Page 113 - 电力与能源2021年第一期

韩 义, 等: 燃煤机组最小边界出力稳定性评价方法分析 1 7
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表 1 锅炉主要设计参数 煤机、 给煤机跳闸, 磨煤机入口冷热风隔绝门跳闸
负荷工况 关闭, 出口闸阀关闭, 入口冷热风调节门关闭。当
项目
BMCR TRL 所有制粉系统判断火焰丧失, 则触发锅炉主保护
-1
过热蒸汽流量 /( t · h ) 1025.0 915.7
MFT 逻辑, 发出炉膛火焰丧失 MFT 保护, 切除
-1
再热蒸汽流量 /( t · h ) 841.64 752.913
过热蒸汽出口压力 / MPa 17.50 17.31 锅炉所有燃料系统并且触发一次风机跳闸。机组
低负荷稳燃试验过程中, 试验人员严密监视投运
再热蒸汽出口压力 / MPa 3.565 3.183
过热蒸汽出口温度 / ℃ 540 540
制粉系统的火检强度, 要求开关量火检不能发生
再热蒸汽进口温度 / ℃ 328.2 316.2
再热蒸汽出口温度 / ℃ 540 540 短暂闪动丧失, 模拟量火焰强度不能低于 90% 。
省煤器进口水温 / ℃ 280.8 273.2 一旦发生火检不稳定情况, 立刻停止降负荷, 马上
排烟温度 / ℃ 132 131
进行风煤比调整, 待火检稳定后才能进行下一步
-1
燃煤消耗量 /( t · h ) 150.78 141.12
试验工作。在试验过程中, 机组从 50% 额定负荷
锅炉效率 / % 93.30 93.42
表 2 入炉煤质 开始降低负荷, 分别在 45% , 35% , 25% 额定负荷
项目 设计煤种 试验煤种 维持稳定, 期间各制粉系统火检均未发生不稳定
收到基碳 / % 50.60 41.56 情况。
收到基氢 / % 2.70 2.43
2.2 炉内着火特性分析
收到基氧 / % 7.42 9.53
火焰检测强度信号为热工测量原件, 受到测
收到基氮 / % 0.61 0.47
收到基硫 / % 0.82 0.57 量原理、 测量精度、 安装位置等多方面因素影响,
收到基灰分 / % 16.60 26.74
其准确性应定期校验, 不能仅仅凭火检指标判定
收到基水分 / % 21.25 18.70
燃烧稳定性。尤其在机组低负荷运行阶段, 应结
干燥无灰基挥发分 / % 38.75 23.10
-1 合其他各种参数综合判定燃烧稳定性。最直接的
低位发热量 / kJ · k g 18.63 18.63
容积热负荷、 截面热负荷、 炉膛中心温度均大幅降 方法是通过就地观火孔观察火焰燃烧情况。机组
低。煤粉气流获取的 对流及辐射换热量明显下 在降负荷过程中, 不定期就地观察火焰情况, 通过
降, 这部分热量将有更大比例地用于提高煤粉气 火焰实际燃烧状况, 指导运行人员进行相应的燃
流温度, 这就造成煤粉着火困难、 火焰稳定性差、 烧调整优化, 维持锅炉参数的稳定。通过调整, 保
易熄火, 存在炉膛灭火、 爆燃等重大隐患。另外, 证炉膛整体火焰明亮、 充满度良好, 单只燃烧器火
超低负荷运行时, 为满足炉内流场以及磨煤机干 炬分区科学、 规律脉动、 燃烧良好。燃烧火炬分为
燥出力的要求, 炉内燃烧风煤比远大于中高负荷 三个区域: 煤粉预热区、 挥发分析出着火区、 燃尽
工况下的值, 煤粉气流所需要的着火热变大。当 区。燃烧器出口根部为煤粉预热区, 表现为一段
热烟气卷吸已不能满足煤粉着火要求时, 就会发 黑色火根, 既确保煤粉气流充分预热, 又保护燃烧
生着火延迟或困难。通常情况下, 运行人员主要 器喷口烧损变形; 随后为挥发分析出着火区, 煤粉
通过负压波动、 制粉系统火检强度、 现场火焰燃烧 气流卷席烟气热量、 析出挥发分并开始着火, 颜色
充满度和火焰形态, 以及炉膛烟气温度场变化来 为金黄明亮; 最后为燃尽区, 这处于火炬外围, 煤
综合评价炉膛燃烧稳定性。 粉气流继续吸收热量, 火焰温度提升, 煤粉中固定
2.1 火焰检测强度分析 碳开始燃尽。单只火炬燃烧汇入炉膛, 构成炉膛
机组投运制粉系统的火焰检测强度是重要检 燃烧动力场。
测指标, 火检信号分为模拟量与开关量。模拟量 2.3 负压稳定性分析
显示火焰强弱, 范围在 0~100% , 开关量为有火 炉膛压力是最直观表征燃烧稳定性的参数,
或者无火两个状态。火检模拟量指标主要用来监 煤粉在炉膛内与氧结合, 燃烧释放热量、 CO 2 及
测火焰强度, 一般不参与热工逻辑保护。火检开 其他成分, 稳定的脉动燃烧会释放相对稳定的热

关量用作制粉系统逻辑保护及锅炉主保护 MFT , 量与烟气, 在平衡通风的炉膛内, 形成稳定的烟气
通常情况下, 单台制粉系统四个开关量煤火检丧 流通, 使得炉膛负压在一定小的范围内波动。如
失两个, 则认为此套制粉系统对应的火焰层燃烧 果发生燃烧不稳定情况, 炉膛负压会形成大范围
不稳定, 系统会发出制粉系统跳闸指令, 对应的磨 的波动。低负荷稳燃试验过程中负压波动情况如