燃煤锅炉受热面超温解析

燃煤锅炉受热面超温解析
摘要:锅炉作为火力发电厂的三大主机之一,为适应容量的变化,如果提高受热面沿炉膛横截的管屏数目,其管圈数目会同比提高,强化了燃烧产生的同一截面的烟气速率,同时可能导致温度分布失衡,出现管屏、管圈间热量差异更明显的情况。烟温差异大的情况在电厂锅炉燃烧中属于很常见的情况,可能导致再热器、过热器管壁温度过高进而爆裂的现象。尤其是对于四角切圆燃烧锅炉,因为其出口位置有一个残余旋转设计,导致其炉膛出口烟窗在宽高两个维度的速率和温度相对易出现显著差异,进而降低锅炉作业的平稳性及高效性。这些年,大中型燃煤电厂锅炉频频出现各种问题,最为常见的即为“四管爆漏”。过热器、再热器是锅炉受热面的核心组分之一,长时间在多尘、高温的条件下作业,因此二者极易出现爆裂现象。大容量锅炉蒸汽指标数值较大,如若出现高温爆裂,非但会导致很多原料及部件的损失,降低厂房整体作业的高效性,还可能导致串联反应,大量受热面连带被刷伤,对厂房的平稳作业产生严重影响,同时降低其平稳性。
关键词:电厂;锅炉;受热面;超温
1电容笔制作 引言
web前端性能优化近些年,政府对电厂尾气中氮氧化物的排放管控更为严格,大中型燃煤锅炉正在逐步开展低氮省级,作业时出现了一氧化碳、飞灰等水平提升等连带效应。此外,随着空气分级燃烧过程加入了燃尽风设计,可能会令出口烟速及温度条件发生变化,从而作用于高温受热面的壁温环境。文章探索了燃尽风角度变化和燃烧产物、烟气速率及温度波动、壁面高温等的关系,同时将实验结果和理论数据对照,得到了燃烧状况和受热面壁温的关系。
2 超温分析
健慰器具我们对某电厂实际作业状况展开了综合分析,发现导致锅炉受热面金属壁温高的一个重要原因就是燃烧步骤增加,火焰中心提高。具体原因如下:电池盖帽
(1)燃尽风喷嘴中心风拉杆角度太倾斜。该电厂采用的是HT-NR3 型燃烧器,其喷口和其他的不一样,一定要采取节流措施,防止燃尽风量太大,底部煤燃烧可能出现氧气量不充分。
(2)磨煤机力度较小。该火电厂采用的是中速磨煤机,其速率在71.36 t/h,该参数相对设置的较高,然而通常来讲磨煤机出力速率保持在45~50 t/h,峰值一般不会超过55t/h。如果
内螺旋涡流金属分选机
磨煤机自身作业过程参数不稳定,导致出粉颗粒太小不符合作业要求,如果细度太粗可能导致燃烧行程增加,火焰中心点提升。
(3)一次风量过大。首先一次风速过大,其次磨煤机配置的数量超标。一次风速太大导致煤粉进入锅炉的速率太快,从而造成在炉膛的停留周期降低,着火点延迟,火焰中心点提升。此外,锅炉的调控设计程序导致如果一次风量太大一定会减小二次风量数值,燃烧器部分二次风量显著不足。
(4)二次风量监测设备出现误差,锅炉总风量统计方程不科学。详细原因是锅炉二次风监测设备显示数值高于实际数目。
(5)炉内总风量统计思维不正确,该计算方程没有将空预器漏风包含在内。该装置主要是一次风漏入烟气侧,但是在统计总风量时却按照一次风机出口风量计算,因此得出的数值通常高于实测量。应当在保障煤粉安全生产的条件下调控好一次风机,准确模拟锅炉总风量实时监测方程,因此如果一次风统计量太高会导致送风机出力速率降低,二次风量太小。
(6)燃烧器三次风作用。三次风门的位置设计为显著的“倒三角”型,也就是最顶端燃烧器三次风门都打开,中间的打开一半,最底端都关闭。这样的进风设计对于煤粉质量相对较好的情况可以减小炉膛内心的温度,增加火球长度,减小氮氧化物排放。然而对于部分质量较差的煤可能会有氧气供应不充分,火焰中心点上移上升,燃烧器区域温度减小,炉渣含碳量升高这类情况。此外,燃尽风量占比提高又会进一步强化“倒三角”位置的影响,一定会导致屏吸热太多和壁温提升。
(7)过热器温度降低影响水量。研究得出,如果供水流量保持不变,假如减温水量提高,因屏过蒸汽流量降低,金属冷却效果较差,屏过壁温提升。
3 解决策略
(1) 如果电厂存在入炉燃料数量不定、煤粉质量有波动的现象,选取“正三角”的配风模式较好。三次风门都调整成一般打开,风箱入口借助电动门控制配风渠道。按照HT-NR3型燃烧器的设计特点,尽量降低燃尽风中心风量,拉杆位置关小 15%至 20%。
(2)作业人员在调控风机时应当以调平风机电流为原则,从而调整好两侧风机出力,如果需要可考虑采取人工设偏置调节。
(3) 适当调节磨煤机型号及参数等,把磨煤机出口煤粉细度控制在一个合适范围,此外减小一次风速及风量,下移火焰中心。
(4) 作业人员确保风箱具备足够的二次风箱压力,确保二次风射流刚度及三次风旋流强度在适当的范围内。如果一次风速太大,结合燃烧器内部设计,二次风入炉风速比一次风大,导致出现“风包粉”的情况,三次风则需要借助适当的风箱压力来提供旋流动力。若风箱压力没有调控在合理范围内,则无法保证二次风按时送达剧烈燃烧区域而沿炉墙上升,导致二次风和缺氧区域混合推后,火焰中心上移。因此作业人员需结合实际负荷量适当调整送风机出口风压,以确保风箱压力足够。
(5)将过热器减温水量设置在恰当范围内,尽量不要大范围调节。
(6)借助停炉备用机会开展一次风冷态试验,监测调节一次风速,强化其测量准确性。
4 结论
本文尝试探索了分隔屏过热器换热情况,针对锅炉风烟侧及汽水侧相关情况展开仿真模拟,以某电厂锅炉为例,探索了其炉内燃烧特点和不同受热面壁温情况,在调整摆角数量
的基础上,研究了作业参数改变对锅炉燃烧稳定性、高效性及壁温安全性的作用,阘懦了造成烟温偏差的原因,并提出了改善策略。文章的主要结论有:标本缸
(1)燃烧与壁温耦合方程可以精准的体现烟气传输、热量情况及传质等。日常工况可以反映出炉内出口烟气还有部分残余旋转,上炉膛左侧烟气主流方向与旋转方向一致,右侧则反之,造成水平方向烟道左侧烟速比右侧大。由于这一偏差作用,导致烟道入口截面左下方与右上方出现高温区域,右下方温度数值不高。安置在上炉膛的屏式受热面受炉膛火焰辐射影响,在屏底形成高温区,水平烟道左侧的受热面壁温相对高,高温再热器壁温分为出口段及向火侧下方两个高温点,末级过热器的高温段分布在管束出口。
(2)借助燃烧与壁温的关系对工况调整加以计算,研究燃尽风摆角对燃烧产物生成特点、烟气速率及温差、壁面高温区的作用。研究得出,如果风门上扬,一氧化碳和氮氧化物的产生浓度都会减小,炉膛燃烧性能得到改善,但是再热器及过热器高壁温区占比增加,会在一定程度影响受热面平稳性。所以,适当调控锅炉作业,在改善燃烧高效性及绿环保性能之余,要考虑到期对受热面壁温平稳性的作用。
(3)把仿真和试验内容代入锅炉燃烧的数据驱动方程中,实现存在烟温偏差的条件下锅炉
燃烧系统的整体改善。发现得出的方程能较好的呈现燃烧特点,在进行改善时只将锅炉效率及氮氧化物产生浓度的最优值关联对导致烟温差异显著,如果合理调节风量及摆角区间,能够得到各个烟温偏差数值约束情况的改善燃烧速率的集合,为电厂锅炉在合适数值范围内可以更加经济、环保的运行提供指导意见。
参考文献:
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陈朝松, 张树林, 刘平元, 胡兴胜,丁士发. (2009). 优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用. 动力工程, 29(009), 818-822.
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杨丹蕾、唐桂华、范元鸿、李小龙、王思琦. (2020). 引入烟气再循环的超临界二氧化碳燃煤锅炉冷却壁布置及壁温特性分析. 热力发电,49;No.407(10), 150-156.

本文发布于:2024-09-21 08:36:55,感谢您对本站的认可!

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