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300MW超临界锅炉燃烧优化调整及试验研究

发表时间：2020/10/15 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王德传

[导读] 摘要：超临界锅炉设备的有效应用，为我国工业发展提供了合理建议。

        国家能源聊城发电有限公司山东聊城 252000
        摘要：超临界锅炉设备的有效应用，为我国工业发展提供了合理建议。因此，务必对300MW超临界锅炉的运作形式进行探讨，采用合理配置方法进行优化调整燃烧配置，确保调整方案切合操控所需。从综合角度来说，完善300MW超临界锅炉的配置方案，并采用试验分析运行的可行性，有利于提升产业的经济效益。文章就300MW超临界锅炉燃烧优化的试验和调整进行了探究。
        关键词：300MW；超临界锅炉；燃烧；优化调整
        1 基于300MW超临界锅炉燃烧优化过程中的试验方法及结果
        1.1 负载特性试验
        负载特性主要试验方向就是分析能量干扰值参数与被测物理量的离真参数之间的关系，并以此得到一个相应的负载特性。超临界锅炉燃烧试验中，不同模式下的负载功能都会随着锅炉内含氧量的参数发生改变。所以，需测试出不同负载情况下氧量的需求，具体如图1所示。

        图1：不同负荷下不同氧量的锅炉燃烧效率（%）
        其中，白色线段（三角）表示负荷为210MW模式的锅炉燃烧效率、灰色线段（方块）表示负荷为260MW模式的锅炉燃烧效率、黑色线段（菱形）表示负荷为300MW模式下锅炉的燃烧效率。通过对比可以发现：发现当锅炉内氧气含量占比约为5.32%时，能促使锅炉内部的燃烧效果达到最高值。但是，锅炉负荷的不断增高，会降低管道内部的燃烧效率。[2]
        1.2 三次风试验
        三次风主要试验方向是根据磨煤机的工作情况，确立出循环风门设备对锅炉热效率的直接影响。所以，需同时引入4台磨煤机设备运行设计，在合理的运行机制中分析磨煤机的投作方式和循环风门的工作效果，从而得到影响磨煤机设备的燃烧效率的情况，具体如表1所示。
        表1 三次风与磨煤机投运方式的试验情况

        三次风试验中，需根据磨煤机的工作方式确立出必要的风门开度效果，得到一个固定的燃烧效率。其中，4台磨煤机同时运行时，设备的基本燃烧效率为87.25%，而全停模式下的燃烧效率为88.46%，发现有三次风通入的燃烧效率会低于无三次风通入的燃烧效率（-1.21%）。由此，发现循环风量通入与循环风供应情况呈现反相关趋势，且无三次风通入的运行模式的燃烧效率更好。造成该现象的主要原因就是因为燃烧内水分含量与锅炉燃烧有着直接性的关系，且会随着锅炉温度变化而发生改变。所以，为了提高锅炉的燃烧效果，需控制三次风风门的开度情况。
        1.3 配风方式试验
        合理调控配风方式的试验情况，采用合理技术配置方法控制锅炉的负荷情况，有利于提高锅炉的燃烧效率。由此，需根据不同负荷模式、不同配风要求的基本方式对配风效果进行测试，测试结果如图2所示。

        图2 不同锅炉负荷模式下的配风效率
        通过试验可以得到：当锅炉负荷参数（210MW）最小时，各类配风方式的配风模式下燃烧效果基本相同（锅炉效率相当），仅有缩腰型配风模式和宝塔型配风模式会有一定差别，且差别仅在0.24%左右；当锅炉内部的负荷参数控制在260MW时，发现倒宝塔型和均等型的配风方法的效率最高，但宝塔型对锅炉的配风效率较差，三者相差1.70%左右。所以在负荷为260MW工作环境中，可选择宝塔型和均等型的配风模型，但尽量需避免选用宝塔配风模式。同时，300MW负荷模式锅炉的燃烧效率与260MW模式的配风模式较为近似，都可选择倒宝塔型的配风模式，主要是该模式能显著提高锅炉的燃烧效果。
        2 优化300 MW 超临界锅炉运行燃烧的方案分析
        2.1 调控直流燃烧器功能
        首先，该设备优化中，需对所有风门功能、风门位置进行测试，结合合理的调控办法，从而确立出磨煤机的缩孔工作形式。具体则需根据一次、二次挡风的特性功能进行布置检测，采用分隔测试的方法合理调控主体设备的风速功能，确保煤粉的物理性质在承载需求之内[3]。其次，需配置离子点火的模式，根据管壁的功能情况确立出必要的调整配置。例如需要控制一次风的风向和输送速度，确保一次风的风速功能在26m/s左右，有利于提高燃料风的输送有效性。同时还需要将风的温度控制在83℃左右，确保磨煤机所输出风的温度值在额定范畴之内。通过控制锅炉内部的着火点，有利于提升煤粉的燃尽率。再者，为了提高直流燃烧器的工作效率，还需控制锅炉升温、升压曲线在额定范畴之内，有利于提高直流燃烧器的燃尽效果。总之，提高辅助风门的开度效果，控制火焰中心尽量远离燃尽风，对提高直流燃烧器配置的基本属性是有利的。
        2.2 优化旋流燃烧器配置
        合理配置旋流燃烧模式，也有利于提高300MW超临界锅炉的燃烧效率。首先，需确立出制粉工作系统模式，采用相应测试设备分析不同磨煤机的工作效果和不同阶段的送风量，确保磨煤机的送风量能在稳定的设计参数效果当中。在此过程中，需分析出磨煤机设备的通风量功能，确保所配置节流孔稳固于输风管道当中。其次，需分析出锅炉的初期燃烧效果，结合锅炉的负荷情况进行测试，采用合理的投运方法对燃烧器的叶片进行整合配置，如将内叶片的开合度参数控制在22°左右，确保过度风能够在风盘调配的过程中能控制氧气的通入量。
        3 结束语
        综上所述，在300MW超临界锅炉燃烧系统的优化与配置当中，需根据影响锅炉负荷和锅炉燃烧效率的项目进行试验，通过试验得到一个较为有效的配置方案，并对其进行优化配置，有利于提高该锅炉的燃烧效率。
        参考文献：
        [1]刘戈柳.300MW机组锅炉燃烧优化调整试验研究[J].工业加热，2018，v.47；No.262（02）：29-32.
        [2]宁金红，姜晓莉，李莉新.300MW机组低氮燃烧器的燃烧优化调整[J].科技尚品，2017（2）：196-197.
        作者简介：
        王德传，性别：男，民族：汉，出生年月：1978年2月，籍贯：山东聊城，职称：工程师，学历：本科。