燃烧调整及低负荷稳燃报告

燃烧调整及低负荷稳燃报告

项目名称：华能沁北电厂一期工程2×600MW机组2号机组启动调试合同编号: TPRI/T8-CA-001-2004A

报告名称：华能沁北电厂一期工程2×600MW机组2号机组燃烧调整及低负荷稳燃报告

项目承担单位：西安热工研究院有限公司

锅炉专业负责人: 王红雨

主要工作人员：王红雨周广仁佟强赵景涛

项目起迄时间：2004年3月～2005年1月

报告编写：王红雨

报告校阅: 周广仁

审核: 李续军

批准:

1 概述

华能沁北电厂一期工程2×600MW 超临界机组锅炉系东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造的DG1900/25.4-II1型单炉膛、一次再热，超临界本生直流锅炉。

机组进入整套试运行带负荷后，着手对2号锅炉进行了初步燃烧优化调整。调整后2号锅炉炉内燃烧稳定、不结渣、不超温，锅炉达到设计参数并带满负荷进入168小时试运行。利用锅炉带低负荷的机会，断油全烧煤运行，进行了锅炉不投油最低稳燃负荷试验。不投油最低稳燃负荷试验试验于2004年11月23日2:08至6:08进行，平均负荷303MW，锅炉连续运行4小时，运行中炉内燃烧基本稳定。

2主要设备技术规范

2.1系统简介

一期工程锅炉系DG1900/25.4-II1型单炉膛、一次再热，超临界本生直流锅炉。锅炉全钢构架，固态排渣，平衡通风，露天布置。

炉膛宽19419.2mm，深15456.8mm，高度67000mm。炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，由下部螺旋盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁组成。沿烟气流程依次布置屏式过热器、高温过热器、高温再热器。竖井为双烟道结构，前/后烟道深分别为6604/8331.2mm，前烟道布置低温再热器、后烟道布置低温过热器和省煤器，其后布置三分仓回转式空气预热器。

锅炉设计主要参数见表1。锅炉设计燃用晋南、晋东南地区贫煤、烟煤的混合煤种，煤质及灰成分特性见表2。燃烧器布置图见图1。

2.2燃烧系统及燃料

锅炉采用ZGM113型中速磨正压直吹式制粉系统，每台锅炉配6台磨煤机，其中1台备用。配24只HT－NR3低NOx燃烧器，采用前后墙对冲燃烧方式。燃烧器分三层布置在炉膛前、后墙上，上部布置有12只燃烬风（SAP和AAP）喷口，每台磨煤机对应前墙或后墙的一层燃烧器。燃烧器设计参数见表3。设计煤粉细度为200目筛通过率80%（R75=20％）。

锅炉设24只简单机械雾化点火油枪，12只蒸汽雾化启动油枪。燃油为轻柴油，燃油特性见表4。点火油枪位于三次风通道，出力250kg/h，每只HT-NR3燃烧器装有1支点火油枪用于点火。启动油枪位于煤粉燃烧器的中心，出力3200～4700 kg/h，锅炉前墙中、下层和锅炉后墙中层装有启动油枪用于暖炉和低负荷稳燃。每只油枪配有自身的高能点火器，锅炉不投油最低稳燃负荷不大于45%B-MCR。

表1 锅炉设计主要参数（设计煤种）

图1 燃烧器布置图表2 煤质及灰成分特性

表 3 燃烧器设计参数

表4 燃油特性

每台锅炉配置2台成都电力机械厂生产的轴流式引风机，上海鼓风机厂有限公司生产的2台轴流式送风机和2台一次风机。由刮板捞渣机将炉渣先输送至渣仓，然后由汽车运输的方式除渣。采用人工小车接取磨煤机石子煤。设置两台双室四电场干式静电除尘器，采用密相正压气力输送方式除灰。

3 试运中的燃烧调整

启动调试过程中，通过对带负荷后锅炉进行初步燃烧调整，使煤粉细度合格，省煤器出口氧量在正常范围，燃烧器喷口着火良好，炉内燃烧稳定、不结渣，受热面管壁不超温，锅炉达到设计参数并带满负荷进入168小时试运行。

调整主要围绕以下几方面展开：

（1）煤粉细度的调整。

（2）过量空气系数 (氧量)的调整。

（3）燃烧器一、二次风率及二、三次风门调整。

（4）各燃烧器的负荷分配调整。

3.1 煤粉细度调整

煤粉细利于燃烧，但会影响磨煤机出力，制粉电耗也会增加；煤粉粗，磨煤机出力增大，电耗虽小，而不利于燃烧，甚至引起炉内结渣。为求得炉内燃烧的经济与安全性，应维持合理的煤粉细度。就2号锅炉所燃用的煤质，设计

煤粉细度R

75=20％（R

90

≈13％）。

2号锅炉磨煤机启动前，根据1号锅炉煤粉较细的情况, 将各磨煤机出口分离器折向挡板由45°均调至50°。由于磨煤机振动，磨辊加载力按设计曲线手动加载，加载力等于或小于设计值。满负荷试运阶段对E磨进行了煤粉取样,分析结果如下:

12月7日 E磨出力33.7t/h,R

200=0.1% R

90

=4.9%；

12月10日 E磨出力42.6t/h, R

200=0% R

90

=4.5%；

12月14日 E磨出力54.7t/h, R

75=10.3%（R

90

≈5.3%）。

随着磨煤机出力增加，煤粉细度未有明显变化，目前的取样装置取样位置不甚合理，取样是否有代表性有待确认。

3.2 过量空气系数的调整

过量空气系数过大，排烟热损失及Nox排放量会增加，过小则固体未完全燃烧热损失和化学未完全燃烧热损失会增大。一定负荷应对应一适宜的过量空

气系数，使 ( q

2 + q

3

+q

4

) 最小。参照设计值，试运期间600MW负荷时锅炉省

煤器出口氧量维持2.8～3.0％。

3.3燃烧器一、二次风率及二、三次风门调整

本锅炉燃烧器设计为前、后墙对冲的HT-NR3低NO

X

燃烧器。试运中磨煤机通风量维持55～60kNm3/h，据估算，600MW负荷省煤器出口氧量维持2.8～3.0％时，一次风率略低于设计一次风率，实际上二次风率增大了，这也符合该燃烧器的设计思想。

运行中二、三风门及风箱各层风门的调整原则：

（1）燃烧器二次风手动叠置挡板全开，维持入炉总风量或省煤器出口氧量前提下，不同层二次风量依据各层燃料量大小由大风箱各层风门控制。根据过热汽温情况，适当调整上下层燃料量分配，进而调整不同层大风箱风门开度。

（2）燃烧器三次风门按设计的煤位/油位设定（投煤/油时）。

（3）就地风门已按设计初步调好，大风箱燃烬风门开度依汽温及Nox排放控制，须保持一定开度，满负荷时开度会增大。

（4）停运磨煤机层大风箱二次风门仅留约5％开度。

2号锅炉飞灰可燃物（灰库取样）和炉渣可燃物分别为：

12月10日，C fh=5.54/5.88%，C lz=0.69%；12月12日，C fh=5.31/4.6%。

炉渣可燃物较小，飞灰可燃物略偏大。

3.4 各燃烧器的负荷分配

试运中各喷燃器的负荷分配调整依据的原则：

（1）汽温许可的情况下，各层燃烧器的出力力求均匀，避免局部热负荷集中及各水冷壁管间过大的壁温偏差。

（2）依汽温情况适当调整上下层燃烧器的热负荷分配。

（3）前、后墙投运的燃烧器及其出力尽量匹配。

4 低负荷稳燃试验

2004年11月22日20:00，机组负荷410MW，2号机组首次断油全燃煤粉，投入C、D、E、F四台磨煤机(A磨因振动停止，B磨液压油站电机故障)。23日0:20机组开始降负荷，按甲方要求，尝试进行了2号锅炉不投油低负荷稳燃试