前后对冲燃烧锅炉冷灰斗高温腐蚀原因识别及改进措施

某电厂600 MW超临界前后对冲燃烧方式锅炉后墙冷灰斗区域高温腐蚀严重。为了摸清高温腐蚀原因和减轻高温腐蚀,通过摸底诊断试验发现锅炉后墙冷灰斗区域壁面氛围参数中CO浓度分布在11.2×10^(4)~13.3×10^(4)μL/L,H_(2)S浓度分布在688~782μL/L,后墙底层B磨煤粉细度整体较前墙底层E磨偏小,并且E磨1#和3#粉管煤粉细度严重偏大,达38%,造成前后墙对冲火焰刚性不一致,B磨燃烧器火焰在对冲过程中容易被E磨燃烧器气流往下压制,火焰整体往下卷吸至冷灰斗区域,煤粉颗粒沉积在后墙冷灰斗区域,造成该区域还原性气氛偏高和高温腐蚀问题加剧。针对问题原因采用燃烧组织定向调整试验方法,调整E磨煤粉细度、一次风压和B磨煤粉细度有利于提高后墙火焰刚性,降低后墙冷灰斗壁面氛围参数。经过调整,后墙冷灰斗区域壁面氛围中CO浓度降低值范围为2.75×10^(4)~7.7×10^(4)μL/L,H_(2)S浓度降低值范围为120~355μL/L。优化调整无法根本上解决冷灰斗区域高温腐蚀,但对减轻高温腐蚀有积极的作用。优化调整结合贴壁风改造和防高温腐蚀喷涂改造是解决冷灰斗区域高温腐蚀问题的有效路径,为同类型机组运行和改造提供参考依据。

改变燃尽风风量配比对660MW超超临界前后对冲煤粉锅炉炉内燃烧影响的数值模拟研究

利用ANSYS FLUENT14.0软件对某电厂660 MW超超临界旋流燃烧煤粉锅炉变燃尽风风量对NOx生成规律的影响进行数值模拟研究,数值模拟的结果与现场实际情况吻合比较好,验证了数值模拟结果的有效性,主要结论如下:总二次风量不变,改变燃尽风风量对炉内温度场分布的影响较大,对炉膛出口烟温影响较小;改变燃尽风风量对炉内NOx浓度影响较大;随着燃尽风风量的增加,炉膛出口CO的平均体积分数逐渐增加,炉内燃烧化学不完全热损失逐渐增大,锅炉热效率降低;在综合考虑锅炉的安全性、热效率和NOx排放量3个因素时,燃尽风风量的比例应该控制在23%～30%内。

对冲燃烧锅炉受热面防腐防磨涂层的案例分析与研究

随着锅炉大容量、高参数及低NOx燃烧技术的应用,特别是以分离燃尽风(SOFA)为代表的低NOx燃烧技术的广泛应用,解决高温腐蚀问题成为锅炉燃烧研究的首位问题。为提高1000 MW等级超超临界机组使用高硫煤的抗高温腐蚀性能及抗磨损性能,控制锅炉水冷壁管被高温腐蚀的侵害,采用超音速喷涂技术对锅炉受热面管进行“多材料、分区域、复合涂层”表面强化处理,制备了锅炉管防磨耐蚀涂层。通过宏观观察和相应涂层试样的实验室检测等方法,分析了国内对冲式燃烧锅炉受热面的防腐防磨涂层的两个典型成功案例,明确了对冲燃烧锅炉水冷壁易发生高温腐蚀的区域;指明了某1000 MW机组超超临界锅炉在燃用高硫煤时水冷壁高温腐蚀喷涂的防护位置,并采用受热面管投影法对该锅炉水冷壁高温腐蚀防护区域的喷涂面积进行了计算。在某电厂超音速喷涂技术的实施中,必要喷涂区域包括对两侧墙最下层燃烧器以下1 m处位置至上层SOFA向上3 m处,合并对前后墙燃烧器出口处防护内径差(外径-内径)为1.5 m的圆环范围内管屏等两个位置区域进行防腐喷涂防护处理,每台炉必要防腐面积为2132 m2。建议额外增加防腐喷涂区域包括:下层燃烧器以下1 m处至冷灰斗拐角处区域,以及中层燃烧器与上层燃烧器中间的区域,每台炉建议喷涂防腐面积为321.35 m2。试验锅炉在运行约8000 h后,对实施喷涂作业的水冷管取样分析,宏观、微观检查未发现涂层出现腐蚀、磨损及明显减薄现象,对1000 MW机组超超临界机组锅炉水冷壁高温腐蚀防护与喷涂区域面积计算具有一定的工程参考价值。

600MW超临界锅炉深度调峰对燃烧及脱硝影响研究

燃煤机组深度调峰安全稳定运行及氮氧化物排放控制是近年来火电机组试验及研究的一项重点,研究大型机组低负荷运行是必要的。通过对一电厂600 MW超临界前后墙对冲燃煤锅炉深度调峰以及20%低负荷运行进行试验,分析了炉膛内温度变化、 SCR脱硝系统入口温度变化以及20%负荷湿态运行时的关键参数,表明该锅炉在无投油的情况下20%负荷稳燃能力良好,为运行深度调峰提供了参考。

2060t/h超超临界电站锅炉水冷壁高温腐蚀的研究及防护措施

针对2 060t/h超超临界电站锅炉OPCC型燃烧器附近水冷壁管发生的高温腐蚀,明确腐蚀产物,分析高温腐蚀机理;然后根据该电站锅炉的实际情况,确定燃用煤质差异、管壁高温、前后墙对冲的燃烧方式和OPCC型燃烧器出口扩锥角度是产生高温腐蚀的主要原因。提出对OPCC型燃烧器进行针对性改造、适当调整掺配混煤粉细度、浓度、利用贴壁型侧边风技术、增加喷涂工艺等防护措施。

1000 MW超超临界机组锅炉再热蒸汽温度优化调整试验

针对某电厂1 000 MW超超临界机组3号、4号锅炉再热蒸汽温度偏低的问题(额定负荷下,两台机组再热蒸汽温度统计平均值分别为599. 8和603. 4℃,额定值为623℃),研究了燃烧器拉杆、燃尽风挡板开度、整体配风方式和运行氧量等因素的调整对锅炉再热蒸汽温度的影响。研究表明:锅炉再热器管壁温度与燃烧器配风方式存在相关性,通过燃烧器(燃尽风)拉杆和燃尽风门挡板区别化配风方式的优化调整,降低了再热器管壁温度,再热蒸汽温度均能达到616. 9℃,调整效果显著。

东方百万机组锅炉管壁温度分布规律研究与应用

为解决东方百万千瓦机组锅炉管壁超温的问题,以东方超超临界百万机组锅炉为研究对象,分别进行了1 000 MW和500 MW负荷的运行试验,研究了管壁温度分布规律及燃烧器拉杆位置和燃尽风配风方式对管壁温度分布的影响特性。结果表明,燃烧器(燃尽风)拉杆采取U型配风方式时,将会导致中间区域受热面管壁温度高,管壁温度呈现出"倒U型"的分布规律;开大中间区域燃烧器(燃尽风)拉杆位置,有助于缓解管壁超温。根据该研究成果,解决了某机组高温再热器管壁超温导致再热蒸汽不足的问题,额定负荷下,再热蒸汽温度由优化前的603.4℃提高至优化后的616.9℃;同时,解决了另一机组低负荷下屏式过热器管壁超温的问题,500 MW负荷、AEF磨煤机组合运行方式下,屏式过热器管壁最高点温度值由616.3℃降低至600.5℃,大大提高了管材的安全裕量。

1000 MW机组锅炉低负荷下管壁超温诊断及运行优化调整

现阶段1 000 MW机组锅炉,低负荷下的管壁超温问题越来越突出,在深度调峰背景下,为解决其低负荷稳燃时的管壁超温问题进行了试验研究,比较燃烧器拉杆和磨煤机组合方式对屏式过热器、高温过热器和高温再热器管壁温度的影响,摸索出了低负荷运行时屏式过热器控制超温的思路,即低负荷运行时,采取关小两侧燃烧器区域风门开度、开大中间燃烧器区域风门开度的调整方法对燃烧器区域拉杆进行调整。优化调整后,500 MW负荷、AEF磨煤机组合运行方式下,屏式过热器管壁最高点温度由616.3℃降低至600.5℃,大大提高了管材的安全裕量,保证了低负荷下机组的安全稳定运行。

烟煤锅炉燃用褐煤时碳黑形成分析及控制

大唐宁德发电厂设计燃用烟煤锅炉在掺烧高比例褐煤过程中,出现了飞灰、石膏发黑、以及烟气从烟囱排出冷凝后污染了厂区和周边区域现象。为分析其产生的根本原因,以2号锅炉为研究对象,从燃烧器结构、燃用煤种和运行条件方面,详细阐述了碳黑的生成原因,并有针对性的进行了优化调整。优化调整后,省煤器出口截面的氧量的均匀性得到明显改善,最高点氧量值(体积分数)为3.33%,最低点氧量值为2.27%;随着氧量分布均匀性的改善,CO排放浓度显著下降,飞灰、石膏发黑以及烟囱排气冷凝后污染厂区的现象已消除,取得了良好的经济效益和社会效益。