600MW机组超临界直流锅炉特点及启动试运.pdf

2 0 0 2年第 2 0卷 第 3期 内 蒙古 电力 技术 I NNER M0NG0L I A EL EC TRI C P OWER 41 经 验 交流 6 0 0 MW 机 组超 临界 直 流锅 炉 特 点及 启 动试 运 Fe a t u r e a nd St a r t up Op e r a t i o n o f 60 0 MW S up e r c r i t i c a l Di r e c t Fl o w Bo i l e r 贾 金 祥 。 陶小 东 1 ． 内蒙古 电力科 学研 究 院 ， 内蒙古 呼和 浩特 [ 摘 要】 介 绍 了后 石 电厂 6 0 0 MW 机 组 配 套 的 超 ， 界直流锅 炉的特 点 ，对启动调试 中的吹 管和 带 负荷 试 运 进 行 了 总 结 。 [ 关键词】 超 临界 ； 直流锅 炉 ； 吹管 ； 启动试 运 [ 中 图 分 类 号 】 T K 2 2 9 ． 5 4 [ 文 献标 识 码 】 B [ 文章 编 号】 1 0 0 8 6 2 1 8 2 0 0 2 0 3 0 0 4 1 0 3 福 建 漳 州 后 石 电 厂 由 台 朔 美 国 公 司 独 资 兴 建 ， 由华 阳电业有 限公 司建 设和运行 ，设计总装机容 量 为 6 x 6 0 0 MW。前 4台机组 的三大 主机和 D C S分散 控制 系统 均 为 日本三 菱 重工 产 品 ， 1号 机组 1 9 9 7 0 1 3 0开 工 建设 ， 1 9 9 9 1 2 1 7结 束 试 运 行 。 1 锅炉 系 统及 其 特 点 该 锅 炉 为 变 压 运 行 、 辐 射 、 一 次 中 间 再 热 、 全 燃 煤 或 5 0 ％燃 煤 5 0 ％重 油混 燃 露 天布 置 、 平衡 通 风 、 固态 排 渣 、 室 燃 、 超 临 界 参 数 直 流 锅 炉 ， 整 体 呈 ／ I 型 布 置 ， 采 用 全 钢 架 悬 吊 结 构 ， 炉膛 由 膜式 水 冷 壁 围 成 ， 呈 长 方 形 ， 尺 寸 为 2 4 2 5 2 m m 1 1 9 7 0 mm。锅 炉 MC R蒸汽状态下设计参 数 最大连续 蒸发量 1 9 5 0 t ／ h； 过 热蒸 汽 出 口压 力 2 5 ． 9 MP a ； 过热 蒸汽 出 口温 度 5 4 2 ℃ ；再 热 蒸 汽 出／ 人 口 压 力 4 ． 3 2 MP a ／ 4 ． 5 5 MP a ； 再热蒸汽 出入 口温度 5 6 8 E ／ 2 9 2℃； 给水 温度 2 8 8℃； 省煤器 出口烟气 含氧量 3 ． 3 ％； 排烟 温 度 AH 出口 1 3 5℃；原煤消耗 量 2 2 4 ． 3 t ／ h ；锅炉效率 HH． V 8 9 ． 7 8 ％。锅炉配有 6 6台吹灰器和 1 套 AB B生产 的干除灰系统 。 1 ． 】 汽 水 系统 的特 点 汽水系统 以汽水分 离器代 替汽包 ， 在炉膛 3 5 ． 9 5 m 以下采用 了与水平 方 向倾 角为 3 0 。 的螺旋式 水 冷 。吕 建 志 。 郭 鲁 阳 01 0 0 2 0；2 ． 山 东 电 力研 究 院 ． 山 东 济 南2 5 0 0 02 壁 ， 螺旋 管 与上 面的垂直 管采 用 Y型连 接 ， 螺旋 管 数 是垂 直管 数 的 1 ／ 2 ，其 流量 是垂 直管 的 2倍 ， 这 样 ，确保 了位 于 3 5 ． 9 5 m 以下燃 烧器火焰 中心 高温 区水 冷壁 的安全 ，特别 是避 免了直流锅炉在低 负荷 时 由于水 冷壁 内为汽液两相 流 ， 换热系数低 、 相对流 量较小而造成 的超 温爆管 。 另外 ， 每根螺旋管均经过 相 同的相对位置 ， 可获得均匀的温度分布 。 锅 炉 正 常 运 行 时 ，主 汽 温度 以调 节 给 水 和 燃 料 的 比值 水 燃 比 来控制 ； 再 热汽 温则 以调整尾 部烟 气 分隔墙挡板开度和燃烧器角度来控制 。负荷变化 和 紧 急 情 况 下 以喷 水 减 温 来 控 制 主汽 和 再 热 汽 温 。 1 ． 2风 烟 系统 及 其 特 点 锅 炉 风烟 系统 配备 2台动 叶 可调 轴 流式 送 风 机 、 2台离心式高低速 可切换 的引风 机 送 引风 机为 AB B公司所生产 ， 2台三分仓受热 面 回转式空 预器 及 2台蒸汽 暖风机。另外 在锅炉尾部还配置 了 1 套 排 烟脱硝 系统 ， 2台除尘 效率达 9 9 ． 8 5 ％的五 电场静 电除尘器和 1 套 排烟脱硫 系统 。送 风机 出来 的风经 暖 风 机 及 空 预 器 加 热 后 进 人 炉 膛 各 角 的大 风 箱 ， 然 后 通 过 位 于 风箱 内 的二 次 风 门进 入 燃 烧 器 喷 嘴 。煤 粉 燃 烧 生 成 的烟 气 流过 位 于水 平 烟 道 及 尾 部 竖 井 前 后烟 道的各受 热面后 通过 1 6个再 热器 调温挡 板进 入排烟脱硝 系统 ，然后又先后流过空预器 、电除尘 器 ，由引风机 引入排烟脱硫装置进行脱硫 和进一步 除 尘 后 排 出 。 系统的特点是应用了排烟脱硝及脱硫装 置。排 烟脱硝系统 的工艺流程为液氨经气化后进人储气 罐 储 存 ，气氨与来 自送风机 出 口的空气混合后送人脱 硝装置前的烟气中 ，在脱 硝装置中通过催化剂还原 成 N 和 H 0， 从 而减少烟气 中 N O x的排放量 。 脱硫装 置应 用海水 氢氧 化钠脱硫 法 ，其工艺 流程 如 图 1所 示 。 [ 收稿 日期]2 0 0 1 - 0 4 2 8 [ 改 回 日期 ]2 0 01 1 2 2 0 [ 作者 简 介]贾 金祥 1 9 7 0 一 ， 男 ， 内蒙古 人 ， 内蒙古 工业 大 学热 能 动力 工 程专 业毕 业 ， 学 士 ， 工 程师 ， 主要 从 事火 电厂 的生 产 、 调 试 技术 管理 工作 。 维普资讯 4 2 内蒙 古 电 力 技 术 2 0 0 2年 第 2 0卷 第 3期 图 1 脱 硫 工 艺 流 程 示 意 图 大 海 首先 用工业水 将排 烟 温度 由 1 3 2℃降至 5 6℃ 这样可避免高温烟气破坏塔 内的防腐 内衬 ，然后 排烟 与塔 顶方 向直 流而 下 的吸收液 海 水 N a O H 逆 向接触 反应 ，除去 排烟 中的 S O x及少量 的灰 ， 烟 气 在排 出塔 顶前 先通 过喷雾 器 除去水 滴及尘 粒 ， 此 时排 烟 温度 约为 4 O℃ ， S O x的浓 度 约为 4 0 mg ／ L， 由烟 囱排人大气 。在 吸收塔 内海 水与 N a O H和 S O x 反 应生成 H S O ， 从 吸收塔 内排 出的不稳 定 H S O 进 ，一 一 步通人大量空气氧化生成较为稳定的 S O 后排人 大海。 该脱硫装置 的主要 吸收剂是海水 ， 由于海水本 身 呈 碱性 ， 可 以减 少 吸 收 剂 氢 氧 化 钠 的 耗 量 ， 同 时 用 海水作 为冷却剂可节省 工业 水 的用量 ，在 1号炉试 运期 间 ， 此装置只用海水作 吸收剂 不加氢 氧化钠 ， 排 烟 S O x的含量就 已满足环保要求 。 1 ． 3制粉 系统 及 其 特 点 锅炉共配有 5套正 压直吹式制粉 系统 ，由 2台 离 心 式 一 次风 机 、 2台 密 封 风 机 、 5台 皮 带 称 重 式 给 煤 机 、 5台中速磨煤机及一 次风粉管道等组成 。每台 磨 煤机有 4根 出 口煤粉 管 ， 各 配置 了 1个节流孔板 ， 用来平衡 一次风速 ，还通过煤粉一次分 配器 将 4根 粉 管分成 8根 ，在炉膛 入 口处经离心式 浓淡分离 器 分 离后 ，分别通过位 于炉膛 同一层 的 8个 浓相燃 烧 器 喷 口和相邻层 的 8个 淡相燃烧器 喷 口进入 炉膛 。 采用 的 MVM2 8 R 中速磨 煤机 ， 研磨所需磙 子的 压力是 由 1 套轴颈液压 装置提供 ，另配有 1台蓄压 器来 吸收其压力 的改变 。这套液压 油系统 自动根据 负荷 调节 油压 ， 保证 碾磨 的力度及 磨 出口煤粉细度 。 在 空负荷 时此磨煤机 可以平稳地试转 。 另外 ， 通过调 整 磨出 口处旋转分离器 的转 速 ，可 以调节煤 粉细度 及 均匀性在设计范 围。 1 ． 4燃烧 系统及其特点 锅炉采用 单炉膛 四角双切 圆燃 烧方式 ，设有 5 层共 4 0只低 NO x煤粉 燃烧 器 ， 2层 油燃 烧器 ， 其 中 上层 为重 油燃烧器 ， 下层为重油 、 轻油可切换式 油燃 烧器 。每 只煤粉燃烧器 和油燃 烧器均设置轻 油点 火 器 ， 位于燃烧器的旁边 ， 与燃烧 器喷 口是分开 的。每 4个 角燃 烧 器 喷 嘴 通过 连 杆结 构 可 上 下 同步 摆 动 2 5 。 。在燃 烧器的上方又布置 了 1层燃尽风喷 嘴和 3 层增量风喷 嘴。燃烧器喷嘴布置情况见 图 2所示 。 此 系统 的特点是采 用 了 P M型燃烧 器及炉 内脱 硝技术 煤粉燃烧器分成浓淡两相 ， 分别 由 2层喷嘴 喷入 炉膛 ， 这 种燃 烧方式抑制 了 NO x的生 成 。同时 在燃烧器火焰 中心高温区控制 了空气量 ，使其局部 呈现还原性 气氛 ， 也抑制 了燃料 中的 N和空气 中 N 的氧化 因为 N 与 0 在 燃烧 温度为 1 3 o 0℃左右 时才反应生成 N O x ， 在 还原性气氛 中未完全燃烧 的 可燃物通过布置在燃烧器上 部的燃 尽风和增量风 的 氧化性 区域完全燃烧 ，而 N 虽 然在氧化气 氛中 ， 但 由于温度 比火 焰 中心 区温度低 低于 1 3 0 0℃ ， 未 被氧化 。P M燃烧 器这 种结构实 现 了煤 粉 的稳 定完 全燃烧和低 NO x排放 。 炉前 燃烧 器喷 嘴在炉 膛 每层 布置 图 2 燃 尽 风 各 角燃烧器 喷嘴 布置 燃烧器 喷嘴 布置示 意 图 2 直 流 锅 炉 的启 动调 试 及试 运 2 ． 1 炉前清 管 直流锅 炉在每 次点火前 都要 进行炉前 清管 ， 即 对进入锅炉蒸汽系统前的水系统 包括凝 汽器 ， 低压 加热器及其 系统 ， 除氧器及主 给水 系统 ， 高压加热器 及其系统 ， 省煤 器 、 水冷壁及 汽水 分离器 按顺 序进 行 除盐水循 环冲洗 ，在所有系统水质合格后方可点 火。 这样 ， 点火后 的水和蒸汽 品质各项指标 已满 足要 求 ， 在 带负荷 时不需要 进行锅 炉洗硅 ， 同时 ， 为 了防 止大量 0 进入汽水 系统 而增加清 管 的耗水量 和 时 间 ， 进行炉前清管 时要关 闭汽水 系统 的所有 空气 门。 2 ． 2吹 管 此直流锅炉采 用蓄热降压蒸 汽吹管方式 ，分 2 阶段 吹扫 。 第 1阶段 吹扫过热器及 蒸汽管道 ， 吹扫流 维普资讯 2 0 0 2年 第 2 0卷 第 3期 内蒙 古 电力 技 术 4 3 程为 汽水 分离器一 过热器 一 、 二 、 三级 一 主蒸 汽 管一临 时吹扫电动门一 临时管排 出。吹扫 主汽压 力 控 制在 6 ． 0 MP a ， 第 1阶段 共 吹 扫 3 1次 ， 经 检 查 铜 板吹扫合格 。第 1阶段 吹扫结束后对 锅炉进行 了强 冷及临时吹扫系统 的安装和切换 ，准备第 2阶段 吹 扫。第 2阶段吹扫过热器 、 再热器及其管 道 ， 吹扫 流 程 为 汽水分离器一 过热器一 主蒸 汽管一 I 临时吹扫 电动 门一 再热器 冷段蒸汽管一 再热器一 再热 器热段 蒸 汽管一 临时管道排 出 ， 吹扫时主汽压力控 制在 6 ． 5 MP a ， 第 2阶段共 吹扫 9 3次 ， 经检查 铜板 吹扫合格 。 经计算 两阶段 的吹管系数均大于 1 。 直 流锅炉在蒸 汽吹管过 程 中，主要控制 汽水分 离器疏水箱水位保 持正常。此水位值在 吹管过 程 中 是 假值 ，另外 由于此直 流锅 炉与汽机之间只设置 从 主蒸汽到凝 汽器 的大旁路 ，所 以在进行第 1阶段 吹 扫前 l晦时利用 了再 热汽 到厂用蒸 汽联 箱 的管道 ， 将 该管道上逆止 门拆下 ，从厂用蒸 汽联箱将汽反送 到 再 热器 ， 对再 热器进行通汽保护 。 这样 防止 了在第 1 阶段吹扫时处于干烧状态 的再热器 中的杂物烧结在 其 管壁上 ， 造 成第 2阶段不能吹 出的情况 ， 可避免正 常运行时再热器 的超温爆管 。 2 ． 3带 负 荷试 运 直流锅炉在低负荷运行 时 ， 水冷壁 的出 口介质 呈汽 水两 相状态 ， 称 之为湿 态运行 。这时 ， 汽水分离 器及疏水 箱相 当于汽包炉的汽包 。在运行 时除调整 水燃 比控 制升 温升压速度外 ，还需调整汽水 分离器 疏水箱 到凝汽器的疏水门开度 ， 保证其水 位正常 。 当 压力 达到 8 ． 4 MP a 、温度 为 3 8 0 o C 左 右时 ，汽机 冲 转 、 发电机并 网。在带小负荷 时， 锅炉 自动调节水 燃 比、 汽水 分离器疏水箱水位及大旁路 门的开度 ， 保 持 锅炉定压运行 。 随着负荷的升高 ， 汽水分离器 出 口蒸 -． 卜- - -十 - 汽 的过热 温度也越来越 高 ，当负荷上升到 1 8 0 MW 或汽水分离器 出 口蒸 汽过 热温度 大于 5℃， 延 时 1 5 S后 ，锅 炉通过控制 系统 自动 由湿态运 行转化为干 态运行 ， 这时水冷壁 出 口已是过饱 和蒸 汽 ， 汽水分离 器 只起 导汽管的作用 。 省煤器入 口的给水流量 、 压力 决定 了主汽 的流量和压 力 ， 在干态运行 时 ， 机组为滑 压运行 ，锅炉 自动调节水燃 比控制汽水分离器出 口 蒸汽温度及各级过热器进 出 口温度在设计 范围。在 1号炉试运期 间 ，干 态下各参数 与负荷 的变 化关 系 曲线 如 图 3所 示 。 3 O 2 5 2 0 1 5 1 0 5 ＼ 蝴 堰 负荷 P ／ MW 图 3 试 运期 间干态 下各 参数 与负荷 的变化 关系 曲线 此锅炉在 1 0 0 MW 负荷 以下，由于空预器 出口 一 次 风 温 太 低 ， 不 能 投 入 磨 煤 机 运 行 ， 只 能 燃 油 ； 在 1 8 ％E C R以上负荷情 况下 ， 可逐 步投入磨煤 机 ； 正常 满负荷时 ， 4台磨 煤机运行 ， 1台备用 。 锅 炉最低不投 油稳燃负荷 为 3 O ％MCR。在满 负荷试运期 间 ， 锅炉 运行平稳 ， 没有 发生结 渣 、 结焦现 象 ， 同时各项 参数 都 达 到设 计 要 求 。 编 辑 董 益 华 - ---． ．- ．．- 十 简 讯 内蒙古 鄂尔多斯市建成 超纯油水煤桨生产线 内蒙古鄂尔多斯市煤炭产业第一个大型高新科技项目 3 万 t 超 纯油 水煤桨 生 产线 ， 近 日进人 紧张的设 备安 装 及人 员培训 阶段 。 按 工程计 划 ， 该项 目将 于 2 0 0 0年 8月投产 。超纯煤 技术 是 目前 世 界 最新 的煤深加 工技 术之 一。通 过这 一技 术 ， 可 以最大 限度 地去 除原 煤 中的灰 、 硫 、 土等 异物 ， 煤颗粒 小 到 1 0 m 以下 ， 热 量 由原来 不足 1 6 ． 6 8 k J上升 到 2 9 ． 1 9 k J 。超 纯煤 不仅 使用 方便 ， 费用 低 ， 更重要 的是 可减少 二 氧化碳 等有 害气体 的排放 ， 减少 了大 气 污染 。这 个项 目的建成 将 为火力 发 电厂及 相关企 业提 供洁净 能 源。 无 线 电力 传 输 根据科学家构想 ， 未来的无线电力传输系统将解决电力生产和输送两大问题。 首先 ， 他们计划将 5 0 k m 宽 的太 阳能板 安装 在月球 上或 在地球 太空 轨道 上飞 行 ，然后通 过微 波柬把 电能传 向地 球 ，由地面 上长 达 1 0 k m 的矩 形 天线 接 收 。每套 由空 中太 阳能 电池板 和地 面接受 装置 构成 的 电力 产生 和无线 传输 系统 ， 其发 电量 相 当于一座 地面核 电站 。科学 家们计 划 将工 作频 率在 2 ． 4 5 k MH z的磁 控管 类 似家 用 微波 炉 中的磁 控管 用 于波 动传 输 ， 该 频率 可使 能量 轻 易穿过 大气层 ， 随后 能量 被 由盘式 天线 、 低 压 电流 二极管 和 电子束 回旋 加 速器 波动 转换 器 共 同组成 的地 面设 备 “ 捕 获 ” ， 最终转 变 成高 压直 流 电源。 目 前 ， 正 在法 国 的留尼 汪岛进行 无 线电力 传输 的试 点项 目。 维普资讯