600MW超临界循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟

利用Fluent软件对某600 MW超临界裤衩腿六分离器循环流化床锅炉炉膛的气固流场进行数值模拟研究。模拟采用双流体模型,分析炉膛颗粒浓度轴向分布,颗粒浓度与轴向速度的径向分布以及六分离器气固流率的不均匀性。结果表明:颗粒浓度的轴向分布呈稀密两相区分布;裤衩腿区内墙有较浓颗粒回流;稀相区颗粒呈双环核分布,中隔墙及前后墙回流明显;中隔墙边壁及间隙区颗粒浓度高于侧墙边壁浓度;悬吊屏屏间隔区域颗粒浓度比悬吊屏外侧区域颗粒浓度低;六分离器中中间位置固相颗粒质量流率高于两边位置,两边位置差别不大。

600MW超临界循环流化床锅炉关键问题研究

四川白马600 MW超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉研发在设计过程中,面临不少亟需解决的关键性问题。这些问题主要包括双布风板大炉膛密相区颗粒混合问题、床料平衡与控制问题,高炉膛中气固浓度分布,二次风穿透问题,悬吊受热面表面颗粒流动问题,六分离器循环回路物料平衡问题,炉膛水冷壁、中隔墙和悬吊受热面的热流分布规律,超临界水动力特性,回料系统受阻对炉膛运行的影响和水冷壁的防磨等。这些问题均是600 MW超临界CFB锅炉设计和运行中至关重要和必须解决的问题。该文主要介绍为解决这些问题而开展的大量实验研究和数值模拟研究工作及其主要结果。实炉的运行结果验证了研究结果的预测。

超临界600MW机组直流炉协调控制系统及AGC策略的改进与应用

自动发电控制(AGC)是电网自动控制的一项基本要求,但采用AGC控制的火电机组均存在响应速度慢等问题。为此,对机组协调控制系统进行分析,提出了优化负荷指令对燃料控制前馈环节的作用、取消风/煤间的交叉限制、预给煤、利用锅炉蓄热及压力拉回等改进方案,并将其用于江阴电厂1号和2号超临界600 MW机组协调控制系统的改进。实际应用表明,改进后的协调控制系统能够快速响应AGC负荷指令。

600MW超临界直流锅炉的燃烧调整试验

试验研究了600MW锅炉超临界压力螺旋管圈直流炉在省煤器出口氧量、炉膛风箱压差、SOFA风投运组合、CCOFA风投运组合、磨煤机投运组合、煤粉细度、偏置风开度等不同情况下对锅炉效率、NOx排放的影响。超临界600MW锅炉在燃烧神华煤时，试验得到较为合理的运行控制方案：锅炉省煤器出口氧量维持3．2％；炉膛、风箱压差维持在850～900Pa左右；SOFA风投3～4层；CCOFA风投2层；一次风压在8．5kPa左右；建议投运ABCEF磨煤机的分组运行模式；各二次风门开度均布，并根据汽温偏差设定各风门开度。

600MW超临界“W”型锅炉机组主蒸汽温度低的分析及处理

大唐华银金竹山火力发电分公司3号锅炉是世界首台600 MW超临界燃用无烟煤的"W"型火焰锅炉机组。投运后锅炉在短时间内连续发生5次高负荷、投自动协调时主蒸汽温度低的问题,造成机组被迫降负荷甚至停运。其主要原因为:原给水自动策略以磨煤机入口容量风代表煤量计算煤水比,以汽水分离器出口蒸汽焓值作为修正,而风煤比不确定性和焓值代表性不够,给水自动可靠性不高;实际给水自动控制策略选择汽水分离器出口温度作为控制对象,反映比较缓慢,易误判。通过优化现有给水控制策略,在逻辑中设定不同负荷下的给水流量和水冷壁壁温控制值,当启停制粉系统时增加电负荷前馈、减弱煤水比前馈,以及规范操作等措施,解决了这一问题。

600MW机组超临界锅炉燃烧调整试验

介绍了北京巴威公司首台600 MW机组超临界锅炉的燃烧调整试验。根据整个燃烧调整试验结果,推荐在机组600 MW负荷下的锅炉氧量设定值为3.2%左右。锅炉满负荷运行时,省煤器出口氧量不宜超过3.6%。OFA风箱挡板最好全开,同时应尽可能选择投运下层燃烧器,以减少NOx的排放。

超临界600MW机组“W”型火焰无烟煤锅炉低温过热器超温原因分析

大唐华银金竹山火力发电分公司超临界600MW机组燃用无烟煤的"W"型火焰锅炉在调试中出现低温过热器管壁超温现象,分析认为其主要为锅炉低负荷运行时氧量过盈,炉膛温度低,再生油燃烧不良,含煤粉的可燃物质在炉膛内未充分燃尽并在尾部低温过热器处积聚引起轻微的二次燃烧所致。为此,通过采取控制燃烧风量、加强吹灰等措施后,锅炉在燃用设计的金竹山劣质低挥发分无烟煤时低温过热器管壁温度可控制在460℃以内,其超温问题得到有效地解决。该措施对超临界600MW机组燃用无烟煤的"W"火焰锅炉设计、运行具有实际指导意义。

配置双进双出磨煤机的超临界600MW机组主蒸汽温度控制

针对华能沁北发电有限公司(沁北电厂)3号、4号超临界600 MW机组投产后一直存在主蒸汽温度超温且在机组变负荷过程中主蒸汽温度无法自动控制等问题,对主蒸汽温度及分离器入口温度控制、水煤比控制等进行了调整优化。优化后,使得在机组动态/稳态工况下的主蒸汽温度及压力、机组负荷等主要运行参数均能够控制在合理的范围内,提高了机组自动控制水平。

超临界600MW机组甩负荷试验锅炉侧控制措施

结合大唐彬长发电厂(简称彬长发电厂)1号超临界600MW机组50%、100%甩负荷试验中锅炉均未跳闸的成功经验,分析了超临界机组甩负荷试验中锅炉侧控制的难点,提出了通过合理利用旁路系统、压力控制阀(PCV)、迅速减少燃煤量和锅炉余热蒸发量及蒸汽压力、快速起动炉水循环泵、建立合理的锅炉补给水方式、维持直流锅炉的最小给水流量、自动控制和及时的手动调整方式控制各燃烧参数稳定、防止因分离器水位过高使过热器进水、及时关闭减温水电动阀等方法减少蒸汽温度的下降幅度,以降低甩负荷试验的风险。

超超临界600MW机组锅炉燃尽风调整对NO_x排放及锅炉经济性的影响

某电厂超超临界600MW机组锅炉飞灰可燃物含量较高,实测空气预热器进口CO含量高达3276μL/L,锅炉效率实测值90.96%,低于锅炉设计效率(93.3%)。对此,进行了关小U附加风门,L附加风门和燃尽风门以及开大周界风门的燃烧调整。调整后,飞灰可燃物含量降低了约50%,烟气中CO含量大幅降低,锅炉效率提高超过2个百分点。

600MW机组超临界直流锅炉的控制策略

以采用内置式分离器的600 MW机组超临界螺旋管圈型直流锅炉为例,分析了被控对象动态特性及控制系统的特点。给出给水控制系统和主蒸汽温度控制系统的策略方法。

600MW超临界W型火焰无烟煤锅炉调试技术与实践

介绍了某电力公司600MW超临界W型火焰无烟煤锅炉的设计特性、主要系统,以及调试过程。调试中采用稳压和降压相结合的吹管工艺,提出了劣质无烟煤燃烧技术和锅炉干湿态转换判据,确定了锅炉干湿态转换点、锅炉亚临界压力转超临界压力时的分离器压力,等等。对试运中存在和处理的一些问题进行了分析。总结试运过程的经验,对我国W型火焰超临界锅炉的发展有较大意义。

600MW超临界锅炉SNCR烟气脱硝系统的启动调试

介绍了600MW超临界锅炉SNCR烟气脱硝原理及脱硝工艺,分析了锅炉燃烧褐煤时尿素溶液流量、喷射枪的位置和机组负荷等参数对NOx排放浓度的影响,给出一般运行工况下的操作指导,初步得出不同负荷下的优化运行经验,总结了SNCR烟气脱硝工程的调试经验,并指出调试过程需要注意的问题。

600 MW超临界直流锅炉自动控制系统的特点及控制方案

针对内置式启动控制的600 MW超临界直流锅炉动态特性的复杂性,提出采用前馈、变定值、变参数、变增益、变结构的控制方案,并详细分析了给水控制系统和主汽温控制系统。

600MW机组直流锅炉冷态启动汽水分离器应力场数值模拟

通过研究汽水分离器启动过程的应力分布,准确预测其疲劳寿命,可为锅炉设计、运行维护检修、启动过程优化提供依据。以某超临界600 MW机组锅炉汽水分离器为研究对象,运用有限元法模拟了汽水分离器在冷态启动过程中的温度场、应力场分布,通过工质压力计算一次应力,并对热应力和一次应力进行耦合得到峰值应力。结果表明:热应力主要受分离器内外壁温差影响,随着内外壁温差的增加,热应力增大;一次应力由工质压力决定,当工质压力达到最大时,一次应力也达到最大;汽水分离器内壁靠近引入管开孔的上端区域峰值应力变化梯度较大,存在明显的应力集中现象,最大峰值应力位于该区域分离器筒体与引入管内壁的相贯线上端,该区域即为汽水分离器冷态启动过程中的危险区域,可作为锅炉运行维护检修的依据。

600MW超临界W型炉少油点火技术及运行分析

无烟煤宜采用W型火焰燃烧方式,但由于无烟煤挥发分低,无法采用等离子点火技术,为在启动和低负荷阶段节油,600MW超临界W型火焰炉采用双强少油点火技术,因此需对原燃烧系统进行改造,并对控制逻辑进行修改。采用双强少油点火技术燃烧稳定,满足机组启动稳燃要求,节约大量燃油,并可在点火初期投入电除尘器,福溪电厂的改造经验可为同类型机组的改造及运行提供参考。

燃用神华煤的600MW超临界锅炉NO_x排放特性的试验研究

阐述了神华煤的煤质特性和NOx的生成机理,详细分析了600 MW超临界机组的总体结构和燃烧系统特点。并以某台运行的600 MW超临界锅炉为对象进行试验研究,分析了锅炉在改变省煤器出口氧量、炉膛和大风箱压差、SOFA风门挡板开度、CCOFA挡板开度、偏转风挡板开度等不同工况下的NOx排放特性。通过试验得出:采用LNCFS型燃烧系统后,其NOx的排放量均小于国家环保标准的450 mg/Nm3的要求;在合理的燃烧组织下,NOx的排放能够控制在250 mg/Nm3以内。最后指出,600 MW超临界锅炉的燃烧系统在充分考虑神华煤特性的情况下,既能够使机组达到很好的经济性和安全性,又能达到清洁环保的低NOx排放的目的。

超临界600 MW机组直流锅炉给水AVT(O)处理的探索

国华太仓发电有限公司超临界600MW机组直流锅炉给水处理方式由加氨和联氨的还原性全挥发处理(AVT(R))转换为只加氨的氧化性全挥发处理(AVT(O))后,水汽系统铁含量得到有效控制,从而验证了高纯给水系统非还原性(氧化性)处理的有效性。当机组给水纯度高,但还不具备加氧处理条件时,可考虑采用该方案。

600MW超临界火电机组RB控制策略研究与应用

本文介绍了中国电力淮南平圩第二发电有限责任公司3号机组RB控制策略、具体优化措施及现场试验情况,研究分析了600 MW超临界直流炉RB的动态特性。超临界机组RB功能的稳定投运将大大提高机组运行的安全系数、经济效益和社会效益。

600MW超临界机组锅炉冲管方式与分析

介绍了江苏国电常州发电有限公司一期工程2台国产600 MW超临界机组锅炉设备概况,阐述了带炉水循环泵的超临界机组锅炉冲管的方式、流程及参数,分析了冲管过程中锅炉侧及汽机侧有关参数的控制,并对大型超临界机组锅炉冲管工作进行了总结,提出了冲管中采取的一些技术措施,以此为同类型机组的调试和运行提供参考。