古交电厂4号炉变氧量燃烧试验

邢如春

古交电厂4号炉变氧量燃烧试验

邢如春

(山西兴能发电有限责任公司，山西 古交 030206)

随着我国经济的快速发展，国家对燃煤发电机组环保性、经济性提出了更高更严的要求，以及“上大压小”政策的推广，我国单台燃煤发电机组的装机容量600 MW已成为主流。而随着装机容量的增大，对机组的安全运行也提出更高要求。锅炉的稳定燃烧是火电机组安全稳定运行的基础，本文通过古交电厂二期2×600 MW的4号炉3种负荷分别对应的空预器入口氧量为实验工况，对数据提出分析意见，为正常安全经济运行提供参考，并可为机组安全经济运行及调整提供科学理论数据和操作建议。

燃烧;变氧量;控制;风量;试验

1 古交电厂二期锅炉概述

山西兴能发电有限责任公司二期2×600 MW锅炉型号为HG－2000/25.4—YM12型，其形式为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、∏型布置，紧身封闭。使用30只低N0x轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧，6台HP1003/Dyn中速磨煤机配正压直吹制粉系统。

锅炉以最大连续出力工况(BMCR)为设计参数。在任何5台磨煤机运行时，锅炉能长期带BMCR负荷运行。锅炉容量及主要参数如下：

过热蒸汽：最大连续蒸发量(BMCR)2 000 t/h

额定蒸发量(BRL)：1 863.6 t/h

额定 蒸 汽 压力 (BMCR/BRL)：25.4/25.23 MPa·g

额定蒸汽温度：571℃

再热蒸汽：蒸汽流量(BMCR/BRL)1 635.2/1 522.5 t/h

进口/出口蒸汽压力 (BMCR)：4.633/4.443 MPa·g

进口/出 口 蒸 汽 压 力 (BRL)：4.312/4.135 MPa·g

进口/出口蒸汽温度(BMCR)：321.3/569 ℃

进口/出口蒸汽温度(BRL)：313.7/569 ℃

1)压力单位中“g”表示表压，“A”表示绝对压。

2)锅炉BRL工况对应于汽机TRL工况、锅炉BMCR工况对应于汽机VWO工况。

2 变氧量调整试验结果和氧量－负荷关系曲线

送入锅炉内空气量的多少主要影响锅炉燃烧的经济性、蒸汽温度和NOx排放量。送入炉内的空气量过多，剩余氧量过大，会增加锅炉排烟热损失;同时，会增大NOx的排放量;过小又会增加锅炉未完全燃烧热损失。因此，送入炉内的空气量有合理的范围，当炉内空气量在合理的范围内时，锅炉燃烧经济性和环保性都较好。

2.1 600 MW变氧量试验结果

600 MW时，改变送风量，分别在空预器入口氧量分别在3.0%、3.6%和4.45%时进行。变氧量试验结果见表1。

从表1可知，空气预热器入口平均氧量从4.45%降到3.6%时，排烟热损失 q2从6.135 7%下降至5.857 8%，固体不完全燃烧热损失q4从1.10%上升至1.20%，锅炉热效率从92.61%升至92.72%;送风机总电流下降4.52 A，引风机总电流下降16.7 A;再热蒸汽减温水量从19.9 t/h关至0 t/h，再热蒸汽温度从 571.8/571.7 ℃降至554.1/571.6 ℃，主蒸汽温度从568/570℃降至559/571℃。空气预热器入口平均氧量从3.6%降到3.0%时，排烟热损失 q2从5.857 8%下降至5.685 1%，固体不完全燃烧热损失q4从1.20%上升至1.35%，锅炉热效率没有变化，仍为92.72%;送风机总电流下降3.4 A，引风机总电流下降11.1 A;再热蒸汽温度从 554.1/571.6 ℃降至541.2/562.2℃，主蒸汽温度从559/571℃降至557/571℃。从主、再热蒸汽温度和减温水量变化情况可知，氧量下降后，炉内吸热增强，工质蒸发段提前，垂直水冷壁壁温上升，为维持中间点温度和垂直水冷壁管壁温度，必须提高给水流量，以使给水流量增大，但同时过热器和再热器吸热量又不足，从而出现主、再热蒸汽温度达不到额定值的情况。从经济性和环保性角度来看，600 MW时，氧量控制在3.0% ～3.6%比较合适。

表1 600 MW变氧量试验结果汇总表

2.2 450 MW变氧量试验结果

450 MW时，改变送风量，分别在空预器入口氧量分别在4.15%、4.55%和5.10%时进行。变氧量试验结果见表2。

表2 450 MW变氧量试验结果汇总表

从表2可知，空气预热器入口平均氧量从5.10%降到4.55%时，排烟热损失 q2从6.39%下降至6.22%，固体不完全燃烧热损失q4从0.90%上升至0.97%，锅炉热效率从92.48%升至92.57%;送风机总电流下降0.67 A，引风机总电流下降7.5 A;再热蒸汽减温水量从14.7 t/h关至0 t/h，再热蒸汽温度从565.8/570.8 ℃变为564.4/570.5 ℃;主蒸汽减温水量从36.7 t/h减至20.7 t/h，主蒸汽温度从维持在571/570℃。空气预热器入口平均氧量从4.55%降到4.15%时，排烟热损失 q2从 6.22%下降至6.19%，固体不完全燃烧热损失q4从0.97%上升至1.18%，锅炉热效率从92.57%降至92.40%;送风机总电流下降1.03 A，引风机总电流下降0.4 A;再热蒸汽温度从 564.4/570.5 ℃降至548.9/567.8 ℃;主蒸汽减温水量从20.7t/h减至2.4 t/h，主蒸汽温度从571/570℃降至569/568℃。由此，450 MW时，空气预热器入口平均氧量控制在4.55%比较合适。

2.3 300 MW氧量测试试验结果

300 MW 时，由于送风机开度分别为17.4%、17.8%，开度已较小，此时空气预见热器入口实测氧量分别为7.9%、6.5%，平均氧量已达7.2%，氧量较大，但为了保证送风机安全运行，所以没有进行氧量调整，仅在该工况下进行测试。测试试验结果见表3。

表3 300 MW变氧量试验结果汇总表

从表 3可知，300 MW 时，排烟热损失 q2=7.04%，固体不完全燃烧热损失q4=0.58%，锅炉热效率 ηb=92.04%。

3 氧量－负荷关系曲线

根据600 MW、450 MW变氧量试验结果和300 MW氧量测试试验结果可以得出氧量－负荷关系曲线见图1，曲线对应参数汇总表见表4。

图1 氧量－负荷关系曲线

表4 氧量－负荷关系曲线对应参数汇总表

4 小结

根据变氧量试验结果可知，当氧量调整至合适时，炉内吸热加强，工质蒸发段提前，垂直水冷壁壁温上升，为维持中间点温度和垂直水冷壁管壁温度，必须提高给水流量，以使给水流量增大，但同时过热器和再热器吸热量又不足，从而出现主、再热蒸汽温度达不到额定值的情况。针对上述情况，对燃烧器和配风方式进行有针对性的调整，主要是为了弱化燃烧强度，减少炉膛吸热量，改变炉内和过、再热器吸热比例，降低垂直水冷壁壁温，满足正常的主、再热蒸汽温度。锅炉燃烧调整是一个动态的过程，随着内扰和外扰的不断变化，其最佳工况也是随时变化的，这就对运行人员的技术水平提出了更高要求，以提高运行的稳定性和可靠性。

No.4 Boiler of Gujiao Power Plant Combustion Test on Variable Oxygen

Xing Ru－chun

With the rapid development of our economy，the state puts forward higher and stricter requirement to coal－fired generating units environmental protection and economy，and the promotion of"replacing small units with large ones"policy，the 600 MW installed capacity of single coal fired generating unit in our country has become mainstream.The stable combustion of boiler is the basis of safe and stable operation in thermal power unit，this article through the three load of No.4 boiler of second stage of 2 ×600 MW in Gujiao power plant respectively corresponding to the air preheater entrance oxygen content as experimental condition，puts forward opinions on data analysis，provides reference for the normal，safe and economic operation，and can provide science theoretical data and operation suggestion for safe and economic operation and adjustment of the units.

Combustion;Variable oxygen content;Control;Air volume;Test

TD612

A

1672－0652(2012)01－0018－03

2011－11－12

邢如春(1981—)，男，山西平遥人，2004年毕业于太原电力高等专科学校，助理工程师，主要从事电厂发电部集控运行工作(E －mail)35641171@qq.com