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后端受热层革新抬升锅炉合理性的实验探讨

2011-11-02 11:53:30本站

  本项试验对检修前、后锅炉的运行现状进行了测试,检修前运行方式采用运行人员常用的运行方式,检修后为优化燃烧调整工况,试验依据国标要求进行,对锅炉热效率、各项热损失及相关参数进行了测试,以分析锅炉设备的现状及可能存在的问题,试验煤种的元素分析数据见2,检修前、后试验数据汇总见3.

  主要设计性能参数( HG- 220 /100- 10型锅炉)项目单位数值项目单位数值项目单位数值锅炉额定出力t/h 220给水温度215机械未完全燃烧热损失% 1 5汽包压力MPa 11 27排烟温度138总损失% 8 36过热汽出口压力MPa 9 8排烟热损失% 5 80锅炉效率% 91 64过热汽出口温度540化学未完全燃烧热损失% 0 50锅炉实际燃煤量t/h 26 02

  检修前、检修后试验煤质元素分析数据煤质参数符号检修前检修后设计煤质参数符号检修前检修后设计收到基碳, % C ar 52 3 46 4 58 9收到基灰分, % A ar 28 3 33 7 23 5收到基氢, % H ar 3 6 3 1 3 8收到基挥发份, % Var 25 1 20 0 28 0收到基氧, % O ar 6 0 5 6 3 6收到基固定碳, % C ar 38 0 36 0 40 5收到基氮, % N ar 0 7 0 6 0 8收到基低位发热量, kJ/kg Qdw, ar 20 037 17 626 23 665收到基硫, % S ar 0 5 0 4 1 4收到基高位发热量, kJ/kg Q gr, d 21 042 18 560 24 718收到基水, % W ar 8 6 10 2 8 0

  热态试验主要试验数据汇总名称检修前检修后设计名称检修前检修后设计主蒸汽流量, t/h 216 0 219 6 220 0排烟处一氧化碳含量, ppm 394 240主蒸汽压力, M Pa 9 7 9 5 9 9飞灰含碳量, % 5 1 3 8主蒸汽温度,535 8 535 1 540 0炉渣含碳量, % 10 6 3 9给水流量, t/h 218 7 220 5 220 0排烟损失, % 7 24 6 13给水温度,214 4 213 0 215 0运行氧量, % 4 6 3 1一级减温水量, t/h 12 2 10 8 5 0排烟氧量, % 6 5 4 8二级减温水量, t/h 6 0 4 1 3 5空气绝对湿度, % 0 016 0 006高温空预器漏风系数, % 0 079 0 025 0 050化学不完全燃烧损失, % 0 19 0 10低温空预器漏风系数, % 0 103 0 080 0 070机械未完全燃烧损失, % 2 89 2 53 1 50空预器出口热风温度,353 3 340 5 327修正后排烟温度,157 3 144 7 138 0干球温度,27 0 13 0 30 0修正后排烟损失, % 6 83 5 54 5 80湿球温度,23 0 9 5 19 8修正后锅炉热损失, % 10 67 8 83 8 36排烟温度,155 8 135 6修正后锅炉热效率, % 89 33 91 17 91 64

  由试验煤质数据2、试验数据汇总3可知:检修前、后试验煤质、环境温度、蒸汽参数、给水温度、运行氧量及空气湿度等外界控制条件均与设计值有所差异,其中煤质、环境温度及运行氧量对烟温的影响较大,因此无法直接进行试验工况之间及试验工况与设计工况之间的对比分析。

  为便于各工况之间能直接进行对比分析,以2、3中的试验及运行数据为依据,通过热力计算将上述外界控制条件均修正至设计状态,**终得出各受热面吸热量、前后烟温及传热系数等相关数据,其数据汇总见4.

  锅炉设备存在的问题通过及中检修前试验数据与设计值的对比分析可知目前锅炉存在如下问题。( 1)检修前试验中锅炉的排烟温度( 156 )、排烟氧量( 6 5% )、飞灰及炉渣含碳量(分别为5 1%、10 6% )均较高,导致修正后锅炉效率( 89 33% )低于设计热效率( 91 64% ) 2 31% ,锅炉经济性较差。

  同时,较高的排烟温度及排烟氧量也会影响将来除尘器滤袋的力学性能及使用寿命(该厂欲安装滤袋运行烟气温度不超过160 ),降低了除尘器运行的安全性。( 2)高温及低温空预器的漏风系数较大,其中高温空预器漏风相对严重,导致排烟温度及排烟氧量升高,锅炉经济性下降。( 3)在煤质正常的情况下,锅炉飞灰及炉渣含碳量较高,导致机械不完全燃烧损失较大,锅炉经济性下降。考虑目前燃烧器使用年限较长且已存在变形,建议更换新型浓淡分离燃烧器,以强化一次风的着火及稳燃。修正至设计条件后各受热面热力计算数据汇总( 4)炉膛、后屏、高过、低过、下级空预器的吸热量与设计值偏差约为5%左右,高温空预器及低温省煤器吸热量高出设计值约20% 25%,而高温省煤器吸热量却低于设计值55%左右。可见目前过热器换热状况较为正常,但尾部受热面换热状况较为异常。( 5)高温省煤器吸热量仅为设计值的0 45倍左右,传热系数很低,这使得本应在该段受热面获得的部分吸热量转移至水冷壁,导致水冷壁蒸发量降低、减温水量增大,而这与实际运行状况相符(实际运行中减温水量约为设计值的2倍左右),因此这是导致排烟温度高于设计值15左右的主要原因。( 6)虽然低省经过改造后,受热面积约为原设计受热面积的3倍左右,但其吸热量却仅超出设计值25%左右,可见目前低温省煤器的传热系数也很低,对其进行的改造效果并不明显,且继续改造的空间及余地已较小。( 7)热风温度比设计值约高25左右,空预器(包括高空及低空)吸热量高于设计值约10%左右,但传热系数却小于设计值,这说明其吸热量高于设计值的主要原因是由于高温省煤器换热不足导致空预器换热端差升高所致。

  提高锅炉经济性的措施通过检修前试验数据及相关热力计算结果的分析可知,目前尾部烟道受热面在不同程度上存在传热系数下降、热阻增大的现象,其中以高、低温省煤器尤为严重。分析认为,导致上述现象的主要原因是由于烟气流速不均、受热面积灰及空预器漏风所致,为了降低排烟温度、提高锅炉经济性及除尘器安全性,提出如下几项措施以供参考。

  

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