CN116928693A - 一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及设计锅炉领域,公开了一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,包括所述锅炉包括A、B、C、D、E五台磨煤机、四角切圆布置的燃烧器、在炉膛上部四个角分别安装的分成六层的燃尽风门,所述燃尽风分为SA、SB、SC、SD四层,包括以下步骤:S1、根据锅炉负荷情况,调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度;S2、改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,使尾部烟气温度均匀分布;S3、消除烟气温度不均,降低整体烟气温度以降低低温过热器壁温。本发明根据负荷调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度,改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,使尾部烟气温度均匀分布,消除烟温不均,从而降低整体烟气温度,达到降低低温过热器壁温的目的。
Description
技术领域
本发明涉及设计锅炉技术领域,具体为一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法。
背景技术
“哈锅HG1018-18.6-YM23型”锅炉为四角切圆燃烧,尾部竖井烟道中段布置有低温过热器,位于省煤器之上。低温过热器正常运行时,汽温较低,大约为400-485℃,所以使用耐温度不高的金属制造。该锅炉允许的最高管温为580℃。
传统为了降低低温过热器壁温,可以采用以下方法:
1.吹灰(前部受热面)以降低烟气温度。但频繁吹灰可能导致受热面管壁减薄,增加受热面爆破的风险。
2.降低前部受热面的汽温,以减低对应的管壁温度,进而降低烟气温度,达到降低低温过热器壁温的目的。然而,降低汽温会显著降低锅炉的经济性。
3.减少锅炉总风量,使得低温过热器换热减弱,壁温降低。但这种方法可能增加物理未完全燃烧现象,并对安全性产生一定影响。
4.使用低水分和易燃煤种进行燃烧,但考虑到经济性和符合设计参数的可用煤种有限,这种方法在电厂锅炉中不易实施。
因此,对于哈锅HG1018-18.6-YM23型锅炉,提出一种适用的降低低温过热器壁温的方法是非常必要的。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,通过综合考虑锅炉的负荷情况、磨煤机和燃尽风门的调整、烟气流动的优化等因素,来降低低温过热器壁温,提高锅炉的热效率和安全性。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,所述锅炉包括A、B、C、D、E五台磨煤机、四角切圆布置的燃烧器、在炉膛上部四个角分别安装的分成六层的燃尽风门,所述燃尽风分为SA、SB、SC、SD四层,所述方法包括以下步骤:
S1、根据锅炉负荷情况,调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度;
S2、改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,使尾部烟气温度均匀分布;
S3、消除烟气温度不均,降低整体烟气温度以降低低温过热器壁温。
2.根据权利要求1所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,当ABC三台磨组运行时,将SA、SB层燃尽风门开度置为90,将SC、SD层燃尽风门开度置为20。
优选的,当ABCD或BCDE四台磨组运行时,将SA层燃尽风门开度置为38,将SB层燃尽风门开度置为25,将SC、SD层燃尽风门开度置为40。
优选的,当ABCDE五台磨组运行时,机组处于高负荷段,按常规方式运行。
优选的,所述方法还包括:根据煤种水分含量判断低温过热器壁温超温的风险,调整磨煤机运行组合和燃尽风门开度。
优选的,判断超温风险是基于煤种水分含量的实时监测数据,通过风险评估模型或算法,对低温过热器壁温超温的风险进行定量评估。
优选的,所述模型或算法通过煤种特性、锅炉运行参数、过热器设计参数因素来计算风险指数或估算壁温的升高程度。
优选的,所述方法还包括:通过实时监测和控制锅炉机前压力和给定压力的偏差,投运短吹灰器避免机前压力偏差过大,以控制低温过热器壁温的上升。
本发明提供了一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法。具备以下有益效果:
1、本发明根据负荷调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度,以此来改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,从而使尾部烟气温度均匀分布,以此来消除烟温不均,从而降低整体烟气温度,从而达到降低低温过热器壁温的目的。
2、本发明通过综合考虑锅炉的负荷情况、磨煤机和燃尽风门的调整、烟气流动的优化等因素,来降低低温过热器壁温,提高锅炉的热效率和安全性。
附图说明
图1为本发明的锅炉四角切圆燃烧示意图;
图2为本发明的各层二次风分布总图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前哈锅HG1018-18.6-YM23型锅炉配备了五层磨煤机,入口风管在锅炉的四个角,分五层布置,从下到上依次分为A、B、C、D、E层,四角切圆燃烧。每层磨组上都有相对应布置的二次风口,最上层为分六层布置的燃尽风门。燃尽风的作用为:
1、改变火焰中心高度:炉膛火焰中心要看调整燃尽风挡板对各层二次风的影响,开大燃尽风挡板,下面各层燃烧器的二次风量必然减少,使中下层燃烧器缺风,煤粉在中下层没有燃尽,火焰中心上移,排烟温度升高;
2、减少结焦:燃尽风开度过大,使中下层燃烧器缺氧燃烧,易产生还原性气体CO,增加锅炉受热面发生高温腐蚀及结焦的可能性;
3、减少氮氧化物:燃尽风开度过小,飞灰含碳量升高,烟气中Nox含量升高。
4、为燃料的燃尽阶段提供氧量。
请参阅附图1-2,本发明实施例提供一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,锅炉包括A、B、C、D、E五台磨煤机、四角切圆布置的燃烧器、在炉膛上部四个角分别安装的分成六层的燃尽风门,燃尽风分为SA、SB、SC、SD四层,方法包括以下步骤:
S1、根据锅炉负荷情况,调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度;
上述步骤的目的是根据锅炉所承担的负荷情况,调整磨煤机的运行组合和燃尽风门的开度,通过合理的调整,在锅炉运行过程中实现煤粉的适当供给,确保炉膛中的燃烧过程稳定和燃料燃烧效率的最大化;
S2、改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,使尾部烟气温度均匀分布;
上述目的是改善锅炉出口烟气的流动状态,减小烟气中的旋涡和不均匀分布现象,从而使尾部烟气的温度分布更加均匀,通过采取控制措施,可以减少烟气中的湍流和温度梯度,提高热量的传递效率。
S3、消除烟气温度不均,降低整体烟气温度以降低低温过热器壁温;
上述目的是通过消除烟气温度的不均匀性来降低整体烟气温度,从而降低低温过热器壁温,温度不均的烟气可能导致过热器的一部分受到过高的热负荷,从而造成过热器壁温过高的问题,通过调整锅炉的操作和控制策略,优化燃气的流动和分布,可以实现更均匀的烟气温度分布,从而降低低温过热器的壁温。
本实施例中,根据负荷调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度,以此来改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,从而使尾部烟气温度均匀分布,以此来消除烟温不均,从而降低整体烟气温度,从而达到降低低温过热器壁温的目的;通过综合考虑锅炉的负荷情况、磨煤机和燃尽风门的调整、烟气流动的优化等因素,来降低低温过热器壁温,提高锅炉的热效率和安全性。
某厂锅炉燃烧非设计煤种,且煤种水分含量大时锅炉一直饱受低温过热器壁温易超限值的困扰。对待壁温,运行人员都是在低温过热器壁温快超温时采取要么吹双号长吹,要么降主再热汽温的调整方法。
双号长吹一天有可能吹三次及以上,要么就是无奈采取主再热汽温降到525℃以下运行的方法降低过壁温。时间一长,要么会影响锅炉效率,要么有可能双号长吹过吹导致相应管壁减薄,增加爆管的风险。
经过试验,提出一套通过调整SOFA风降低低温过热器壁温,减少双号长吹吹灰次数,提高主再热汽温及锅炉效率的方法:
燃尽风分为SA、SB、SC、SD四层
1:当ABC三台磨组运行时,把SA、SB层燃尽风开度置90,SC、SD层燃尽风开度置20,对降低低温过热器壁温有奇效。
2:当ABCD或BCDE四台磨组运行时,可以把SA层风置38,SB层风置25,SC、SD层风置40。
3:ABCDE五台磨组运行时,机组处于高负荷段,一般低温过热器壁温不会超温,按专业给出的表格调整即可。
以上方法均通过试验测得,经过试验比对,与现有氧量表给出的调整开度相比,此种调整方法能降低低过壁温6℃及以上,氨耗同等条件每侧能降低4kg/h左右,主再热汽温能维持在546℃以上,并且一个班同等条件下可以不吹或者只吹一根双号吹灰器。这使得过度吹灰导致管壁减薄甚至爆管的风险大大降低,而且不用降低主再热汽温运行,减少氨耗,使得锅炉效率大大提高。
一个实施例中,方法还包括:根据煤种水分含量判断低温过热器壁温超温的风险,调整磨煤机运行组合和燃尽风门开度。
进一步的,判断超温风险是基于煤种水分含量的实时监测数据,通过风险评估模型或算法,对低温过热器壁温超温的风险进行定量评估。
其中,模型或算法通过煤种特性、锅炉运行参数、过热器设计参数因素来计算风险指数或估算壁温的升高程度;
本实施例中,上述进一步步骤解释如下:
根据煤种水分含量判断低温过热器壁温超温的风险:这一步骤的目的是根据煤种的水分含量来判断低温过热器壁温超温的可能性。煤种水分含量是一个影响燃烧和锅炉操作的参数,高水分煤的燃烧特性可能导致更高的燃烧温度和低温过热器壁温升高的风险。
调整磨煤机运行组合和燃尽风门开度:根据判断的超温风险,相应地调整磨煤机运行组合和燃尽风门开度。通过调整磨煤机的运行组合和燃尽风门的开度,可以控制煤粉供给和燃烧过程,以确保在高水分煤的情况下,低温过热器壁温保持在合理的范围内。
实时监测数据和风险评估模型或算法:利用实时监测数据,如煤种水分含量、锅炉运行参数等,结合风险评估模型或算法来对低温过热器壁温超温的风险进行定量评估。这些模型或算法可能考虑了煤种特性、锅炉运行参数和过热器设计参数等因素,从而计算得出风险指数或估算低温过热器壁温的升高程度。
通过将实时监测数据与风险评估模型或算法相结合,可以实现针对煤种水分含量的动态风险评估,进而采取适当的调整措施来降低低温过热器壁温超温的风险。这样可以更有效地保护低温过热器,并提高锅炉的可靠性和安全性。
一个实施例中,方法还包括:通过实时监测和控制锅炉机前压力和给定压力的偏差,投运短吹灰器避免机前压力偏差过大,以控制低温过热器壁温的上升;
本实施例中,上述步骤的解释如下:
实时监测和控制锅炉机前压力与给定压力的偏差:这一步骤的目的是通过实时监测锅炉机前压力与给定压力之间的偏差来控制低温过热器壁温的上升。机前压力是指锅炉燃烧区域入口处的压力,给定压力是设定的目标值。通过实时监测机前压力并与给定压力进行比较,可以获得偏差值,用于控制系统的反馈控制。
投运短吹灰器避免机前压力偏差过大:根据机前压力与给定压力的偏差,采取相应的控制策略,包括投运短吹灰器。短吹灰器是一种用于清理锅炉过热器火焰侧结渣的设备。当机前压力偏差过大时,可以通过投运短吹灰器来清理过热器表面的结渣,减轻管道阻塞,降低机前压力,以控制低温过热器壁温的上升。
通过实时监测锅炉机前压力与给定压力的偏差,并通过投运短吹灰器来调整压力,可以及时控制和调节锅炉的运行状态,以避免低温过热器壁温的过度上升。这样可以保护低温过热器不受过热和损害,并确保锅炉的运行安全和稳定性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,所述锅炉包括A、B、C、D、E五台磨煤机、四角切圆布置的燃烧器、在炉膛上部四个角分别安装的分成六层的燃尽风门,所述燃尽风分为SA、SB、SC、SD四层,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、根据锅炉负荷情况,调整磨煤机运行组合及燃尽风门开度;
S2、改善锅炉出口烟气的残旋余转情况,使尾部烟气温度均匀分布;
S3、消除烟气温度不均,降低整体烟气温度以降低低温过热器壁温。
2.根据权利要求1所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,当ABC三台磨组运行时,将SA、SB层燃尽风门开度置为90,将SC、SD层燃尽风门开度置为20。
3.根据权利要求1所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,当ABCD或BCDE四台磨组运行时,将SA层燃尽风门开度置为38,将SB层燃尽风门开度置为25,将SC、SD层燃尽风门开度置为40。
4.根据权利要求1所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,当ABCDE五台磨组运行时,机组处于高负荷段,按常规方式运行。
5.根据权利要求1所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据煤种水分含量判断低温过热器壁温超温的风险,调整磨煤机运行组合和燃尽风门开度。
6.根据权利要求5所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,判断超温风险是基于煤种水分含量的实时监测数据,通过风险评估模型或算法,对低温过热器壁温超温的风险进行定量评估。
7.根据权利要求6所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,所述模型或算法通过煤种特性、锅炉运行参数、过热器设计参数因素来计算风险指数或估算壁温的升高程度。
8.根据权利要求1所述的一种适用于锅炉降低低温过热器壁温的方法,其特征在于,所述方法还包括:通过实时监测和控制锅炉机前压力和给定压力的偏差,投运短吹灰器避免机前压力偏差过大,以控制低温过热器壁温的上升。
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