Page 80 - 电力与能源2022年第五期

4 4 2 邓海涛, 等: 600 MW 锅炉旋流燃烧器超低负荷稳燃数值模拟

燃烧器上 方、 前 后 墙 及 左 右 侧 墙 环 形 布 置 1 层 化前无大的变化, 另外一方面也能够在 20% 低负
燃尽风燃烧器, 前后墙各5 只, 两侧墙各3 只, 共 荷情况下, 燃烧器能够保证煤粉的稳定燃烧。为
16 只燃尽风燃烧器。 了达到 20% 负荷不投油稳燃的目标, 在原有锅炉
其对应的锅炉主要参数如表 1 所示。 旋流燃烧器基础上开展新型宽调节比旋流燃烧器
表 1 锅炉设计性能参数 的优化研究。
负荷工况 表 2 煤质及灰分分析
名称 100% 75%
BMCR BRL 项目 符号 设计煤种 校核煤质
THA THA
收到基碳 / % C ar 40.25 35.23
-1
过热蒸汽流量 /( t · h ) 1930 1829 1693 1239
收到基氢 / % H ar 3.28 2.69
过热蒸汽出口压力 /
25.4 25.27 25.11 19.71 元素分析 收到基氧 / % 9.74 8.65
( MPa · g ) O ar
-1
收到基氮 / % N ar 0.71 0.63
过热蒸汽出口温度 / ℃ 571 571 571 571
收到基全硫 / % St ar 0.43 0.68
-1
给水压力 /( MPa · g ) 28.87 28.39 27.77 21.75
收到基灰分 / % A ar 15.99 19.12
给水温度 / ℃ 281.1 277.3 272.6 254.5
全水分 / % M t 29.60 33.00
-1
再热蒸汽流量 /( t.h ) 1635 1546 1444 1075 工业分析
空气干燥基水分 / % M ad 14.20 15.00
再热蒸汽出口压力 /
4.26 4.02 3.75 2.78 干燥无灰基挥发分 / % 47.97 46.91
-1
( MPa · g ) V daf
-1
收到基低位发热量 /( kJ · k g ) Q net , ar 14510 12570
再热蒸汽出口温度 / ℃ 569 569 569 569
哈氏可磨系数 I HG 42 50
再热蒸汽进口压力 /
4.45 4.20 3.91 2.91 变形温度 / ℃ T D 1290 1230
-1
( MPa · g )
软化温度 / ℃ T S 1340 1260
再热蒸汽进口温度 / ℃ 314.9 309.1 302.1 301.1 灰熔点
半球温度 / ℃ TH 1380 1290
空气预热器进口烟气
152 148 142 126 流动温度 / ℃ T F >1500 1320
温度 / ℃
二氧化硅 / % SiO 2 56.87 58.61
排烟温度( 修正前)/ ℃ 152 148 142 126
三氧化二铝 / % Al 2O 3 27.93 22.87
排烟温度( 修正后)/ ℃ 146 142 136 120 三氧化二铁 / % Fe 2O 3 2.07 3.01
氧化钙 / % CaO 3.73 6.53
预热器一次风进口
26 26 26 26 氧化镁 / % M g O 1.09 0.92
温度 / ℃ 灰分析
氧化钾 / % K 2O 1.27 1.29
预热器二次风进口
23 23 23 23 氧化纳 / % NaO 0.64 0.49
温度 / ℃
三氧化硫 / % SO 3 3.72 3.89
预热器出口一次风
390 380 366 335 二氧化钛 / % TiO 2 0.68 0.96
温度 / ℃
二氧化锰 / % 0.090 0.061
预热器出口二次风 MnO 2
373 364 353 326 其他 1.91 1.369
温度 / ℃
总燃煤量 /( t · h ) 385.5 368.1 344.5 263.9
-1
锅炉计算效率 2 优化方案
92.39 92.63 92.94 93.13
( 按低位发热值)/ %
影响煤粉气流着火的因素主 要 有 高 煤 粉 浓
过量空气系数 1.19 1.19 1.19 1.26
国家电投朝阳燕山湖发电有限公司燃用煤种 度、 高温度、 高氧浓度梯度 3 个方面, 也就是常说
为内蒙古白音华煤田产二号露天矿褐煤。设计煤 的“ 三高理论”。在实际工程上, 当锅炉负荷确定
以后, 其炉内的温度水平基本上已经确定, 需要通
质、 校核煤质及灰分见表 2 。
过优化燃烧器结构来达到合理的煤粉浓度以及配
两台 锅 炉 在 实 际 运 行 中 已 经 能 够 在 30%
BRL 负荷以上不投油稳定运行, 同时锅炉整体运 风, 提高燃烧器的低负荷稳燃能力, 达到炉内煤粉
行良好, 汽水参数、 NO x 排放量和锅炉效率等都 的稳定燃烧。
处于较为理想的状态, 只是锅炉在高负荷情况下, 鉴于该燃烧器在高负荷运行时的表现, 为了
部分燃烧器煤粉气流着火较早, 煤粉燃烧器喷口 保证锅炉在高负荷情况下燃烧不受大的影响, 本
存在局部结焦的问题。为了达到 20%BRL 负荷 次优化方案拟通过提高煤粉浓度的方式来提高燃
下不投油稳定运行, 同时兼顾锅炉高负荷运行时 烧器的稳燃性能, 而不对原燃烧器的配风型式即
的状态不受大的影响, 需要对原有的燃烧系统进 二次风配风方式进行优化, 确保炉内的燃烧动力
行一定的优化改造, 一方面能够保证锅炉在高负 场分布等不发生大的变化。
荷情况下整体燃烧工况变化不大, 整体运行较优 本文主要研究燕山湖旋流燃烧器不同结构形