1号炉空预器反转改造运行分析论文_王晓,刘兴

(内蒙古京能盛乐热电有限公司 内蒙古呼和浩特市 011518)

摘要:当前,煤炭资源供应紧张,煤炭价格持续上升,为降本增效,我公司采取掺烧煤泥及低热值煤的方式降低成本。煤泥水分较大,通常在18%左右,我公司1、2号炉制粉系统采用热风干燥,使的磨煤机干燥出力大幅度降低。

在掺烧煤泥的工况下,虽然磨煤机实际运行中冷风调门全关,风煤比在设计范围内(1.423%-1.555%)其出口温度仍然会低于60℃,影响磨煤机出力,长期温度低甚至有堵塞制粉管道的风险。为了提高煤泥的利用率,经过调研提出利用空预器反转来提高热一次风温,从而提高磨煤机出口温度的改造方案。

关键词:1号炉;空预器;反转;改造

1、设备概况

1、2号锅炉为上海锅炉厂有限公司制造,型号为SG-1181/25.4-M4414,型式为超临界参数复合滑压运行螺旋管圈直流煤粉炉,单炉膛、四角切圆、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢梁悬吊结构、紧身封闭π型燃煤锅炉。

锅炉采用摆动式四角切圆燃烧方式,采用低NOX同轴燃烧系统,20只直流式燃烧器分5层布置于炉膛下部四角,煤粉和空气从四角送入,在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。二次风门沿炉膛高度方向自下而上分别编号为AA、A、AB、B、BC、C、CD、D、DE、E、EE、CCOFA、SOFA-Ⅰ、SOFA-Ⅱ、SOFA-Ⅲ。其中A、B、C、D、E层为煤粉燃烧器周界风,AA、AB、BC、CD、DE、EE层为辅助风,CCOFA为紧凑燃烬风,SOFA-Ⅰ、SOFA-Ⅱ、SOFA-Ⅲ为三层可水平摆动高位燃烬风,整组一、二次风喷嘴可上下摆动。

图-1 空预器简易结构

锅炉采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统,每台炉配5台长春发电设备总厂设计、制造的“天光”牌MPS180HP-Ⅱ型系列中速磨煤机。配置两台上海锅炉厂有限公司生产的三分仓容克式空气预热器,型号2-30VI(50°)–2400(96″)SMRC,其具体参数见表-1,结构见图-1。

表-1 空气预热器参数

2、空预器反转改造

2.1 反转理论分析

锅炉空预器转子原设计旋转方向是“烟气—二次风—一次风”,二次风温高于一次风温,空预器内烟气流动示意图见图-2。根据我公司实际,需要提高热一次风温,将空预器转子转向改为“烟气—一次风—二次风”,根据上海锅炉厂提供的计算数据,原设计煤种BMCR工况下,正反转空预器性能数据的比较,改为反转后,热一次风温提高20.6℃,热二次风温降低2.5℃,排烟温度(未修正)提高2℃,见表-2。

图-2 空预器内烟气流动示意图

表-2 正反转空预器性能理论计算数据的比较

由表-2可知,空预器反转后增加排烟温度的幅度很小,对风烟系统无不利影响。虽然两台空预器原正转的转向都是“烟气—二次风—一次风”,但是由于两台空预器为对称排列,其实际转向相反,因此只需互换两台空预器的减速机,同时按照转向要求更换其密封片折片方向,就可以实现空预器反转。

2.2 实施改造时需注意的问题

2.2.1 密封片折边换向

我公司空预器冷热端径向密封片折向的安装方式都是与转向相一致的,在改变转子转向后,需要重新换向安装冷热端径向密封片。

2.2.2 传动装置

每台空预器各配一台减速箱,减速箱出轴转向与空预器转子的转向相匹配,因此,在改变转子转向后,需将11、12对称的两台空预器的减速箱对调,重新安装。

2.2.3 主、辅电机对调

对称的两台空预器减速箱位置对调后,两台空预器转向即开始反转,但主辅电机位置发生变化,原开关、电缆及相关的保护逻辑均需要对调正确,需重新布置电缆将主辅电机与相应的开关对应。

3 改造后反转试验结果

3.1 反转后试运

对空预器进行反转改造后,现场进行点动试运,确定主电机、辅电机及气动马达驱动转向均正确,启动后进行冷态试运,密封片磨合,启动初期电流18A,逐渐下降到11A左右,与改造前相当,见图-3。锅炉点火及带负荷后11、12空预器电流逐渐盘升,12空预器电流超过额定电流,经热态在不同负荷下磨合后趋于正常,见图-4。175MW、350MW时具体运行参数见表-3。

3.2 一次热风温度

正转一次热风平均温度263.78-302.21℃,反转一次热风平均温度275.59-308.38℃,一次热风温度提高6-12℃。

图-3 空预器冷态试运电流曲线

图-4 空预器热态运行电流曲线

3.3 二次热风温度

正转二次热风平均温度265.88-308.86℃,反转二次热风平均温度265.63-299.55℃,二次热风温度降低0-8℃。

3.4 排烟温度

正转后排烟温度平均值108.33-128.63℃,反转后的排烟温度113.44-129.77℃,排烟温度升高1-5℃。

3.5 磨煤机参数

不同负荷段各台磨煤机的入口混合风温度皆有不同程度的提高,提高了磨煤机掺烧煤泥的能力,提高了磨煤机的干燥出力。

表-3 空预器正反转实际运行数据比较

4、结论

4.1 对于盛乐热电基于掺烧煤泥工况的空预器进行反转改造后,运行结果表明:

(1)空预器反转后,可以将热一次风温提高6-12℃,随着负荷降低提高的越明显,有利于提高制粉系统的出力。

(2)空预器反向后,排烟温度升高的幅度较小,对锅炉热效率的影响较小,不会对节能降耗工作产生不利影响。

(3)在掺烧水分较大的煤泥时,增加了磨煤机的干燥出力,提高了带负荷的能力。

(4)保持磨煤机出力不变时,可适当减少一次风量,降低一次风压,增加了石子煤的排放率,增加煤泥掺烧的能力的同时改善了掺烧低热值煤的工况,可以减少石子煤对磨辊等部件的磨损,既降低了燃料成本,又增加磨煤机的运行小时数,延长磨煤机大修周期,经济效益显著。

参考文献:

[1] 刘宾.锅炉空预器反转改造及节能效果分析[A].2010江苏省“能源计量与节能减排”论坛论文集[C].2010

[2] 陈志峰.600 MW直接空冷燃煤机组引风机跳闸故障分析[J].电力科技与环保.2017(05)

[3] 孙健.火力发电厂回转式空预器优化改造[D].华北电力大学 2015

[4] 付荣.适应褐煤掺烧的电站锅炉空预器改造研究[D].华北电力大学 2013

论文作者:王晓,刘兴

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/8

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