽轮机排汽参数有关,汽温调节应考虑锅炉受热面管屏的安全。指出目前某些锅炉中再热器减温喷水量居高不下是不正常的,应于纠正。介绍了在３００ＭＷ控制循环锅炉上进行的摆动燃烧器调节再热汽温试验,阐明了试验中出现的汽温反弹现象,并初步分析了起因。对涉及这类锅炉投用再热汽温自动调节系统的有关问题也作了论述。图４表７参５     

东方百万机组锅炉管壁温度分布规律研究与应用

为解决东方百万千瓦机组锅炉管壁超温的问题,以东方超超临界百万机组锅炉为研究对象,分别进行了1 000 MW和500 MW负荷的运行试验,研究了管壁温度分布规律及燃烧器拉杆位置和燃尽风配风方式对管壁温度分布的影响特性。结果表明,燃烧器(燃尽风)拉杆采取U型配风方式时,将会导致中间区域受热面管壁温度高,管壁温度呈现出"倒U型"的分布规律;开大中间区域燃烧器(燃尽风)拉杆位置,有助于缓解管壁超温。根据该研究成果,解决了某机组高温再热器管壁超温导致再热蒸汽不足的问题,额定负荷下,再热蒸汽温度由优化前的603.4℃提高至优化后的616.9℃;同时,解决了另一机组低负荷下屏式过热器管壁超温的问题,500 MW负荷、AEF磨煤机组合运行方式下,屏式过热器管壁最高点温度值由616.3℃降低至600.5℃,大大提高了管材的安全裕量。     

1 000 MW机组锅炉低负荷下管壁超温诊断及运行优化调整

现阶段1 000 MW机组锅炉,低负荷下的管壁超温问题越来越突出,在深度调峰背景下,为解决其低负荷稳燃时的管壁超温问题进行了试验研究,比较燃烧器拉杆和磨煤机组合方式对屏式过热器、高温过热器和高温再热器管壁温度的影响,摸索出了低负荷运行时屏式过热器控制超温的思路,即低负荷运行时,采取关小两侧燃烧器区域风门开度、开大中间燃烧器区域风门开度的调整方法对燃烧器区域拉杆进行调整。优化调整后,500 MW负荷、AEF磨煤机组合运行方式下,屏式过热器管壁最高点温度由616.3℃降低至600.5℃,大大提高了管材的安全裕量,保证了低负荷下机组的安全稳定运行。     

超超临界机组全负荷段再热汽温智能控制

通过寻找影响再热汽温变动的影响因素,并从汽温变化的内在机理入手,结合现场实际的特点辨识出烟气挡板、喷水与再热汽温的动态特性模型,依据对象特性设计出符合锅炉实际运行情况的控制方案。通过现场调整试验,最终实现再热汽温智能控制的长期投运机组在动态变负荷下,再热汽温控制能够正确快速响应,使得变负荷过程的再热汽温能够平稳运行。在负荷稳定情况下,再热汽温控制回路可以有效克服内外扰动,并且汽温波动较小,满足运行人员要求。在系统优化后,管壁超温现象和喷水量明显下降,运行人员的操作强度也得到了较大降低。     

350MW机组锅炉水平烟道烟温偏差调整试验

本文分析了四角切圆燃烧水平烟道烟温偏差的成因，针对宝钢自备电厂2号锅炉三再超温爆管现象，通过燃烧调整，使二再、三再出口烟温偏差得到了明显改善，降低了水平烟道热力不均匀性，使再热器恢复汽温运行成为可能。     

大型锅炉水平烟道左右两侧烟温偏差的研究

在我国火电站现用的许多大型４角切圆燃烧锅炉中，存在着水平烟道两侧烟温差的问题，由此产生过热器和再热器超温过热。为了提高其安全可靠性，本文讨论了这种烟温差的影响因素，并对一台１０２５ｔ／ｈ４角切向燃烧锅炉进行了现场试验研究，测定了锅炉水平烟道的两侧速度偏差。并由此计算了两侧的烟温和管壁温度偏差。研究结果表明：该锅炉燃烧器采用３次风反切，对于减少这种烟温差是很有效的。     

超超临界锅炉低氮燃烧器改造后汽温特性优化调整

针对某电厂1 000 MW机组锅炉在低氮燃烧器改造后主再热汽温波动较大的问题,通过优化中间点过热度、燃烧器摆角,调整主再热汽温差值幅角Δθ,改变风量前馈量等措施,较大地缓解了机组在升降负荷的过程中汽温波动大问题。在降负荷过程中,主蒸汽温度由原来最低值567℃变为590℃。再热蒸汽温度由原来最低值558℃变为582℃。升负荷过程中,调节再热蒸汽温度的减温水量大幅下降,优化效果较为明显。