330 MW循环流化床锅炉深度调峰技术

为推进“双碳”政策的实施,消纳波动性较强的新能源并网发电,当前对火电机组的深度调峰要求越来越高。循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉机组在深度调峰低负荷运行工况有着先天优势,但实现20%以下的超低负荷运行依然面临众多的困难,如炉内流化的稳定性、氮氧化物的排放及炉内局部超温带来的安全性等问题。以某330 MW CFB锅炉的深度调峰技术应用为例,介绍了输煤筛分破碎系统、风帽节流圈、下二次风管等机组部件的改造,并配合烟气再循环等技术应用,成功实现了18%的超低负荷深度调峰运行,同时也很好地控制了NOx的排放。最后总结了CFB机组超低负荷深度调峰技术的关键点和难点,对深度调峰运行带来的潜在问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。研究结果具有重要的工程借鉴作用。

首台国产210MW CFB锅炉设计研究

在总结国产100MW循环流化床(CFB)锅炉研制与运行经验的基础上,研究开发了复合炉型的210MW CFB锅炉。实际运行结果表明,锅炉各项性能参数达到设计值,机组自动投入率87.3%。国产210MW CFB锅炉的成功投运,为正在建设的国产330MW CFB锅炉提供了很好的技术支持。

正交试验方法在CFB锅炉燃烧调整试验中的应用

采用正交试验方法开展CFB锅炉的燃烧优化调整试验,详述了以此方法所完成的秦皇岛秦热发电有限公司5号300 MW CFB锅炉燃烧优化调整试验的情况。实际应用结果表明,正交试验方法对于CFB锅炉燃烧优化调整是一种十分有效的工具,采用该方法,可通过较少的试验工况,获得锅炉最优的运行参数。

350MW超临界CFB机组负荷控制系统建模

针对某350MW超临界CFB机组,从机理分析出发,研究了给煤系统、炉膛热量释放、汽水加热系统和汽轮机系统的动态过程,建立了负荷控制系统模型,并通过稳态工况推导、回归分析和粒子群算法实现了模型参数的辨识和部分未知函数关系的确定。基于实际运行数据,验证了模型的准确性,并在Simulink仿真平台上进行了模型阶跃试验。结果表明:模型输出与实际输出具有良好的一致性,所建立的模型能准确反映机组的运行特性,可以满足各种控制算法的设计要求,为超临界CFB机组负荷控制系统的设计提供了理论基础。

300MW机组CFB锅炉滚筒冷渣器存在问题及处理

某电厂2×300 MW机组循环流化床(CFB)锅炉滚筒冷渣器在运行中存在出力不足、排渣温度高等问题,提出了拆除滚筒冷渣器内层水冷套,将双筒改为单筒结构,并在内壁按轴向均匀增加8组水冷管排等改造措施。实施后,基本解决了滚筒冷渣器进渣端板散热差以及夹层进渣口堵塞、排渣温度高等问题,提高了冷渣器的换热效率,保证了滚筒冷渣器长时间的连续稳定运行。

600MW超临界CFB机组无外部辅助汽源冷态启动技术研究

中国自主研发的世界首台600 MW等级超临界CFB锅炉,在四川白马示范电站成功投运。针对机组无外部辅助汽源冷态启动,分析了启动过程的危险点,详细介绍了机组启动过程的安全、技术措施,避免了启动中容易出现的各类问题,保证了机组顺利启动,取得了明显效果,为后续超临界CFB机组提供相应借鉴。

两炉一机中间再热CFB机组热力系统的控制策略及应用

为研究两炉一机中间再热机组的控制策略,以越南锦普电厂“两炉一机中间再热母管制CFB”机组为研究对象,介绍了该机组的系统设计及运行参数。通过分析“两炉一机中间再热”机组的控制难点,研究针对该类机组的特殊性,给出了其自动化控制策略。对旁路系统中并汽母管压力调节控制、机组并汽后差压备用控制以及超压时压力稳定调节控制进行了详细的描述。并着重介绍了运行过程中再热蒸汽的流量分配及汽温调节控制方法。通过现场并汽试验、甩负荷试验以及负荷扰动试验,验证了本机组自动化控制策略的成功应用,肯定了其自动化控制水平,为“两炉一机中间再热”机组的设计及控制策略提供了技术参考。

CFB锅炉优化经济运行分析

为了CFB锅炉的充分优化经济运行,分析总结出以下方法:启动时,配置好床料,及时投入炉底部加热,合理配风,及时投煤及停油;运行过程中,调整风量、氧量,控制床压、床温,控制入炉煤粒径,停运播煤风机,低负荷时单辅机运行、负荷偏置等。通过以上调整优化后,示例机组效率提高,安全性、经济性增加,说明以上方法对CFB锅炉的优化经济运行是有帮助的,可以为全国同类CFB锅炉机组提供参考。

300MW机组甩负荷试验CFB锅炉的控制

300MW机组甩负荷试验中循环流化床(CFB)锅炉的控制因其热惯性较大需在试验前30min调整给煤量,保持机组在主蒸汽参数低值下运行;前10min各参数为手动控制方式;前300～30s减少给煤量,即调整一、二次风量。甩负荷后,将主、再热蒸汽温度控制在500～560℃之间。对京煤凤凰岭电厂2号300MW机组CFB锅炉进行了机组甩50%负荷和甩100%负荷的试验,试验过程中CFB锅炉控制满足要求。

350MW超临界CFB机组协调控制系统分析

结合某350 MW超临界循环流化床(CFB)机组协调控制系统,依靠锅炉主控前馈量的合理设置、煤水的精确耦合、汽轮机调节阀负荷响应能力的充分发挥等,克服超临界CFB燃烧响应慢、热惯性大等带来的控制困难,成功实现额定负荷速率(4.5 MW/min)协调变负荷;提出煤质校正确定基准煤量,煤焓回路确定基准水量,主要控制回路的耦合要点,以及针对超临界CFB机组多发的超压、超温问题的逻辑优化等,为同类型机组协调控制提供参考。

降低300MW CFB锅炉机组厂用电的探讨

分析了300MW CFB锅炉机组降低厂用电的必要性,分别从管理、技术改造、运行方式调整的角度介绍了降低300MW CFB锅炉机组厂用电的方法,解决了300MW CFB锅炉机组厂用电偏高的技术难题,有利于CFB锅炉大型化和在我国的超常规发展。

两炉一机中间再热机组CFB锅炉参数特性的试验研究

为研究两炉一机中间再热机组CFB锅炉运行参数的特性,本文的试验分为三部分,首先进行两台CFB锅炉在机组启动期间工况的试验,其次进行两台CFB锅炉在机组正常运行期间工况的试验,最后进行两台CFB锅炉在超过最大设计负荷极限工况的试验,记录各部分试验的数据,分析不同工况时两台锅炉的燃烧系统和汽水系统的运行参数特性及其对锅炉运行效率的影响,试验发现两台锅炉平均分配整个机组负荷的运行方式是两炉一机中间再热机组最佳的锅炉运行方式,两台锅炉配备一台汽轮机的中间再热机组具有扩大推广应用的潜力。

大型CFB扩大单元满负荷滑停与机炉冷却时间的探讨

通过对河北热电有限责任公司#22机、#23、#24炉所组成的扩大单元制首次满负荷滑停的过程进行分析,提出了3种可参考的滑停方式,同时进一步分析了机炉的冷却时间与检修工作安排问题。

300MW CFB锅炉水冷壁受热面爆管的处理及预防

介绍了300 MW机组循环流化床(CFB)锅炉水冷壁爆管的情况。分析认为1号炉左侧冷渣器锥形阀压缩空气吹扫手动门不严,2号炉水冷壁延伸墙鳍片漏焊、未清除临时焊件,以及热风与物料的长期冲刷是爆管的主要原因。对此,提出了相应的处理和预防措施。

基于烟气余热回收的热泵供热系统热力学分析

为降低供热耗能,采用热泵回收烟气余热,可有效提高机组供热效率。以某300 MW亚临界CFB锅炉机组为例,分别在脱硫塔前后设置低温省煤器和烟气冷凝器,组成新型热泵供热系统,并建立该热泵回收烟气余热热力学模型,分析其烟气余热利用方式对热泵的热力学及供热性能的影响。计算结果表明,布置低温省煤器,设计工况下,热泵性能系数(COP)为1.746时,烟温由130℃降至90℃,可回收最大烟气余热20.87 MW,降低脱硫塔耗水量28.792 t/h;布置烟气冷凝器,可作为热泵低温热源,同时可回收烟气余热10.10 MW,回收冷凝水13.654 t/h。当热网回水温度升高时,COP降低,但热泵系统和供热系统的㶲效率均升高;当冷凝器出口水温升高时,COP和供热系统㶲效率降低,但热泵系统㶲效率升高。回收烟气余热的热泵供热方式,可有效利用烟气低阶能量且具有良好的节能节水收益。

CFB锅炉返料立管水冷装置及比较

在以绝热的高温旋风分离器作为分离元件的CFB锅炉中,因旋风分离器及返料立管内物料的二次燃烧而导致物料超温甚至结焦,因而影响锅炉的正常运行。介绍了目前常用的一种返料立管水冷装置和新开发的一种水冷装置,对2种水冷装置进行了结构、热力计算和防磨措施的比较,指出了2种水冷装置对煤种的适应性。

燃用高硫煤的350 MW超临界CFB电站运行研究

对燃用高硫煤的超临界CFB电厂的技术经济指标进行了分析,包括机组发电量、发电标煤消耗量、厂用电率等。特别针对高硫煤燃烧,分析了炉内脱硫和炉外脱硫的环保指标,包括石灰石消耗量、钙硫摩尔比和脱硫效率。还报告了炉内SNCR脱硝工艺的尿素消耗和NO_(x)排放特征以及锅炉的粉尘排放特征。该机组具有先进的技术经济指标和良好的环境排放特性,为相关行业燃用高硫煤的超临界CFB电厂设计和运行提供了实用参考,展示了中国当前发电的先进技术水平。

我国大型循环流化床锅炉机组运行现状

循环流化床锅炉因其燃料适应性广、负荷调节性强及环保性能优良等特性在我国得到了快速发展。经过短短的十几年,我国已是世界上装机数量最多、装机容量最大的国家。目前我国循环流化床锅炉机组的总装机容量已经超过了90 000MW,其中仅300MW级循环流化床锅炉机组已经投运40多台,在建与拟在建的300MW循环流化床锅炉机组超过了70台。通过对我国300 MW级循环流化床锅炉机组2008～2010年来的运行数据的调查,对机组的可靠性、经济性以及环保性作了全面的总结与分析,并与同等级的煤粉锅炉机组进行了比较。能够对今后更大型机组的设计以及运行提供较好的参考,甚至对我国循环流化床行业今后的发展起到一定的指导作用。

300MW循环流化床锅炉机组甩负荷试验研究

分析了循环流化床锅炉甩负荷试验的特点。针对某300MW循环流化床锅炉,采用维持锅炉燃烧稳定方式进行了50%甩负荷试验,采用锅炉压火方式进行了100%甩负荷试验。结果表明,采用这两种方式甩负荷,锅炉参数可控性强,机组都能快速带负荷;甩负荷可不用投油枪运行;相对维持锅炉燃烧稳定方式,采用锅炉压火方式甩负荷,机组并网时间相同,但是,快速升负荷的时间会慢5～8min。

循环流化床锅炉燃烧系统参数关系特性分析

循环流化床锅炉机组普遍存在燃烧调整难、稳定性差等问题。为了寻求更为优越的CFB锅炉燃烧控制手段,通过对唐山市开滦东方电厂490 t.h-1CFB锅炉变工况的数据采集及处理,分析了变工况条件下给煤量、床温、一二次风配比和烟气含氧量等燃烧系统参数与机组负荷的关系,并引入组合参数单位负荷风量,降低了各参数耦合分析难度。研究表明:对CFB锅炉燃烧系统参数进行关联分析,有助于CFB锅炉燃烧系统自动控制的工业化。