编号 CE2005-03 CE2005-04 ??????
研究与技术报告
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项目名称 嘉兴发电有限公司
3号锅炉性能试验研究报告
National Power Plant Combustion Engineering Research Center
国家电站燃烧工程技术研究中心
2005年9月
嘉兴发电有限责任公司3号锅炉性能试验研究报告
内容摘要
嘉兴发电有限责任公司3号600MW机组所配的锅炉是由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司引进美国B&W公司锅炉技术标准设计制造的。为了全面准确掌握锅炉投入运行后的使用情况，提高锅炉运行的经济性和可靠稳定性，对3号锅炉进行性能试验研究。通过锅炉的性能试验，为今后优化锅炉设计提供数据参考和依据。性能试验研究分为冷态试验和热态试验，冷态试验是研究燃烧器的空气动力特性，再热蒸汽温度调节挡板特性；热态试验研究的项目是锅炉设备的运行特性和设备性能，运行特性有燃烧器运行特性、炉膛最佳空气过量系数、不同负荷下的锅炉热效率、吹灰器对锅炉运行参数的影响；设备性能是过热器再热器金属壁温试验、沾污对省煤器传热的影响、燃烧器在不同工况条件下喷口壁温变化等。通过对北京巴布科克·威尔科克斯有限公司设计、制造的嘉兴发电有限责任公司3号锅炉的炉膛出口烟温、排烟温度、省煤器后空气过量系数、烟气中NOx含量、锅炉热效率等试验数据与设计参数比较表明，锅炉在正常运行中的技术数据和设计数据基本一致。对冷态试验中燃烧器空气动力特性、热态试验中燃烧器、过热器再热器炉内炉外金属壁温、再热蒸汽温度调节挡板、吹灰器对锅炉运行参数的影响和燃烧器在不同工况条件下喷口壁温变化等实际试验检测的数据进行了分析。
从冷态测试的结果得出：DRB-XCL型双调风旋流煤粉燃烧器在调风盘开度、内二、外二次风叶片角度的试验中，回流区大小和位置适当，有利于燃烧着火的稳定性；内二次风和一次风形成低氧燃烧区，该燃烧区空气过量系数为0.6～0.75，能够达到抑制和降低NOx的作用。根据燃烧器出口速度均匀性试验，建议增加外二次风叶片的数量，外二次风叶片由16片增加到30片或32片，以提高外二次风出口速度的均匀性。锅炉设备运行特性试验得出：调风盘开度在170mm～190mm，190mm时锅炉热效率最高，外二次风叶片角度在60°～68°之间变化，68°时锅炉热效率最高。内二次叶片角度在40°时锅炉热效率最高，35°时烟气中NOx最低；最佳氧量试验得出，省煤器出口最佳氧量是3%左右；负荷对锅炉热效率影响试验，锅炉的热效率随着负荷的升高而提高；根据冷态和热态试验结果，比较锅炉热效率、炉膛出口温度、烟气中NOx含量等值，得出最佳燃烧器运行参数是：调风盘开度为190mm， 内二次风叶片角度为40°，外二次风叶片角度为68°。炉膛吹灰使过热器蒸汽温度大幅度下降，过热器、再热器减温水量降低。水平烟道吹灰后，会使过热器蒸汽温度升高。为解决炉膛吹灰使主蒸汽温度下降，水平烟道吹灰又使主蒸汽温度升高，嘉兴发电厂将原吹灰程序作了调整，由原先吹炉膛再吹水平烟道，改为炉膛和水平烟道平行交叉吹灰方式，可达到了在吹灰过程中对锅炉运行参数影响很小。设备性能试验结果是：嘉
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嘉兴发电有限责任公司3号锅炉性能试验研究报告
兴发电厂3号锅炉过热器和再热器炉内管壁中间温度是：炉内过热器管壁中间温度等于炉外测点温度加66℃，再热器是加85～90℃；在正常运行条件下，燃烧器喷口管壁温度一次风管壁温度为350～390℃，内二次风为400～500℃，外二次风为440～550℃。燃烧器在停运条件下，由二次风冷却一次风喷口和二次风喷口，冷却用的二次风量约为运行二次风量的35%是合理值。根据燃烧器壁温测试，建议在燃烧器运行时重点监视外二次风壁温，停运时监视一次风壁温。燃烧器壁温测点，建议下层燃烧器壁温测点安装在燃烧器的下面，即270°的位置，而上层燃烧器壁温测点安装在上部位置。
试验参加单位及人员：
项目负责人：刘晓波 王 阳 庄 婷
参加人员：
国家电站燃烧工程技术研究中心
王 阳 白旭东 曾庆广 蔡文海 张广全 朱天旭 郭建华 张 悦 杨 辉 郭 波
北京巴布科克·威尔科克斯有限公司
刘晓波 杨海军 曹晓希
浙江嘉兴发电有限责任公司
庄 婷 陈恒中 王志飞和3号炉集控全体人员
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嘉兴发电有限责任公司3号锅炉性能试验研究报告
报告编写：曾庆广
报告审核: 庞开宇
报告批准: 王 阳
目录
符号说明
1.概况 ...................................................................................................................................................................... 0 2.性能试验研究的内容及试验工况(试验大纲) ................................................................................................... 4 2.1冷态运行特性试验研究 ............................................................................................................................... 4
2.1.1燃烧器冷态运行特性试验 ................................................................................................................ 4 2.1.2再热蒸汽温度调节挡板特性试验 .................................................................................................... 6 2.2.锅炉设备运行特性试验研究 ....................................................................................................................... 6
2.2.1燃烧器运行特性试验研究 ................................................................................................................ 6 2.2.2最佳氧量试验 .................................................................................................................................... 8 2.2.3不同负荷下的锅炉热效率试验 ........................................................................................................ 8 2.2.4吹灰器对锅炉运行参数影响试验 .................................................................................................... 8 2.3设备性能试验研究 ....................................................................................................................................... 9
2.3.1沾污对省煤器传热的影响试验 ........................................................................................................ 9 2.3.2再热蒸汽温度调节挡板特性试验 .................................................................................................... 9 2.3.3过热器、再热器金属壁温试验 ........................................................................................................ 9 2.3.4燃烧器金属壁温试验 ........................................................................................................................ 9 3. 冷态运行特性试验研究 .................................................................................................................................. 10 3.1燃烧器冷态试验结果及分析 ..................................................................................................................... 10 3.2过热器、再热器烟道挡板特性试验 ......................................................................................................... 27
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嘉兴发电有限责任公司3号锅炉性能试验研究报告
3.3冷态试验小结 ............................................................................................................................................. 28 4.锅炉设备运行特性试验研究 ............................................................................................................................ 29 4.1燃烧器运行特性试验 ................................................................................................................................. 29
4.1.1燃烧器调风盘开度试验 .................................................................................................................. 30 4.1.2 燃烧器内二、外二次风叶片角度试验 ......................................................................................... 34 4.1.3产生的CO气体热损失分析........................................................................................................... 39 4.1.4燃烧器运行参数对炉膛出口温度试验 .......................................................................................... 41 4.2最佳氧量试验 ............................................................................................................................................. 48 4.3不同负荷下的锅炉效率试验 ..................................................................................................................... 52 4.4吹灰器对锅炉运行参数影响试验研究 ..................................................................................................... 57
4.4.1炉膛吹灰器试验 .............................................................................................................................. 57 4.4.2水平烟道吹灰试验 .......................................................................................................................... 59 4.4.3尾部竖井烟道吹灰器试验 .............................................................................................................. 60 4.4.4锅炉全部吹灰器投运前、后试验 .................................................................................................. 61 4.5锅炉设备运行特性试验小结 ..................................................................................................................... 64 5.设备性能试验研究 ............................................................................................................................................ 64 5.1沾污对省煤器传热的影响试验 ................................................................................................................. 64 5.2再热蒸汽温度调节挡板特性试验研究 ..................................................................................................... 67 5.3过热器、再热器金属壁温试验研究 ......................................................................................................... 72 5.4燃烧器金属壁温试验 ................................................................................................................................. 82
5.4.1运行条件下的燃烧器壁温 .............................................................................................................. 84 5.4.2部分燃烧器停运条件下燃烧器壁温 .............................................................................................. 85 5.4.3停、开磨煤机时燃烧器壁温 .......................................................................................................... 88 5.4.4单投油枪燃烧器壁温 ...................................................................................................................... 93 5.5设备性能试验小结 ..................................................................................................................................... 94 6.结论及建议 ....................................................................................................................................................... 95 6.1冷态运行特性试验 ..................................................................................................................................... 96 6.2锅炉设备运行特性试验 ............................................................................................................................. 96 6.3设备性能试验研究 ..................................................................................................................................... 97 6.4建议 ............................................................................................................................................................. 98 致 谢 ............................................................................................................................................................. 99 参考文献 ..............................................................................................................................................................100 附表A1 嘉兴电厂热态试验DCS参数汇总表1 .........................................................................................102
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