发明内容:
发明目的:本发明涉及一种测量干排渣机漏风试验方法,其目的是解决如何确定干排渣机漏风量的问题。
技术方案:本发明是通过以下技术方案实现的:
通过测量炉膛出口氧量来测量干排渣机漏风量的试验方法,其特征在于:所述方法如下:
①、在锅炉炉膛出口处预设氧量测量点;
②、将磨煤机给煤控制解为手动,风量投自动运行;
③、将送风机控制方式解为手动运行;
④、开启锅炉及干排渣机进行试验,试验期间保持锅炉燃用煤质稳定,并使锅炉在60%负荷下运行,且在此期间不对锅炉吹灰,不对锅炉投油助燃;
⑤、锅炉投用:通过手动控制送风机来保持干排渣机各进风风门开度不变,待机组运行稳定后,对锅炉炉膛出口的氧量进行测量;
⑥、锅炉停用:待上述参数测量、记录完毕后,将干排渣各进风风门、关断门全部关闭,使其漏风接近为零,待上述工况稳定后,重新对锅炉炉膛出口的氧量进行测量;
⑦、根据“⑤”步骤和“⑥”步骤中的结果得出干排渣机的漏风量。
“⑦”步骤中的具体方法为:根据“⑤”步骤和“⑥”步骤中所得的锅炉炉膛出口的氧量来分别得出锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口空气量,然后对锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口空气量进行比较,所得数据就是干排渣机漏风量。
“⑦”步骤中的具体方法中还需要测得以下数据:锅炉投用和停用干排渣机期间的平均燃煤量;锅炉投用和停用干排渣机期间的炉膛出口平均一氧化碳量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基硫的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基氢的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基氧的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基碳的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基灰分的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间炉渣和飞灰灰量占燃料总灰量的质量含量以及锅炉投用和停用干排渣机期间炉渣、飞灰中含碳量。
得出漏风量的具体方法步骤如下:
ΔV=V1-V2=m1α1V1-m2α2V2 (1)
式中:
ΔV——干排渣机漏风量;
m1、m2——锅炉投用、停用干排渣机期间测得的平均燃煤量,kg;
α1、α2——锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口平均过量空气系数;
V1、V2——锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口空气量,m3。
式中:
O21、O22——锅炉投用、停用干排渣机期间测得的炉膛出口平均氧量,%;
CO1、CO2——锅炉投用、停用干排渣机期间测得的炉膛出口平均一氧化碳量,%。
——锅炉投用、停用干排渣机期间理论空气量,m3/kg;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基硫的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基氢的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基氧的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基实际烧掉的碳质量含量百分比率,%。
式中:
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基碳的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基灰分的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间灰渣中平均碳量与燃煤灰量的比率,%。
式中:
式中:
alz1、afh1、alz2、afh2——锅炉投用、停用干排渣机期间炉渣、飞灰灰量占燃料总灰量的质量含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间炉渣、飞灰中含碳量,%。
优点及效果:本发明提供一种通过测量炉膛出口氧量来测量干排渣机漏风量的试验方法,其特征在于:所述方法如下:
①、在锅炉炉膛出口处预设氧量测量点;
②、将磨煤机给煤控制解为手动,风量投自动运行;
③、将送风机控制方式解为手动运行;
④、开启锅炉及干排渣机进行试验,试验期间保持锅炉燃用煤质稳定,并使锅炉在60%负荷下运行,且在此期间不对锅炉吹灰,不对锅炉投油助燃;
⑤、锅炉投用:通过手动控制送风机来保持干排渣机各进风风门开度不变,待机组运行稳定后,对锅炉炉膛出口的氧量进行测量;
⑥、锅炉停用:待上述参数测量、记录完毕后,将干排渣各进风风门、关断门全部关闭,使其漏风接近为零,待上述工况稳定后,重新对锅炉炉膛出口的氧量进行测量;
⑦、根据“⑤”步骤和“⑥”步骤中的结果得出干排渣机的漏风量。
该试验方法准确、可靠,不仅应用于干排渣机漏风量测量,还可应用于锅炉炉膛漏风测量,随着电站锅炉向着高参数、大容量的发展,锅炉炉膛高度也大幅增加,对于锅炉发生严重结焦、再热器减温水增加、排烟温度升高等问题的分析、诊断,提供了一个新的试验方法。
具体实施方式:下面结合附图对本发明做进一步的说明:
本发明提供一种通过测量炉膛出口氧量来测量干排渣机漏风量的试验方法,其特征在于:所述方法如下:
①、在锅炉炉膛出口处预设氧量测量点;
②、将磨煤机给煤控制解为手动,风量投自动运行;
③、将送风机控制方式解为手动运行;
④、开启锅炉及干排渣机进行试验,试验期间保持锅炉燃用煤质稳定,并使锅炉在60%负荷下运行,且在此期间不对锅炉吹灰,不对锅炉投油助燃;
⑤、锅炉投用:通过手动控制送风机来保持干排渣机各进风风门开度不变,待机组运行稳定后,对锅炉炉膛出口的氧量进行测量;
⑥、锅炉停用:待上述参数测量、记录完毕后,将干排渣各进风风门、关断门全部关闭,使其漏风接近为零,待上述工况稳定后,重新对锅炉炉膛出口的氧量进行测量;
⑦、根据“⑤”步骤和“⑥”步骤中的结果得出干排渣机的漏风量。
“⑦”步骤中的具体方法为:根据“⑤”步骤和“⑥”步骤中所得的锅炉炉膛出口的氧量来分别得出锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口空气量,然后对锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口空气量进行比较,所得数据就是干排渣机漏风量。
“⑦”步骤中的具体方法中还需要测得以下数据:锅炉投用和停用干排渣机期间的平均燃煤量;锅炉投用和停用干排渣机期间的炉膛出口平均一氧化碳量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基硫的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基氢的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基氧的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基碳的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间燃料应用基灰分的含量;锅炉投用和停用干排渣机期间炉渣和飞灰灰量占燃料总灰量的质量含量以及锅炉投用和停用干排渣机期间炉渣、飞灰中含碳量。根据这些数据及测得的锅炉投用和停用干排渣机期间的炉膛出口的氧量来最后得出漏风量。
本发明的测量原理如下:
确定干排渣系统的运行方式,然后利用锅炉在低负荷下不易发生严重结焦的特点,在低负荷下将干排渣系统隔绝,利用隔绝前后炉膛出口氧量的变化,通过试验测量、计算,确定干排渣系统的漏风量。并将该漏风量作为额定负荷下的漏风量,最终确定额定负荷条件下的漏风率。
因为炉膛具有一定的高度形成烟囱效应,炉膛高度确定后,若干排渣系统运行方式确定,则炉底负压在不同负荷、不同炉膛温度下变化很小,且由于锅炉运行时其负压在不同负荷时基本相同,因此,可用低负荷条件下确定的漏风量代替额定负荷下的数值。350MW机组锅炉炉底负压计算见表1,炉膛内火焰温度通常为1300℃~1600℃之间。由计算可知,当炉膛内温度由1300℃升至1600℃时,炉底负压仅变化10.3Pa。安装干排渣机测点示意图见图1,图1中标号1为炉膛,标号2为省煤器入口氧量测点,标号3为省煤器,标号4为渣井,标号5为关断门,标号6为干式输渣机,字母“A”和“B”表示漏入冷风。
表1 350MW机组锅炉炉底负压计算
得出漏风量的具体方法步骤如下:
ΔV=V1-V2=m1α1V1-m2α2V2 (1)
式中:
ΔV——干排渣机漏风量;
m1、m2——锅炉投用、停用干排渣机期间测得的平均燃煤量,kg;
α1、α2——锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口平均过量空气系数;
V1、V2——锅炉投用、停用干排渣机期间炉膛出口空气量,m1。
式中:
O21、O22——锅炉投用、停用干排渣机期间测得的炉膛出口平均氧量,%;
CO1、CO2——锅炉投用、停用干排渣机期间测得的炉膛出口平均一氧化碳量,%。
——锅炉投用、停用干排渣机期间理论空气量,m
3/kg;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基硫的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基氢的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基氧的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基实际烧掉的碳质量含量百分比率,%。
式中:
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基碳的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间燃料应用基灰分的含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间灰渣中平均碳量与燃煤灰量的比率,%。
式中:
式中:
alz1、afh1、alz2、afh2——锅炉投用、停用干排渣机期间炉渣、飞灰灰量占燃料总灰量的质量含量百分率,%;
——锅炉投用、停用干排渣机期间炉渣、飞灰中含碳量,%。
下面结合具体的实验的例子来说明干排渣机漏风测试及调整的效果:
对华能大连电厂1号锅炉进行干排渣机漏风摸底实验:
为了了解1号锅炉干排渣机在正常运行时的漏风情况,对其漏风进行了摸底测试试验。试验在60%额定负荷下进行,主要考虑低负荷时锅炉运行氧量较大,有利于测试运行氧量变化,另外在低负荷下锅炉渣量较低,有利于干排渣机的安全运行,且在此期间不对锅炉内进行吹灰,不对锅炉内投油助燃;在锅炉炉膛出口处预设氧量测量点;为了保证锅炉运行总风量不变,将磨煤机给煤控制解为手动,风量投自动运行,将送风机控制方式解为手动运行;试验期间保持煤质稳定,锅炉运行稳定后对省煤器出口氧量进行取样分析,然后关闭干排渣机所有进风门及关断门,稳定后再次对省煤器出口氧量进行取样分析,最后通过前后运行氧量的变化来计算干排渣机的漏风量。主要计算结果见表2,主要参数变化情况见表3,干排渣机各风门开度情况见表4。
表2干排渣机漏风摸底测试结果
表3干排渣机风门开关前后参数变化
由表2可知:在60%额定负荷下,干排渣机进风门开关前后,实测氧量平均降低1.23个百分点,通过理论计算可知干排渣机漏风率为8%,漏风量为66377.62Nm3/h,若折算到350MW负荷,干排渣机漏风率为6.26%,漏风率远远高于1.0%~1.5%的设计值,漏风较大。
由表3可知:在60%额定负荷下,干排渣机进风门开关前后,锅炉主要参数变化较大,其中过热器一级减温入口温度平均降低13.05℃,主蒸汽减温水量降低了8.7t/h,再热蒸汽减温水量没有明显变化,锅炉排烟温度平均降低9.1℃,吸风机电流平均下降3.85A,其电耗平均降低了34.37kW,锅炉各主要参数变化幅度较大。图2为主要参数变化情况。调整前风门开度情况见表4。
试验结果表明1号锅炉干排渣机在此工况下运行,一方面由于漏风量较大,使火焰中心上移,炉膛出口温度增加,易造成炉膛上部受热面结渣;一方面由于磨煤机的通风量只与磨煤机出力有关,当干排渣机漏风增大,在氧量不变的前提下,二次风量降低,从而使主燃区有组织通风量减小,易造成灰渣可燃物含量上升。另外,干排渣机漏风增大又会使锅炉排烟温度升高,锅炉排烟热损失增加,降低了锅炉的经济性。
根据漏风量来对干排渣机进风门开度调整:
根据干排渣机漏风摸底计算结果分析,干排渣机漏风量较大,需对其各进风门开度重新调整,降低其漏风量,减少对锅炉燃烧的影响。
干排渣机各进风门开度进行如下调整:将干排渣机箱体水平段两侧小进风门全开,将清扫链、Q19、Q22、H18、H19、H20的检修门全部关闭,过渡段小进风门保持原始状态。
在各风门开度调整完毕后,采用同样的试验方法对干排渣机的漏风量进行测量及计算。主要计算结果见表5,主要参数变化见表6,调整后风门开度情况见表4。
表4华能大连电厂1号锅炉干排渣机风门开度
表5调整后干排渣机漏风测试结果
表6调整后干排渣机风门开关前后参数变化
由表5可知:在60%额定负荷下,干排渣机风门关闭前后,实测氧量平均降低0.2个百分点,漏风率为1.40%,漏风量为10008.35Nm3/h,较风门调整前降低了56369.27Nm3/h,降幅较大。若折算至350MW负荷,干排渣机此工况下漏风率为1.08%。
由表6可知:在60%额定负荷下,干排渣机风门关闭前后,主蒸汽减温水量降低3.0t/h;一级减温器入口温度平均降低3.65℃;锅炉排烟温度平均降低0.88℃;吸风机电流平均下降0.90A,电耗平均降低了8.03kW。
试验结果表明在对干排渣机各进风门开度调整后,在60%额定负荷下,干排渣漏风率降低了6.6个百分点,漏风量降低了56369.27Nm3/h,而在此漏风量下,锅炉的主要参数在风门开关前后均没有较大变化,对锅炉的燃烧影响较小。
另外,通过风门调整发现,干排渣机箱体的各小风门相对于各检修门开度变化对漏风的影响幅度较小,因此在实际运行中应加强设备的运行管理工作,严格控制各检修风门的开关。
干排渣机漏风调整后观察试验
在对干排渣机进风门进行调整后,其漏风量明显降低。为了了解风门开度调整后锅炉的运行情况,对1号锅炉进行带额定负荷连续运行观察试验。主要参数见表7,主要参数变化趋势见图3所示。
由表7可知:
(1)干排渣机漏风降低后,锅炉在额定负荷下稳定运行了约7h,过热器减温水量及炉膛出口烟温增加趋势缓慢,主蒸汽、再热汽的温度、压力保持稳定。
(2)干排渣机炉底温度逐渐增加,维持在310℃左右;过渡段温度维持在230℃左右;头部温度最终维持在120℃左右,干排渣机运行稳定。
(3)从炉底观察,锅炉落渣量比较正常,基本无较大渣块。
试验结果表明将干排渣机漏风量降低后,锅炉在额定负荷下连续运行稳定,有效缓解锅炉严重结焦。
表7锅炉额定负荷下连续运行观察试验数据
本发明的试验方法的意义:
该试验方法准确、可靠,不仅应用于干排渣机漏风量测量,还可应用于锅炉炉膛漏风测量,随着电站锅炉向着高参数、大容量的发展,锅炉炉膛高度也大幅增加,本发明对于锅炉发生严重结焦、再热器减温水增加、排烟温度升高等问题的分析、诊断,提供了一个新的试验方法。