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大容量“W”火焰超临界锅炉优化运行技术研究

仙树祥  
【摘要】:我国的煤炭资源种类极其丰富,但优质焦煤相对较为稀缺。同时,我国又是一个以煤炭为主要能源的国家,在我国能源的总消耗中煤炭消耗约占70%以上。这样的能源消耗格局造成我国电力工业的能源结构与发达国家相比也有着显著的差异,截止到目前,我国的火电机组装机容量约占全国机组总装机容量的80%以上。近年来,我国社会经济高速发展,造成能源要求的大幅上升,国家能源政策要求火力发电厂多燃煤、少燃油、多燃劣质煤。由于无烟煤、贫煤碳化程度高、挥发分低,因此在化工方面的利用价值不高,但它们可以用来做发电用煤。为了适应电力工业发展的需要,我国于二十世纪八十年代从国外引进了“W”型火焰锅炉,以解决燃用无烟煤比较燃烧困难的问题,与以往燃烧低挥发分煤的锅炉相比,该型锅炉在燃烧稳定程度、燃尽性能、燃烧效率和对煤种的适应性方面具有无可比拟的优势。大型机组相对于小型机组来说具有占地少、清洁环保、效率高等优点,然而由于我国火电机组的整体参数水平受到工艺水平、制造技术、金属材料等的制约,目前成熟的燃用低挥发分煤的火力发电机组的参数还停留在亚临界水平,单机容量为600MW。在发电机组向超高参数、大容量发展的大方向下,各电力集团对燃用低挥发分煤的600MW超临界机组都非常重视。但是,从目前投运的“W”型火焰锅炉来看,该型锅炉在实际运行中还存在以下问题:燃烧稳定性差,炉膛负压波动较大、加不上风、机组常于低氧条件下运行;炉内结渣严重,严重时甚至会导致解列停机,造成严重的经济损失;NOx排放浓度普遍偏高,造成严重的环境污染;锅炉运行经济性差,效率不高,热损失严重。本论文立足于实际,以国电荥阳煤电一体化公司600MW超临界锅炉为研究对象,针对该型锅炉在实际运行时出现的具有代表性的问题,如NOx排放体积分数较高,水冷壁在负荷变化过程中壁温波动较大、升温较快,炉内结焦严重和运行经济性较差等问题,对锅炉进行运行优化调整和技术改造。从问题出现的现象入手,首先分析造成该问题的原因,在清楚原因的基础之上,进行实际的优化,优化过程包括两部分燃烧、运行调整以及设备改造。从调整结果可以看出,锅炉的运行情况明显好转,具有显著的效果,取得了良好的收益,对其他生产单位具有重大指导意义。


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