CN108151058B - 一种基于煤种的600mw锅炉燃烧器配风方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,包括:步骤S1:获取入炉煤种的可燃基挥发分数值;步骤S2:根据所述可燃基挥发分数值确定对应的锅炉燃烧器配风方案。本发明通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案,使锅炉内的煤充分燃烧,提高锅炉燃烧效率,增强了锅炉对各种煤种的适应性,同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题,有效提高了锅炉的燃烧效率和运行安全性。

Description

一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域,尤其涉及一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法。
背景技术
大唐湘潭发电有限责任公司2×600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂制造的DG1900/25.4-Ⅱ1型国产超临界参数前后墙对冲锅炉。锅炉设计燃用山西省晋城贫煤与河南省平顶山烟煤的混煤,干燥无灰基挥发分Vdaf为14.93%。
然而,从2016年8月份开始,大唐湘潭发电有限责任公司入炉煤质急剧恶化,入炉煤分析基挥发分从最高的23%下降到12%,降幅近50%,其中掺烧的高硫煤分析基挥发只有10%,燃煤已接近无烟煤性质,与设计煤种山西晋城贫煤与河南平顶山烟煤的混煤相差甚远。600MW锅炉煤粉细度急剧升高,飞灰可燃物含量大幅升高,极大地降低了锅炉效率。
600MW锅炉的燃烧器采用按BHK技术设计的低NOx旋流式煤粉燃烧器(HT-NR3)。燃烧器配风分为一次风、内二次风和三次风,分别通过一次风管,燃烧器内同心的内二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中三次风采用气动调整门,该三次风门的调节设计只有2个开度,即燃煤位和燃油位,其调节过于简单,无法适应因入炉媒质变化而引起的上述燃烧情况的变化。
发明内容
为了克服现有技术所存在的问题,本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案,使锅炉内的煤充分燃烧,提高锅炉燃烧效率,同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题。本发明提供的方法使得600MW锅炉燃用劣质煤时,飞灰可燃物含量下降了40%~50%,锅炉燃烧效率提高了近10%。
本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,包括:
步骤S1:获取入炉煤种的可燃基挥发分数值;
步骤S2:根据所述可燃基挥发分数值确定对应的锅炉燃烧器配风方案:
当所述可燃基挥发分数值低于30%时,设置燃烧器的内二次风门开度为100%,燃烧器的三次风门开度为35%~45%,燃尽风喷口的内二次风开度为50%~60%,燃尽风喷口的外二次风开度为0%,燃尽风喷口的中心风开度为50%~60%;
当所述可燃基挥发分数值高于或等于30%时,设置燃烧器的内二次风门开度为50%~75%,燃烧器的三次风门开度为75%~100%,燃尽风喷口的内二次风开度为100%,燃尽风喷口的外二次风开度为20%,燃尽风喷口的中心风开度为100%。
发明人在研究过程中发现,在燃用低挥发分煤(即可燃基挥发分数值低于30%的煤)时,燃烧调整配风原则为提高着火区炉膛温度,应采用高内二次风量,低三次风量,低燃尽风量,以强化燃烧区域的燃烧强度;在燃用高挥发分煤(即可燃基挥发分数值高于或等于30%的煤)时,燃烧调整配风原则为降低着火区炉膛温度,控制好结焦,应采用低内二次风量,高三次风量,高燃尽风量,适当控制燃烧区域的燃烧强度。
发明人在实验中发现,低NOx旋流式煤粉燃烧器(HT-NR3)的三次风为旋流风,所占总门风量的比例达60%,同时其三次风的旋流卷吸高温烟气,对煤粉着火和燃尽有着至关重要的作用,因此重点对三次风进行调整试验。在不同的现场燃烧边界条件中,其三次风的旋流强度和卷吸烟气的能力不同,而其中燃烧器区域烟气温度能够反映出该燃烧器三次风的卷吸能力。在不同的三次风门开度,对相应燃烧器区域烟气温度进行测温,其燃烧器区域烟气温度相差较大,说明其旋流强度和卷吸烟气的能力相差较大。本发明技术方案所适用的燃烧器,在设计时主要针对的煤种是烟煤,即高挥发分煤种,对于低挥发分煤种的适应性很差,主要体现在燃烧不稳,甚至可能导致锅炉黑火。为解决该燃烧器对于煤种的局限性,发明人通过针对性的现场试验数据,摸索该燃烧器的燃烧特性,打破了该燃烧器的设计说明中的局限性,比如三次风门的开度全开,这已经打破了该燃烧器的设计规范,终于得到了燃用低挥发分煤的最优配风方案。具体而言,燃用低挥发分煤的最优配风方案为设置燃烧器的内二次风门开度为100%,燃烧器的三次风门开度为35%~45%,燃尽风喷口的内二次风开度为50%~60%,燃尽风喷口的外二次风开度为0%,燃尽风喷口的中心风开度为50%~60%;燃用高挥发分煤的最优配风方案为设置燃烧器的内二次风门开度为50%~75%,燃烧器的三次风门开度为75%~100%,燃尽风喷口的内二次风开度为100%,燃尽风喷口的外二次风开度为20%,燃尽风喷口的中心风开度为100%。
进一步的,所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上。
将所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上,可以使燃尽风在炉宽方向均覆盖一层二次风,可以有效防止出现煤粉颗粒逃逸的现象,同时也能防止侧墙高温腐蚀。
进一步的,所述燃尽风喷口数量为12个,其中,前后墙各分布6个。
有益效果
本发明提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案,使锅炉内的煤充分燃烧,提高锅炉燃烧效率,增强了锅炉对各种煤种的适应性,同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题,有效提高了锅炉的燃烧效率和运行安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法的流程示意图;
图2是采用本发明提供的方法后600MW锅炉的飞灰可燃物含量的变化趋势图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明提供的一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,下面结合具体实施例进行进一步阐述。
如图1所示,本发明实施例提供了一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,包括:
步骤S1:获取入炉煤种的可燃基挥发分数值;
步骤S2:根据所述可燃基挥发分数值确定对应的锅炉燃烧器配风方案:
当所述可燃基挥发分数值低于30%时,设置燃烧器的内二次风门开度为100%,燃烧器的三次风门开度为35%~45%,燃尽风喷口的内二次风开度为50%~60%,燃尽风喷口的外二次风开度为0%,燃尽风喷口的中心风开度为50%~60%;
当所述可燃基挥发分数值高于或等于30%时,设置燃烧器的内二次风门开度为50%~75%,燃烧器的三次风门开度为75%~100%,燃尽风喷口的内二次风开度为100%,燃尽风喷口的外二次风开度为20%,燃尽风喷口的中心风开度为100%。
本实施例采用的是2×600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂制造的DG1900/25.4-Ⅱ1型国产超临界参数前后墙对冲锅炉,该锅炉的燃烧器是采用按BHK技术设计的低NOx旋流式煤粉燃烧器(HT-NR3)。燃烧器配风分为一次风、内二次风和三次风,分别通过一次风管,燃烧器内同心的内二次风、三次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中内二次风为直流,三次风为旋流。风、粉气流从投运的煤粉燃烧器、燃尽风喷进炉膛后,各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。发明人在研究过程中发现,在燃用低挥发分煤(即可燃基挥发分数值低于30%的煤)时,燃烧调整配风原则为提高着火区炉膛温度,应采用高内二次风量,低三次风量,低燃尽风量,以强化燃烧区域的燃烧强度;在燃用高挥发分煤(即可燃基挥发分数值高于或等于30%的煤)时,燃烧调整配风原则为降低着火区炉膛温度,控制好结焦,应采用低内二次风量,高三次风量,高燃尽风量,适当控制燃烧区域的燃烧强度。
进一步的,所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上,该燃尽风喷口数量为12个,其中,前后墙各分布6个。
通过将燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上,可以使燃尽风在炉宽方向均覆盖一层二次风,可有效防止出现煤粉颗粒逃逸的现象,同时也能防止侧墙高温腐蚀。
采用本发明提供的方法进行燃烧器配风后,600MW锅炉燃用劣质煤时,飞灰可燃物含量下降了40%~50%,锅炉燃烧效率提高了近10%,锅炉内飞灰可燃物含量的变化趋势(图中仅有一个月的数据)如图2所示。
综上所述,本发明提供的一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,通过根据入炉煤种选择对应的最优燃烧器配风方案,使锅炉内的煤充分燃烧,提高锅炉燃烧效率,增强了锅炉对各种煤种的适应性,同时在燃用烟煤时有效控制锅炉结焦问题,有效提高了锅炉的燃烧效率和运行安全性。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明精神和原则之内,所作任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于煤种的600MW锅炉燃烧器配风方法,其特征在于,包括:
步骤S1:获取入炉煤种的可燃基挥发分数值;
步骤S2:根据所述可燃基挥发分数值确定对应的锅炉燃烧器配风方案:
当所述可燃基挥发分数值低于30%时,设置燃烧器的内二次风门开度为100%,燃烧器的三次风门开度为35%~45%,燃尽风喷口的内二次风开度为50%~60%,燃尽风喷口的外二次风开度为0%,燃尽风喷口的中心风开度为50%~60%;
当所述可燃基挥发分数值高于或等于30%时,设置燃烧器的内二次风门开度为50%~75%,燃烧器的三次风门开度为75%~100%,燃尽风喷口的内二次风开度为100%,燃尽风喷口的外二次风开度为20%,燃尽风喷口的中心风开度为100%;
所述燃尽风喷口按炉宽方向横向布置在锅炉的前后墙上。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述燃尽风喷口数量为12个,其中,锅炉前后墙各分布6个。
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