提高塔山电厂2号机组再热汽温的技术措施论文_孟国起

提高塔山电厂2号机组再热汽温的技术措施论文_孟国起

(大唐国际张家口发电厂 河北 张家口 075000)

【摘 要】 对于火力发电厂而言,再热汽温长时间的偏低对机组有着严重的不利影响,再热蒸汽温度降低会引起汽轮机焓降减少,降低机组经济性。汽温降低使末几级叶片湿度增大,叶片冲蚀加剧,为维持额定负荷,需增加进汽量,会增大轴向推力,使叶片过负荷。汽温急剧下降时,还会使汽缸、隔板、叶片等高温部件产生很大的热变形及热应力。因此提高2号机组的再热汽温是一项非常必要的工作

塔山电厂2号机组自2013年下半年大修期间,响应国家环保要求,进行了低氮燃烧器的改造,自2013年12月大修后再热汽温就存在较之前偏低的情况,之后也采取了部分措施,但效果不明显,以左侧再热汽温为例,2015年下半年连续6个月平均汽温分别为530.7℃、529.2℃、530.4℃、532.7℃、531.4℃、530℃,平均为530.7℃。较之前的539℃相差大。并且左右侧再热汽温偏差较大,温差在6℃左右。

本文从机组运行的各个方面对再热汽温偏低的原因进行分析,寻求能提高2号机组再热汽温的技术手段,达到提高再热汽温,提高机组经济性的目的。

【关键词】 再热汽温 偏低 危害 提高 经济性

中图分类号: TM621 文献标识码: A文章编号:ISSN1004-1621(2016)08-0032-02

一、2号机组再热汽温偏低的原因分析

通过对2号机组再热系统的实际情况进行了分析,以提高再热汽温为核心,统计了机组大修后造成再热汽温较低的原因,初步分析有煤质差;负荷低;低氮燃烧器改造之后的调整方法不当;配风方式不合理,氧量不匹配;停运顶层磨下层磨运行时间过长;煤粉细度对再热汽温的影响;火嘴位置不合理造成火焰中心位置偏斜;减温水量控制不准确;锅炉积灰严重,吹灰效果差;环保对机组参数的要求。

二、深入分析2号机组再热汽温偏低的原因

接下来将对以上原因进行深层的分析,确定影响2号机组再热汽温的主要原因,以便更有针对性的采取措施,利用现有条件进行调整和匹配,寻找到提高2号机组再热汽温的技术手段,以达到提高机组经济性的目的。

⑴煤质差:2号机组主要用的塔山矿煤,由于煤质差,发热量低造成在机组运行中燃烧质量差,机组压力达不到要求,再热汽温普遍偏低。在掺烧沟煤较多时(沟煤发热量较塔山煤明显升高),在升负荷和带高负荷运行时机组压力增长快并且能达到额定值要求,此时再热汽温明显升高。

⑵负荷低:通过近两个月对2号机组再热汽温数据的采集,以及与机组负荷的对应关系。基本符合以下规律:负荷在450MW以上时再热汽温基本能保持530℃以上,在负荷低于400MW时再热汽温则偏差较大,其中也受到制粉系统运行方式的影响,需要采取措施予以提高。

⑶低氮燃烧器改造之后的调整方法不当:机组在进行低氮燃烧器改造以后,炉内燃烧工况发生了变化,经实际操作和低氮燃烧器测试人员讨论,低氮燃烧器的高位燃烬风在较大开度时再热汽温相对较高,在将高位燃烬风开度减到50%以下时再热汽温有明显下降,并且对氮氧化物浓度和机组氧量有一定的影响。

⑷配风方式不合理,氧量不匹配:对于二次风系统,高层二次风减小底层二次风开大,再热汽温较高层二次风量大时有明显的提高,另外送风量大时,炉膛燃烧氧量充足,燃烧工况稳定,也有利于再热汽温的提升,但有可能使脱硝系统的运行参数异常,不能满足低氮燃烧的要求,综合考虑对再热汽温影响大。

⑸停运顶层磨下层磨运行时间过长:在机组负荷降到470MW时,机组煤量基本在230t/h,需要停运F制粉系统,此时上层燃烧明显减弱,再热汽温会有明显下降,但如果负荷能维持430MW以上,在5套制粉系统运行的情况下再热汽温也能维持相对高的水平,负荷继续下降则再热汽温很难维持。制粉系统的运行方式成为影响再热汽温的主要原因之一。

⑹煤粉细度对再热汽温的影响:经过对机组实际运行试验证明在制粉系统分离器维持高转速煤粉细度相对较小与低转速煤粉细度相对大的情况,再热汽温的变化不大,扰动较小。

⑺火嘴位置不合理造成火焰中心位置偏斜:2号机在稳定的负荷工况下,火嘴位置在低位-15以下时再热汽温相对较低,将火嘴向上摆动,温度会有明显的升高,但在火嘴到达+5时汽温会维持一个高温度,再向上摆动汽温往往不再明显升高,甚至出现下降的现象,并且火嘴太高造成炉膛火焰偏斜,使再热汽温左右两侧偏差较大,对燃烧的安全稳定也不利。

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⑻减温水量控制不准确:2号机左侧再热减温水调整门不能完全关严并且有犯卡的情况,减温水电动门漏流大,减温水流量在调整门和电动门都关闭的情况下仍然有5t/h的漏流,对再热汽温有较大影响,为影响再热汽温的主要原因之一

⑼锅炉积灰严重,吹灰效果差:针对研究锅炉受热面积灰对机组汽温的影响,特别对后夜和白班时的汽温进行比对,在白班进行吹灰之后,机组汽温较后夜有明显提高(负荷相近时比对),尤其是对再热器吹灰之后再热汽温升高幅度较大,说明受热面的积灰对热交换产生了明显的影响,一定程度上制约了再热汽温的进一步提高。

⑽环保对机组参数的要求:为响应机组环保的要求,机组进行了低氮燃烧器改造和脱硝、脱硫系统的投入,低氮燃烧的要求是维持较低的氧量水平,才能保证脱硝系统的参数合格,因此采取降低送风量,关小低氮燃烧器燃烬风门开度等措施,综合之前的分析,以上措施是同提高再热汽温的措施对立存在的,为达到环保的要求,一定程度上削弱了对再热汽温的关注。

三、针对具体原因采取相应措施,提高机组再热汽温。

综合以上原因,因部分原因为机组不可控制因素,短时间很难采取有效的措施,因此最后提出了以下原因进行相应的改善,具体制定对策如下:

①低氮燃烧器改造之后的调整方法:为了同时满足再热汽温和低氮燃烧的要求,在运行期间对于低氮燃烧器燃烬风调整,采取在低负荷时高位燃烬风适当关小约70%开度左右,低位燃烬风门尽量保证开展,以保证足够的风量;高负荷时将高位燃烬风与低位燃烬风均开展。

②配风方式不合理,氧量不匹配:机组运行中对于二次风门的调整基本遵循低风量的调整原则,并适当的调整上层和下层二次风门,周界风开度维持15%-20%,低负荷时底层二次风开度50%左右,顶层二次风30%左右,中间二次风开度20%;高负荷是需相应的提高二次风量,底层二次风35%左右,顶层则调整到55%左右,中间部分基本维持不变,适当调整。此种调整方法基本满足相应负荷区间二次风量和氧量的要求,并能有效控制再热汽温。

③停运顶层磨下层磨运行时间过长:机组人员在调整方面进行尝试,在机组需要停运制粉系统时停运A制粉系统,较停运F制粉系统再热汽温有明显的提升,但考虑到机组运行的安全性,未将此种方法列入可行性方案当中,决定从其他途径解决问题。

④火嘴位置不合理造成火焰中心位置偏斜:出于对过、再热汽温的综合考虑,在高负荷时调整燃烧器火嘴至-23左右,使火焰中心适当的下移,既能使炉膛燃烧稳定,过热汽温不超温,也能使再热维持较高的温度;在负荷降低至450MW以下时将火嘴调整到+5,能维持再热汽温相对高的温度。

⑤减温水量控制不准确:因机组减温水系统调整门、电动门存在漏流缺陷,在再热汽温偏低的情况,采取关闭再热器减温水闭锁阀的方式,另外适当的调整火嘴和二次风量,将再热汽温调整到减温水调整门能在有效的调整范围活动。

⑥锅炉积灰严重,吹灰效果差:2号机组掺烧的煤种灰分较大,为了保证再热器表面能保持清洁,优化传热情况,机组要求在负荷允许的情况下每天都要对锅炉进行全面的吹灰,对再热器部分要着重吹扫,有效地改善再热系统的换热情况。

⑦环保对机组参数的要求:机组运行中对脱销系统进行适当的调整,维持脱硝系统出口的氮氧化物浓度不高于环保要求的50mg/m?,保持在30-50mg/m?之间,如此能保证一个相对较高的送风量,有利于机组再热汽温的提高。

四、总结提高机组再热汽温的有效措施。

通过几个月的努力,以及对机组进行试验,对影响2号机组再热汽温的原因进行了详细分析,对于一些机组不可控因素,如负荷低,煤质差未能采取有效措施,对另外的可以通过运行调整而完成的进行了认真的总结并实施,总体的原则是调整再热汽温以烟气侧调整为主,以减温水调整为辅,在负荷变化后,首先调整火嘴的位置,并对二次风进行适当调整,改变火焰中心的位置,使受热面受热均匀,有利于再热的提高。另外,在兼顾其他受热面不超温以及机组环保参数要求的情况下维持相对较高的送风量,保证燃烧所需氧量;在制粉系统运行方式限制的情况下适当增加上层磨所带煤量;针对减温水系统的缺陷通过烟气侧调整与减温水闭锁阀配合调整;以上措施均有效的提高了2号机组的再热汽温。

参考文献

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[5]张军荣. 张家口发电厂4号机组再热汽温调节改进[J] 电力科学与工程 2005 NO.3 60-62

论文作者:孟国起

论文发表刊物:《科学教育前沿》2016年8期

论文发表时间:2016/10/10

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