1设备概况
大港发电厂3号锅炉是意大利TOSI锅炉厂制造的亚临界、强制循环、中间再热、平衡通风、四角切圆燃烧、燃煤固态排渣汽包炉,1991年9月投产。该炉配备SVIDALA制造的4台KVS型双进双出钢球磨煤机,制粉系统为半直吹式,原设计燃用山西晋中贫煤,实际燃用山西阳泉无烟煤。2001年由于3号锅炉燃用煤质和煤种市场的变化以及3号锅炉燃烧区域水冷壁存在较严重的高温腐蚀等原因,决定3号锅炉改烧大同烟煤,并于2001年底对3号锅炉制粉系统和燃烧器分别进行了改造和更换,将3号锅炉制粉系统由半直吹式系统改造为直吹式系统,燃烧器更换为哈尔滨锅炉厂设计的水平浓淡煤粉燃烧器。3号锅炉自2001年底实施改造后,时常出现再热器管屏超温现象。
2再热器超温原因
2.1炉膛出口存在烟气能量偏差
3号锅炉燃烧方式为四角切圆,由于炉膛出口的烟气仍存在相当强烈的残余旋转,与水平烟道的主流烟气速度叠加后,使锅炉右侧烟温烟速比左侧高,造成再热器超温。另外,上层磨煤机组合运行时锅炉左右侧烟气能量偏差会更大,再热器超温会更为严重。2002-06-20,上层3台磨(B,C,D磨)运行,机组满负荷工况下,再热器左侧金属最高温度563℃,右侧金属最高温度624℃,而厂家规定再热器运行金属温度应小于595℃。3号锅炉再热器右侧超温严重,且左右侧金属温度偏差很大。
2.2再热器克服热偏差的能力较差
3号锅炉中间再热器至末级再热器管屏设计为一片与一片相联接,无中间混合集箱或工质的左右交叉来克服或缓解烟气侧的热偏差,容易出现再热器超温现象。
3解决方法
3.1消除炉膛出口烟气的残余旋转
(1)OFA喷嘴反切至最大角度。OFA喷嘴布置在燃烧器顶部,为左右摆动可调结构,调节范围为0~20。。OFA的作用一是实现分级送风,降低NOx生成量,二是通过OFA喷嘴的左右摆动,产生与锅炉主燃烧器旋向相反的反切动量,以降低炉膛左右两侧产生的烟温烟速偏差。现将OFA喷嘴调整至反切角度最大的位置以增加烟气的反切动量,最大限度地消除炉膛出口烟气的残余旋转。
(2)重新调整OFA风门开度曲线。为了增大
OFA风量以提高OFA喷嘴的反切动量,将原来的锅炉负荷与OFA风门开度曲线进行了修改,锅炉在满负荷时OFA风门开度由原来的75%修正到100%。
(3)提高炉膛与二次风箱的差压。锅炉原设计
炉膛与二次风箱的差压为1kPa,现提高到1.4~1.5kPa运行。提高炉膛与二次风箱的差压后,相当于关小了燃烧器其他二次风门的开度,增加了OFA喷嘴二次风的流量,提高了烟气的反切动量。
(4)增加反切喷嘴的数量。上述方法虽然有效
减少了相同工况下再热器的超温次数,但仍没能彻底消除残余旋转引起的再热器超温现象,这说明烟气的反切动量仍不够,还应增加反切喷嘴的数量。在2003年1月进行的3号机组小修中将第4层上部二次风喷嘴改为反切20。,以增加烟气的反切动量。
通过采取以上消除炉膛出口烟气残余旋转的措施,大大减少了再热器超温的现象。
3.2运行调整
(1)避免机组供辅汽量过大。因为高压厂用辅汽由高压缸排汽供给,若高压缸排汽供给厂用辅汽量过多,则流经再热器的蒸汽量会减少,再热器容易超温。当高压厂用辅汽用量较大时,可由4号机组适当多供,以减少3号机组高压缸排汽供给的辅汽量。
(2)合理分配再热器减温水。在保证再热汽温合格的前提下,将再热器易超温的右侧多加些减温水,另一侧少用些减温水,以避免再热器右侧超温。
(3)燃烧器下倾运行。燃烧器下倾运行有助于降低炉膛火焰中心高度,增加烟气从燃烧器至炉膛出口的行程,有助于降低炉膛出口烟气温度,消弱炉膛出口烟气的残余旋转。但应注意燃烧器应定期摆动,避免燃烧器长期停在同一位置发生卡涩。
(4)其他运行调整措施:尽量保持下层磨煤机组合运行,在保证煤粉充分燃烧的基础上适当减少锅炉风量,尤其是燃烧器下部风量,以及合理选择吹灰器进行吹灰等均有助于避免再热器超温。
采取以上技术措施后,3号锅炉再热器管屏上各点间的温度差明显缩小,超温最严重的部位从624℃降低到厂家规定的595℃以下,使再热器管屏超温问题得到了解决。