660 MW超临界CFB锅炉受热面常见问题分析

本文针对660 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉投运2年以来水冷壁和外置床发生的设计问题及运行过程中易出现的故障进行了全面原因分析,并提出了主要解决措施。通过对受热面出现的一系列问题原因进行分析,为后续更大容量循环流化床机组的设计提供借鉴,通过采取针对性措施,大大提高了锅炉运行的稳定性和可靠性。

600MW超临界CFB锅炉旋风分离器布置的数值模拟

旋风分离器是CFB锅炉的核心部件之一。本文以FLUENT商业软件为工具,运用数值模拟方法,对600 MW超临界CFB锅炉的六个旋风分离器的布置方式(旋风分离器的入口烟道相对于炉膛的位置及角度)进行了研究,分析了四种不同布置方式下的速度场、颗粒浓度分布及烟气流量在六个旋风分离器的入口烟道之间的分配情况,通过对比分析得到比较理想的布置方案,为600MW超临界CFB锅炉的设计提供依据。

600MW超临界CFB锅炉的水动力计算

在较低的质量流速条件下,对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉采用一次垂直上升的奥氏体钢光管、碳钢光管、四头内螺纹管、单头内螺纹管的水冷壁管进行了水动力计算。结果表明:(1)降低水冷壁管的摩擦阻力系数可以减缓热偏差,并降低总压降;(2)随着偏离中心管距离的增加,4种水冷壁管的热偏差均降低,摩擦压降、加速压降也逐渐降低,而重位压降逐渐增加;(3)随着偏离中心管距离增加,4种水冷壁管的流量偏差变化趋势不同,奥氏体钢光管的流量偏差逐渐降低,碳钢光管的流量偏差先增加后降低,而四头内螺纹管和单头内螺纹管的流量偏差都逐渐增大。

600MW超临界CFB锅炉高再外置换热器运行调整试验研究

对600 MW超临界CFB锅炉外置床高温再热器的运行特性进行了研究,掌握了外置换热器受热面壁温分布和热偏差特性,测试结果为超(超)临界CFB锅炉技术改进和优化设计提供重要的试验数据和技术支持。

660 MW超临界CFB锅炉非金属膨胀节整改

介绍了660 MW超临界CFB锅炉非金属膨胀节的运行情况,重点剖析了高温、正压部位安装的非金属膨胀节的结构,分析了点火风道非金属膨胀节和灰道非金属膨胀节运行后因框架间隙变化频繁出现泄漏的问题,阐述了将非金属膨胀节替换为常规金属膨胀节面临的困难,针对非金属膨胀节存在的问题提出了改进措施,如采取加装防坠板、防脱柱等措施,同时规范非金属膨胀节的安装工序,解决了非金属膨胀节的泄漏问题,为同类型锅炉非金属膨胀节的设计优化和性能提升提供参考和支持。

600MW超临界CFB锅炉经济运行优化研究

循环流化床(CFB)锅炉燃烧原理是低温、循环燃烧方式,这种燃烧方式能够实现炉内脱硫、脱硝,同时在燃用低热值煤方面较煤粉炉有明显的优势。随着世界首台600MW超临界CFB锅炉在四川白马的成功示范,大容量超临界CFB锅炉燃烧工程应用取得了重大突破。通过对超临界CFB锅炉燃烧经济性现状进行研究分析,对一、二次风配风,给煤以及床压控制等方面进行了优化,取得了较好的效果。

白马600MW超临界CFB锅炉二次风系统均匀性试验与数值模拟

循环流化床作为一种新型洁净燃烧技术,具有燃烧效率高、燃料适应性广和污染物排放低等特点。循环流化床在大型化的过程中面临着燃烧均匀性问题,而这与二次风的均匀性密切相关。文中以白马600 MW超临界CFB锅炉二次风系统为研究对象,通过实炉试验测量与数值模拟方法,发现现有二次风系统存在二次风分布不均的现象。实炉冷态测量显示采用支管风门挡板调节可以提高二次风均匀性,且在现有机组上易实施,但会增加支管流动阻力。通过数值模拟方法对二次风系统进行研究,结果表明通过调整部分支管阻力,可使优化后的二次风系统出口速度偏差率均小于5%,其适用于新机组设计。

350MW超临界CFB锅炉不同负荷下运行影响试验

为提高火电厂发电效率,适应煤炭清洁高效利用要求,煤电锅炉机组正向大容量、超临界参数方向发展。循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)锅炉具有燃料适应性广、高效脱硫、低氮氧化物排放、负荷调节范围宽等优点,近年来随着超临界技术在CFB锅炉上成功应用,使得超临界CFB锅炉技术完美融合了CFB和超临界2种技术。目前我国已成为世界上最大的超临界CFB锅炉市场,正式投入商业运营的超临界CFB锅炉已超过40台,其中350 MW超临界CFB机组成为主力机组。为应对电网深度调峰和超低排放的要求,确保CFB锅炉安全、环保、经济运行,需进一步研究不同负荷下机组运行性能。在350 MW机组上研究了不同负荷下CFB锅炉的气固流动、传热特性、锅炉效率以及污染物排放规律,结果表明:超临界CFB锅炉机组具有较好的负荷适应能力,合理的床温等参数控制为SO_(2)、NO_(x)污染物控制创造了有利条件,并且机组在80%~90%的负荷范围内运行时其经济性最佳,同时为了兼顾电网调峰要求,需要针对CFB锅炉炉内温度分布、负荷分配及污染物控制进行更深入研究。

660 MW超临界CFB锅炉外置床高温再热器热偏差特性研究

某660 MW锅炉外置床高温再热器投运后存在左右侧汽温偏差、管屏间温度偏差大、同屏管汽温偏差等问题。为此,介绍了该高温再热器的结构和运行参数;根据实际运行情况,统计分析了额定负荷工况下,该高温再热器管屏和吊挂管的壁温、热偏差系数的分布情况。分析结果表明,受热面材质选择合理,未出现管壁超温现象,但存在管屏间温差大,靠近两侧壁处灰流化不良,管内蒸汽流量偏差等问题。总结分析了该高温再热器的运行情况,并提出了运行和结构方面的改进措施,可为同型锅炉外置床高温再热器的设计优化和性能提升提供参考和支持。

660MW超临界CFB锅炉机组跳闸后受热面安全性计算分析

在超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉是否需要配备紧急补水泵一直存在争议。以某电厂660MW超临界CFB锅炉为研究对象,建立超临界CFB锅炉在机组跳闸后受热面内的流动传热计算模型,开发以Fortran语言为基础的受热面内瞬态特性计算程序。以机组某次跳闸为例,计算得到受热面的热力参数随时间的变化规律,并与实炉测量数据进行比较,结果表明二者较为一致。在此基础上,研究不同紧急补水泵输水量及投运时间对锅炉受热面安全性的影响。计算结果表明,机组跳闸后紧急补水泵输水量为500t/h并在跳闸后2min内投运可以保证受热面壁温安全。研究结果对于带有外置床的超(超)临界CFB锅炉紧急补水泵选型及流量、压头确定具有重要意义。

600 MW超临界CFB锅炉中振荡对流分析

锅炉的安全性校核是新锅炉设计的一个关键性问题.针对东方锅炉股份有限公司新设计的600 MW超临界CFB锅炉,采用大涡紊流模型数值模拟了锅炉内非定常含灰气流流动,并对锅炉内压强波动进行了频谱分析.为减小本数值模拟的巨大计算量,提出了等效密度模型以简化真实的含灰气流,其相应等效密度参数通过设计及实验数据进行拟合.锅炉内的压力分布及其波动规律是吊挂中隔墙动力学安全性校核的基础,分析结果为吊挂中隔墙在表面压力载荷下的动态响应提供了载荷条件.

600 MW超临界CFB锅炉风道燃烧器结构改进研究

针对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉调试阶段,床下启动燃烧器的内筒上部超温严重,耐火材料时有烧熔、脱落,从而造成点火风道顶板烧红、烧穿现象。分析了床下启动燃烧器发生故障的原因,提出了相应的改进措施:优化改进风道结构、加长加固启动燃烧器内筒、提高风道的强度、改善耐火材料性能等。这些措施实施后,有效防止点火风道故障的发生,保证锅炉正常点火启动,也为后续超临界CFB锅炉床下启动燃烧器结构设计及现有运行CFB锅炉的改造提供借鉴。

600MW超临界CFB锅炉满负荷掺烧试验研究

CFB燃烧技术是具有煤种适应性广、污染物排放易于控制、负荷调节性好等诸多优点的清洁煤技术,近年来朝着高参数、大容量方向发展。为掌握600MW超临界CFB锅炉大比例掺烧非设计煤种对燃烧稳定性、设备可靠性和主要污染物排放特性的影响,进行了设计煤中掺烧不同比例神华煤的实炉对比燃烧试验。研究试验结果表明,超临界CFB锅炉掺烧60%神华煤锅炉仍能够稳定可靠运行,锅炉热效率平均达90%,过热蒸汽和再热蒸汽参数满足设计要求,SO2排放值能够控制在300mg/m3以下,NOX排放值能够控制在200mg/m3以下。

世界首台600MW超临界CFB锅炉调试中故障分析及治理

文章针对世界首台600MW超临界循环流化床(简称CFB)锅炉在启动调试期间点火风道及燃烧器等设备出现故障以及调试运行期间锅炉左右支腿床温偏差大、锅炉炉膛结焦等问题,从设备结构设计、运行调整等方面分析了故障的原因,并根据不同的故障类型,有针对性地采取了措施,解决了调试期间设备出现的故障,确保了机组首次并网到"168"h试运通过仅只用49d,为后续项目推广应用提供借鉴。

350MW超临界CFB锅炉主要辅助系统及其设备配置方案

介绍了350 MW超临界CFB锅炉主要辅助系统,提出了超临界CFB机组主要辅助系统配置方案。

350 MW超临界CFB锅炉旋风分离器进口改造模拟研究

采用CFD对一350 MW超临界CFB锅炉旋风分离器改造前后的进口结构进行了数值模拟,使用Realizable k-ω湍流模型来封闭N-S方程,研究了改造前后旋风分离器内速度场、静压场及颗粒质量浓度场的变化。模拟结果表明:CFB锅炉在TRL工况下运行时,改造后旋风分离器内部流场和静压场结构与改造前基本相同,但进口速度增大到27 m/s左右,达到了设计值;同时改造后旋风分离器中心区域颗粒质量浓度更低,减少了颗粒被重新卷吸的量,提高了旋风分离器分离效率,为超临界CFB锅炉低负荷运行提供了保证。

500MW超临界CFB锅炉给煤系统设计探讨

概述了GE与FW两国际锅炉供货商的500MW超临界CFB给煤技术方案,比较了两者的技术特点,并结合除氧煤仓间及输煤皮带的布置总结了给煤系统的主要设计思路。

350MW超临界CFB锅炉BT、MFT保护回路设计及回路优化

本文主要介绍了350MW超临界循环流化床锅炉(CFB)BT、MFT保护回路的设计,包括软、硬回路设计的功能进行了阐述,特别是针对近些年来350MW等级的超临界循环流化床锅炉的特点,进行保护回路设计的分析探讨,并根据贵州贞丰4*350MW循环流化床锅炉BT、MFT保护回路在调试过程中发现的问题进行分析,另外针对调试过程中出现的问题进行优化调整,经过对其深入解析为同类型CFB机组保护(包括BT、MFT)功能回路设计提供参考,为CFB机组更加安全可靠的运行提供有利保障。

世界首台660MW超临界CFB锅炉调试运行中故障分析及治理

文章针对世界首台660MW超临界CFB锅炉调试运行期间出现的给煤系统插板门卡涩、落煤管堵煤、刮板给煤机对轮联轴器柱销断裂、点火风道非金属膨胀节泄漏、回料腿至炉膛非金属膨胀节泄漏、外置床至炉膛非金属膨胀节泄漏、旋风分离器导向装置拉裂等问题进行了原因分析并针对性地采取了措施,大大提高了锅炉运行的稳定性和可靠性,为后续同型机组安装检修提供借鉴。

350MW超临界CFB锅炉除渣系统控制策略优化研究

针对山西某电厂2×350 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷式滚筒冷渣器在生产运行中存在堵渣、流渣、排渣超温及自动化控制程度低等问题,提出了针对除渣系统问题的运行调整要点、超前堵渣预警智能算法、冷渣器基于前馈温度变化率的智能调节方法等控制策略,应用后,由于冷渣器堵渣造成机组非计划停运次数、排渣超温(大于150℃)触发冷渣器保护跳闸次数和人工清渣频次显著减少,极大缓解了电厂生产过程中冷渣器排渣困难的技术问题,为锅炉安全平稳运行奠定基础。