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600MWW型火焰锅炉掺配高挥发份烟煤安全及经济性研究600MWW型火焰锅炉掺配高挥发份烟煤安全及经济性研究【摘要】动力煤掺烧应考虑混煤的基本特性和燃烧特性(着火、燃尽、结渣)是否与锅炉设备特性相匹配,能否搞好掺配研究工作、提高锅炉煤种适应性是应对目前紧张的煤炭市场的有效途径。大唐阳城发电有限责任公司通过掺配煤种及掺配方式探索,采取定比例及变比例掺配燃烧调整手段,成功地在两台600MW燃无烟煤锅炉进行了大比例掺烧高挥发份烟煤试验,解决了锅炉燃烧及制粉系统安全运行技术难题,炉内结焦状况明显减弱,稳燃用油量连续多月为零,锅炉煤耗大幅下降,飞灰及底渣含碳量由原来的10%左右降至1%左右,CO排放量由原来的200PPm降至20PPm,另外NOX由原来的100oing/Nm3降至400mgNm3,实现了掺烧效益最大化。【关键词】"W”型火焰烟煤掺烧定掺烧比例燃烧调整变掺烧比例校验0引言锅炉设计煤种的不同,其炉型结构、燃烧器及辅助系统的选型将不同,当实际燃用煤种与设计煤种差别较大时,必须做好技术研究工作,以保证锅炉及其辅助系统在变煤种后的安全经济运行。大唐阳城发电有限责任公司两台600MW"W”型火焰锅炉设计煤种为晋东南无烟煤,其特点为煤质硬(哈氏可磨系数为38)、挥发份低(7酚,着火及燃尽相当困难(着火温度在8001000?之间)。为了利于煤粉着火该炉采用了煤粉浓淡两相分离燃烧技术,安装有36个双旋风筒燃烧器(见图一)。燃烧器设计有乏器挡板以调节主配口煤粉浓度,另外每个燃烧器配合有6个二次风挡板,A、B、C挡板布置在拱上,D、E、F挡板布置在拱下。其中A挡板为乏气喷嘴及主火检的冷却风,B挡板为煤粉主喷口周界风,用于调整煤粉气流的穿透力及图一双旋风筒燃烧器及其配风装置274冷却喷口,挡板C(电动)控制点火油枪及油火检的冷却风。燃烧所需大量的二次风是拱下各风口进入炉膛的,共分三层,风量呈阶梯状。为了解决无烟煤着火和燃尽问题,该锅炉还选用了目前世界最大的筒式钢球磨煤机(BBD4760)1以提高煤粉细度(R90为5%),该磨煤机出口温度可达到130?。即便如此,该锅炉运行状况亦较不理想,底渣含碳量、飞灰含碳量均高达10%左右,CO排放量高达200PPmo另外型火焰锅炉设计炉内温度高,导致NOX排放高达1300mgNm3左右。近年来,该地区无烟煤供应较为紧张,为了缓解区域煤炭供求矛盾,同时为了解决“W”型火焰锅炉单烧无烟煤存在的上述问题,该厂开展了掺烧烟煤的试验研究,通过大量试验摸索出混煤燃烧特性,总结出了锅炉变煤种燃烧调整规律,解决了制约系统运行的安全问题,提高了锅炉煤种适应性,实现了锅炉效率最优化。1 “W”型火焰锅炉掺配煤种分析及研究1.1 掺配煤种及其特性掺配煤种的选择首先考虑经济效益,其次再对比各煤种燃烧安全性和经济性。通过经济效益核算(主要根据混合后标煤单价对比),我们选择了两种掺烧煤种,一种为本地劣质无烟煤、煤泥,另一种高挥发份烟煤,表一为设计煤种与掺配煤种特征参数对比:表一设计煤种、掺配煤种特征参数对比表项目符号单位设计煤种煤泥高挥发份收到基碳Car%66.9649.2750.21收到基全硫St,ar%0.450.612.66收到基灰份Aar%19.0941.7935.56干燥无灰基挥发份Vdaf%7.1410.0125.14收到基低位发热量Qnet,ark/g578935684639可磨系数HGI,387595由上表可见,本地煤泥的挥发份较低,基本接近设计无烟煤,但其灰分大、热值低。烟煤挥发份较高,干燥无灰基一般在2030%之间,煤质较软,易于着火和燃尽。但对于挥发超过25%的烟煤及煤粉,要防止贮存时发生自燃。灰分大的劣质烟煤对受热面易产生灰积、结渣和磨损。另外烟煤在受热析出挥发份时易粘结成块,具有较强的焦结性。1.2 掺烧煤种试验对比由于本地劣质无烟煤和煤泥挥发份基本接近设计煤种,掺烧时制粉系统的运行安全性影响不大,为此首先进行了掺烧试验,但由于其本身就难以着火燃尽,在掺烧劣质无烟煤和煤泥后锅炉暴露出了以下问题:(1)锅炉出力下降,机组带不到满负荷,经常出现投油接带负荷现象。(2)锅炉效率降低,锅炉设计效率为91.3乐掺烧煤泥后炉效降至88.9乐表现为排烟温度升275高,减温水量增大,飞灰及底渣含碳量增加。2(3)制粉电耗增加。(4)炉内燃烧不稳,多次出现投油助燃工况,试验的两个月稳燃用油量达166吨,占全年用油量的75%。(5)锅炉炉膛结渣情况严重,受热面严重超温,且多次出现掉焦现象。鉴于以上情况,随后选择烟煤进行了掺烧试验。由于与设计煤种差异较大,试验人员进行了掺配方式、制粉系统及锅炉安全性和经济性等方面的研究。2掺配煤方式的研究2. 1炉内掺配炉内掺配是指两种煤分别磨制后通过在炉内燃烧过程中进行混合,主要通过按煤种分仓上煤来实现。2. 2炉外掺配炉外掺配是指不同煤种在卸煤或上煤过程中进行混配,在进入磨煤机前已基本混合均匀,炉外掺配主要有以下方法:(1)在汽车(或火车)卸煤沟用叶轮给煤机进行首次掺配,通过叶轮给煤机转速来调整煤种比例。(2)在煤场通过斗轮机堆取方式不同实现二次混配。斗轮机堆煤时采用东西方向连续走行分层堆料,并将煤层的高度控制在2米左右,取煤时采用南北方向回转分层取料,取煤高度控制在3米左右,以便和堆煤时的煤层上下错开,即错层取煤。(3)利用推煤机进行混配当大量储煤时,利用推煤机进行推平压实工作,并对斗轮机不能工作的区域进行翻推混煤。2.3掺配方式对比及选择当各煤种的热值、挥发份都能满足机组需求时,可以采炉内掺配的方式。如果某种煤的挥发份超出了制粉系统的安全范围,或热值低于燃烧稳定下限时,炉内掺配暴露出炉内局部燃烧不稳,各台磨运行偏差较大的缺点。掺烧的烟煤的挥发份一般在2030%之间,采用炉内掺烧易导致制粉系统着火和爆炸。另外由于煤种硬度偏差大,易出现磨间煤粉细度不均,出力偏差大,风煤比偏差大等问题。而炉外掺配具有混配均匀稳定,制粉系统运行相对安全的优点,我们在后续的试验中一直采用炉外掺配的方式。3掺烧烟煤燃烧安全性研究烟煤比无烟煤的着火燃尽性能好,掺烧后锅炉的燃烧稳定性会大幅提高,但掺烧后易出现以下安全性问题:(D由于挥发份的提高,煤粉气流着火点距燃烧器喷口较近,容易烧损燃烧器喷口。3276(2)烟煤结渣性能较无烟煤强,掺烧后炉内结焦情况有加剧趋势。(3)由于掺配煤种的大范围变化会导致炉内温度场的变化,炉内焦渣在温度应力的作用下极易松动掉落。2.1 燃烧器烧损问题的研究(1)煤粉的着火点受到煤粉气流喷射速度和火焰传播速度的影响,适当增大燃烧器出口风速,使煤粉气流着火点推后,远离喷口。(2)开大磨煤机旁路风挡板开度,将一次风速由原来的22ms提升到226ms,增加燃烧器出口速度。(3)将磨煤机出口温度由原设计的110?降至102?,以降低磨煤机出口风温,增加着火热,推迟着火。(4)将混煤煤粉适当调粗。一般情况下煤粉越细越容易着火,着火点越靠近燃烧器喷口,调粗可使着火点推迟。另外由于烟煤的经济细度比无烟煤粗,也必须将混煤煤粉调粗。(5)加大拱区供风量,降低燃烧器喷口区域温度水平防止燃烧器烧损。对于“W”型火焰锅炉,增加拱区风量手段主要有开大拱上二次风A、B、C挡板开度,关小垂直墙二次风D、E、F挡板开度。2.2 减小炉内结焦技术探索3. 2.1结焦原因分析灰的结渣性能除与炉内温度有关系外,还与灰的熔点有关。混煤的灰熔点通常会出现低于任一原煤种的情况,导致炉内结焦严重。无烟煤中掺烧烟煤可能会造成炉内结焦加剧。(1)混煤炉膛温度水平倾向于无烟煤方向,炉温高于烟煤锅炉。表二设计煤种、混煤灰质对比项目单位设计煤种掺配30%烟煤变形温度?14101090软化温度?15001160熔化温度?>15001210(2)混煤灰熔点倾向于烟煤,表二为掺配30%烟煤后灰熔点的变化,由表可见,与设计煤种相比,灰熔点明显降低。(4)着火点提前,造成下炉膛温度过高,易造成拱区温度过高而形结大焦块。对于“W”型火焰锅炉,炉膛出口烟温长期高于800?时易在屏过及拆焰角部位结焦。掺烧烟煤后煤粉变细,火焰易上飘,且中心上移,导致屏式过热器处易出现结焦现象;3.2.2防止炉内结焦掉焦(1)根据混煤质特性,采用增加二次风量、燃烧调整手段减缓炉内结焦状况;通过加强吹灰、大幅升降负荷等扰动措施,促使炉内焦块及时掉落,防止结焦扩大。4(2)炉外掺配三种手段综合运用,确保混配均匀。若混配出现局部不均的现象,容易导致烟煤的强沾性渣和无烟煤的弱粘性渣相互形成夹层,极易出现垮灰灭火的情况。277(3)做好混配煤管理工作,控制出现混煤煤质大幅突变现象,避免炉内温度场急剧变化引起焦块松动掉落。4)当混煤的挥发份大于15%(时应及时关小F挡板,以增大拱区风量,降低拱区温度,以防止着火区域缺风结焦。(5)若炉膛出口烟温高于800?时,在关小F挡板的同时采用关小乏气挡板等手段降低火焰中心高度。(6)适当降低煤粉细度,调整煤粉细度在67%之间(R90),防止煤粉过细导致火焰上飘或过粗导致局部结焦现象。3.3结果3. 3.1通过上述一系列手段,燃烧器区域温度由原来的1000?降至800?左右,根部看火孔观察火焰由原来亮白色变为金黄色。另外停炉后检查燃烧器喷口未见有烧损现象。3.3. 2通过一系列的控制手段,机组在燃烧混煤期间基本未出现掉大焦情况,停炉后检查拱区、侧墙、翼墙等区域基本无挂焦渣现象。4掺配烟煤燃烧调整4.1 混煤的燃烧特性分析无烟煤与烟煤形成的混煤仅是两种煤的物理混合,但其燃烧特性不能简单认为是两种煤质特性的加权平均值,其着火及燃尽性与加权平均值有较大的差异。4.1.1 着火温度影响分析为了利于煤粉着火,一般要求掺烧煤种着火温度应基本接近,如相差太远,很可能出现易燃煤种着火后无法引燃难燃煤种的情况。烟煤着火温度一般在500600?之间,略低于无烟煤的着火温度,对无烟煤的点燃有推动作用,适于作掺配煤种。4.1.2燃尽性能分析(1)燃尽性能应从灰渣不完全燃烧损失和化学不完全燃烧损失(CO)两方面考虑。(2)在燃尽性能方面,由于混煤中的烟煤易“抢风”,使无烟煤在较低氧分压下燃烧,可能会出现缺氧燃烧,从而导致混煤燃尽性能急剧下降。(3)无烟煤中掺配烟煤后,由于着火点相对提前,着火区域易出现缺风工况,从而导致化学不完全燃烧损失增大。5(4)由于火焰燃烧行程相对变短,导致灰渣不完全燃烧损失增大。所以为了提高燃尽性能,必须针对性做大量燃烧调整试验,做好相应的燃烧调整工作。4.2定掺烧比例(20,25%)燃烧调整试验定比例燃烧调整试验是指在掺配比例一定的条件下,通过燃烧调整,找到混煤的最佳燃烧工况,确定各挡板煤种变化后的燃烧调整方向及比例变化关系。4.2.1变乏气挡板对燃烧的影响278表三变燃烧器乏气挡板试验结果名称负荷乏气挡板开度排烟温度CO飞灰含碳量炉渣含碳量单位MW%?PPM%工况一42010130.0745.42.69工况二42025132.3717.12.46备注试验工况掺配比例为23.5%燃烧器乏气挡板的主要作用为烧低挥发份无烟煤时浓缩煤粉浓度以利于着火,燃用无烟煤时乏气挡板开度一般在25%左右。工况一乏气档板开度为10%,工况二乏气挡板开度为25%,由表三可见当乏气挡板开大时,虽然底渣含碳量、CO基本不变,但飞灰含碳量明显上升,排烟温度升高2.3?。出现以上问题的主要原因可能为混煤煤质变软,煤粉细度提高,火焰下冲能力减弱,导致燃烧行程变短,易产生上飘,飞灰含碳量增加。综合比较和分析,掺烧烟煤后乏气档板应由原来的25%关至10%左右。另外随着掺配比例的增力口,乏气挡板应随之关小。4.2.2变DE挡板对燃烧的影响表四变DE挡板试验结果名称负荷DE挡板开度排烟温度CO飞灰含碳量炉渣含碳量单位MW%?PPM%工况三420810131.6706.84.00工况四42015132.3636.93.86工况五42020135.7627.13.51备注试验工况掺配比例为25.3%D、E挡板为布置在垂直墙上部的二次风,主要为煤粉着火初期供风。燃无烟煤时D、E挡板一般开度都较小,在5%8%之间。工况三D、E挡板开度在810%左右,工况四在工况三的基础上将D、E挡板开大至15%左右,由表可见随着开度的增加,CO排放量明显降低。工况五是在工况四的基础上将挡板开大至20%左右,表中显示随着开度的增加,CO排放量基本不变,但此时由于火焰中心的抬高排烟温度上升了3.4?。以上试验表明掺烧烟煤后D、E挡6板开度应适当增加,主要是混煤挥发份的增加着火点提前,D、E挡板开度增大后适当补充了着火区需求风量,利于CO向C02转变。但开度过大会造成排烟温度升高,引起炉效的降低。4.2.3变C挡板对燃烧的影响C挡板主要为油枪燃烧提供风量,锅炉正常运行时,一般保持5%的冷却风量开度。279表五变燃烧器C挡板试验结果名称负荷C挡板开度开度空预器前氧量排烟温度CO飞灰含碳量炉渣含碳量单位MW%?PPM%工况六450102.3133.5656.84.57工况七450301.8130.7574.94.86工况八450502.0128.3604.95.39备注试验工况掺配比例为24.9%工况六、七、八的掺烧比例为25%左右。C挡板开度分别为10乐30%.50%,由工况六与工况七对比可见,掺烧烟煤后随着C挡板开度的增加CO排放量明显降低,另外飞灰含碳量也呈下降趋势,主要原因为混煤挥发份增加,煤粉着火提前,C挡板开大后对着火区域有补风作用,另外C挡板的下冲作用加大了煤粉气流的下行程,降低了飞灰含碳量。工况八为继续将C挡板开至50%左右,此时排烟温度继续下降,CO排放量基本不变,但可能由于煤粉气流下冲增强,底渣含碳量呈上升趋势。故以后试验过程将C挡板固定在30%左右.若掺配比例增加挥发份升高,C挡板开度可随之增大以补充拱区缺风,另外开大C挡板可以降低拱区温度,减缓结焦。4.2.4变A、B档板试验,挡板用于调节乏气喷口环形二次风量,挡板用于调节主煤粉喷口环形二次风量,都属于拱上风,、,都属于拱上风,开大会增加拱上风的动能,降低火焰中心,同时能够及时补充燃烧初期所需风量,对改善着火区域的缺风状态和减缓拱区结焦由很大的作用,单烧无烟煤时A、B挡板一般处于全开位置。表六变燃烧器AB挡板试验结果名称负荷C挡板开度开度空预器前氧量排烟温度CO飞灰含碳量炉渣含碳量单位MW%?PPM%7工况九4501002.54136.5543.64.57工况十450802.36134.8737.42.86备注试验工况掺配比例为27.9%工况九为AB档板均在原开度100%下试验参数,工况十为AB档板开度关至80%后试验参数。对比发现A、B挡板关小后可能由于着火区域二次风量不足,CO排放量及飞灰含碳量大幅上升,故还将A、B挡板保持在全开位置。4.2.5变F档板试验,挡板用于调节垂直墙下部二次风风量,也是调节拱上与拱下风比例的最有效手段。当,挡板关小时,拱上风增加,燃烧中心下移。掺烧烟煤后变F挡板试验目的主要解决以下两方面问题:通过调整F挡板开度来确定合适的拱上风与拱下风比例,观察A、B挡板风量对燃烧区域的补风作用;通过增大A、B挡板开度观察其对280煤粉燃烧行程的影响,防止掺烧烟煤后燃烧过程中失重加快下冲能力减弱,气流底部无法达到F风口高度。表七变F档板试验结果名称负荷F挡板开度总减温水量省煤器出口氧量排烟温度CO飞灰含碳量炉渣含碳量单位MW%T/H%?PPM%工况H-55535173.11.53138.7645.643.63工况十二55025154.31.91137.5544.363.31备注试验工况掺配比例为21.7%由表七可见,当F档板开度由35%关小至25%时,减温水量呈下降趋势飞灰及底渣含碳量亦有所降低,尤其是CO排放量明显下降,证明F挡板关小后拱上补风效果明显,炉内风粉混合良好,另外F挡板关小后降低了火焰中心,延长了煤粉燃尽时间。综合比较和分析,F档板在平均25%开度时配风比例与煤粉燃烧行程均得到改善,因此决定将F档板的优化后位置控制在平均25%左右(按中间大两端小分布)。4.2.6变煤粉细度试验燃煤特性决定了煤粉的经济细度,晋东南无烟煤试验合理煤粉细度为5%,烟煤合理煤粉细度为I(TI5%(R90),混煤的理论合理煤粉细度应介于二者之间。在磨煤机运行工况未作调整情况下,掺烧烟煤后混煤煤粉必然变细,由于煤粉愈细越容易着火,8所以很容易造成着火区域缺风,另外由于煤粉愈细火焰越易短路上飘,造成炉内燃烧后期混合不好,为防止出现上述问题必须通过试验来确定混煤的经济煤粉细度。控制煤粉细度的手段有磨煤机筒体钢球量和分离器叶片位置两种,考虑到节省厂用电的因素,本试验降低煤粉细度的主要手段为减小磨煤机筒体内加球量,故试验时间较长,试验时各工况外部条件基本一致。表八变煤粉细度试验结果名称负荷分离器挡板开度磨煤机电流煤粉细度(R90)总减温水量排烟温度co飞灰含7J三.炉渣含碳量单位MW格A%T/H?PPM%工况十三5483.812545185.4138.5625.85.74工况十四5523.5117810140.2135.2542.25.92备注试验工况掺配比例为22.7%,混煤热值为4830KJ/KG从试验结果看,工况十四由于煤粉变粗,着火点相对推迟,避免了煤粉在拱区集中着火引起缺风现象,另外火焰中心下移,煤粉后期燃烧工况改善,co、灰渣含碳量均明显下降。综上所述,混煤的经济煤粉细度在810%较为合适。4.2.7变二次风风量试验合适的二次风量是保证锅炉安全经济运行的重要因素。281表九变二次风总风量试验结果名称负荷二次风总风量总减温9水量省煤器出口氧量排烟温度CO飞灰含碳量底渣含碳量3/ST/H%?PPM%单位MWM工况十五548398162.50.80134.3623.871.82工况十六552418200.41.94135.9543.791.01工况十七550430221.32.38141.6544.582.14备注试验工况掺配比例为26.0%出于燃烧稳定性的考虑,单烧无烟煤时锅炉二次风量一般控制较小,掺烧烟煤后,由于燃烧稳燃性能的提高,适当提高二次风量可提高燃烧经济性,同时对减缓炉内结焦有一定的帮助,但若增加过量,会导致减温水量增大、管壁超温、排烟温度升高、厂用电增加等不利工况,严重时还会出现锅炉变煤种适应性差,稳燃性降低等恶性工况。工况十五为单烧无烟煤时的二次风量,工况十六、十七燃用煤质相近,其二次风量逐渐增加,由对比可见工况十五稍差,工况十七中减温水、排烟温度均明显升高。综合比较分析减温水、排烟温度、经济性及安全性等情况,在掺配比例在30%以下时550MW二次风总风量宜控制在400,420m3S之间,控制省煤器出口氧量在2.0%以上。随着掺配比例的增加同负荷下二次风量应相对增加。4.3变掺烧比例燃烧调整通过固定掺烧比例燃烧调整试验摸清混煤的燃烧特性及各挡板的调整方向后,必须进行变掺烧比例调整试验,以保证锅炉在不同掺配比例工况下的燃烧安全性和经济性。变掺配比例后主要调整手段有二次风量、F挡板开度等手段。4.3.1掺配比例与二次风量间关系二次风量系数为掺配烟煤后二次风量与单烧无烟煤所需风量之比。随着掺配比例的不同,其二次风量系数随之变化,合理的二次风量是保证锅炉安全经济运行的重要条件,图二是通过大量试验工况总结的二次风量经验曲线,运行人员每班根据混煤比例及挥发份情况相应调整二次风量。由图可见,当掺配比例低于10%时,不需多加二次风,当大于10%后,运行人员可根据掺配比例相应逐渐增加二次风量。图二二次风量修正系数与烟煤掺烧比例关系282104.3.2F挡板开度与掺配比例间关系F挡板是运行人员调整燃烧的主要手段之一,通过调整F挡板开度可改变着火风与燃尽风的比例。掺配比例不同,二者间关系必须相应改变。通过定掺配比例燃烧调整实验可知当掺配比例增大时应适当关小F挡板已增加拱上风量,对燃烧的经济性及避免拱区结焦均有好处。图三为F挡板开度与掺配比例间经验关系曲线,由图可见当掺配比例小于15%,F挡板不需特意调整,基本和单烧无烟煤开度相同,当比例在1530%之间,挡板开度呈线性下降,当比例大于30%后挡板维持25%的开度即可。图三掺配比例与F挡板开度关系曲线X轴:掺配比例单位:;Y轴:F挡板开度单位:%4.4燃烧调整效果校验通过定比例和变比例掺配燃烧调整试验后锅炉经济型及适应性有了明显改善,主要体现在飞灰含碳量、底渣含碳量、CO排放量、减温水量等方面,具体如下。4.4.1飞灰含碳量与底渣含碳量的变化图四为掺烧烟煤比例与飞灰含碳量的变化关系曲线,图五为掺烧烟煤比例与底渣灰含碳量的变化关系曲线,由图可见,当掺配比例在1033%之间时,随着掺配比例的增加飞灰及底渣含碳量明显下降,说明燃烧调整工况有较好的适应性。图四飞灰含碳量与掺烧比例关系曲线单位:283图五底渣含碳量与掺烧比例关系曲线单位:4.4.2CO排放量的变化图六为CO排放量与掺烧比例间关系曲线,由图可见当掺烧比例小于10%时,CO排放量基本不变;掺烧比例大于32%以上,CO排放量下降缓慢。当掺烧比例在10%32t间,CO排放量基本呈线性降低。图六CO排放量与掺烧比例关系4.4.3减温水总量及一、二级减温水量配比变化情况图七所示为同负荷工况下(350MW)锅炉减温水量与掺烧比例间变化曲线,由图可见随着掺配比例的增加,减温水总量呈下降趋势,主要原因为随着掺配比例增加,混煤挥发份增加,火焰行程变短,造成减温水总量下降。另外由于炉膛温度的降低,二级减温水量会降低,烟气热容的增加会导致一级减温水量相对增大。1128402040608010012016018020010.214.315.217.219.520.320.322.223.423.525.626.526.8X轴一掺烧比例单位:%Y轴一减温水量单位:t/h图七减温水量与掺配比例关系曲线4.4.4炉膛负压的变化情况由于混煤着火温度的降低及火焰传播速度加快,掺烧烟煤后炉膛负压较单烧无烟煤波动幅度将变小,一般在+50Pa左右(单烧无烟煤为+8080Pa之间),并且随着掺配烟煤比例的增加,炉膛负压愈加平稳。该特性可作为运行人员判断煤质变化的依据。4.4.5排烟温度的变化趋势图八所示为同负荷工况下(350MW)锅炉排烟温度与掺配比例间变化关系曲线,由图可见随着掺配烟煤比例的增加,排烟温度呈下降趋势,主要原因为掺烧烟煤会导致火焰行程变短,火焰中心降低,烟气对流换热行程增加,排烟温度随之降低。但若煤中含灰量增加到一定值,烟气中灰量的增加会导致灰热容增加、热阻增大,可能会导致排烟温度升高。100.00105.00110. 00115. 00120. 00125. 00130. 009.212.514.114.615.415.516.11216.216.617.218.318.518.919.319.421.722.322.824.925.625.626.428.128.129.2图八排烟温度与掺配比例关系曲线X轴一掺配比例单位Y轴一排烟温度单位?4.4.6#8炉再热汽温变化情况#8炉由于炉内热负荷不均问题导致管壁超温再热汽温经常达不到设计值,在掺配烟煤试验期间,285发现当掺配比例达到25%以上时,再热器管壁温度得到明显改善,再热汽温基本能达到530?,可能原因为混煤中挥发份增加,燃烧行程变短,抵消了热负荷不均因素。4.4.7锅炉排放NOX的变化锅炉燃烧过程中产生的NOX与炉膛温度有很大关系,“W”型火焰锅炉燃烧无烟煤由于炉膛温度高,最高可达到1800mgNm30图九所示为锅炉排放NOX与掺配烟煤比例间关系曲线,由图可见随着掺配比例的提高,NOX排放量呈下降趋势,主要由于烟煤着火点较低,炉膛整体温度会相对降低,NOX排放量会相应降低。0.00200.00400.00600.00800.001000.001200.00130.009.2012.5014.1014.6315.4415.4916.1316.5917.2518.2818.5018.9319.3019.3819.9021.6722.3022.8024.9025.6025.6026.4028.1028.1229.20图九NOX排放量与掺配比例关系X轴一掺配比例单位Y轴一排烟温度单位?5结语5.1 燃无烟煤锅炉在掺烧煤种选择上尽量选择高挥发份煤种,以弥补无烟煤难着火的“缺点”。烟煤能改善无烟煤的燃烧特性,适于掺配,而煤泥由于挥发份及热值较低,不适宜作为无烟煤的掺配煤种。5.2 无烟煤掺配烟煤从磨煤机运行安全性及燃烧调整统一性考虑,优先选择炉外掺配。5.3无烟煤锅炉掺烧烟煤试验在国内虽然经验不多,但是经过深入分析,制定详尽措施,安全问题己能做到有效控制,做到了“随到随烧”,掺烧比例最大达到了50%左右。5.4无烟煤掺烧烟煤后燃烧调整主要思路为加大着火区域供风和推迟着火点,采用主要手段有降低煤粉细度、调整燃烧器挡板配风等方面。通过定比例燃烧调整试验和变比例修正试验,两台锅炉在掺烧烟煤期间稳燃用油量基本为零,炉内掉焦次数大幅降低,锅炉飞灰含碳量最低达到1%,14CO排放量最低达到24PPm,达到同类型机组先进水平。5.5无烟煤掺烧烟煤后,锅炉NoX排放量明显降低,SOX有了调整手段,为减排工作提供了新思路。286参考文献:1大唐阳城发电有限责任公司600MW集控运行规程武旭升22060t/h"w”型火焰锅炉说明书东方锅炉厂