嘉兴发电有限责任公司3号锅炉性能试验研究报告
表2 锅炉设计煤种、校核煤种和试验煤种
煤 种 项 目 设计煤种 神木煤 工业分析 全水分（Mt） 挥发分（Vdaf） 灰分 （Aar） ％ ％ ％ 14 36.5 11 元素分析（收到基） 碳（Car） 氢（Har） 硫（St,ar） 氧（Oar） 氮（Nar） 低位发热值（Qnet.ar） 哈氏可磨性指数 ％ ％ ％ ％ ％ MJ/kg HGI 60.33 3.62 0.41 9.94 0.7 22.76 56 灰熔点 变形温度（DT） 软化温度（ST） 熔化温度（FT） ℃ ℃ ℃ 1130 1160 1210 灰成分 二氧化硅（SiO2） 三氧化二铁（Fe2O3） 三氧化二铝（Al2O3） 氧化钙（CaO） 氧化镁（MgO） 三氧化硫（SO3） 氧化钠和氧化钾（Na2O+ K2O） 校核煤种 晋北煤 试验煤 10 32 15 11.08?17.44 34.19?37.51 5.33?15.41 63.33 3.2 0.85 6.82 0.8 23.83 48 59.04?63.05 3.4?3.82 0.34?0.44 9.62?10.88 0.66?0.88 22.39?23.84 1250 1350 1450 1315 1345 1365 ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ % 35.00 14.00 12.00 25.0 1.50 7.00 1.6 0.70 3．20 53.20 15.20 20.24 2.45 1.02 1.44 4.9 1.55 ———— 40.46 7.44 23.89 12.92 1.59 5.23 0.68 0.86 ———— 氧化钛(TiO2) 其它
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表3 燃烧器设计参数
项目 一次风温度 二次风温度 一次风速 二次风速（内二） 二次风速（外二） 一次风率 内二次风叶片调节角度 外二次风叶片调节角度 调风盘调节范围 一次风喷口尺寸 内二次风喷口尺寸 外二次风喷口尺寸 单位 ℃ ℃ m/s m/s m/s % 度 度 mm mm mm mm 数值 80 300 20.5 24.8 27.7 22.7 20~60 40~80 0~330 φ568×14 φ940×10 φ1284×10
2.性能试验研究的内容及试验工况(试验大纲)
2.1冷态运行特性试验研究
2.1.1燃烧器冷态运行特性试验
通过对燃烧器进行冷态空气动力场试验，研究燃烧器在不同的调风盘位置、内二、外二次风叶片角度下燃烧器空气动力、阻力特性；炉内速度场分布情况；燃烧器冷态试验具体工况见表4，冷态试验研究的内容及工况：
（1）调风盘开度试验。进行调风盘指针处于标尺170mm、180mm、190mm三个位置的试验；
（2）内二次风叶片角度试验。在内二次风叶片处于30°、35°、40°的位置下，进行试验研究；
（3）外二次风叶片角度试验。在外二次风叶片处于60°、64°、68°的位置下，进行试
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验研究；
表4 燃烧器冷态试验工况表
燃烧器 工况序号 项目 调风盘（mm） 1 2 3 4 内二次风叶片角度 5 180 6 外二次风叶片角度 7 35° 68° 运行中的30只燃烧器 测试范围 内二叶片角度 外二叶片角度 170 调风盘 180 190 30° 40° 60° 35° 64° 测试前墙F层燃烧器出口速度和F5燃烧器轴向水平速度场 8 燃烧器出口速度 170～190 34°～36° 63°～66° （4）燃烧器阻力。用微压计测量燃烧器二次风入口和出口压差。入口测点为燃烧器入口
二次风箱压力测点；出口测点为燃烧器内二、外二次风出口截面上、下、左、右四个点，用皮托管测量；
（5）燃烧器出口速度均匀性测试。测试运行中的30只燃烧器出口轴向速度、切向速度的均匀性。
以上试验中，（1） ～（4）项内容选锅炉前墙F层燃烧器，测试一次风喷口出口圆周0°、90°、180°、270°和中心点共5个测点的风速。内二、外二次风出口切向风速和轴向风速的测点分别为0°、90°、180°、270°共4个测点。采用风速仪测量燃烧器出口风速。炉内燃烧器速度场，只测一只燃烧器的速度场，选前墙F5燃烧器，测其水平速度场。水平速度场测试中是以燃烧器中心轴线定义为Y轴，和Y轴垂直的水平线为X轴，以X、Y轴间隔200mm为测点位置，测量各点的轴向速度和切向速度，X轴测试范围为±1400mm，当Y轴超过1000mm，只测试轴向速度，间隔为400mm，测试到2600mm为止。
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2.1.2再热蒸汽温度调节挡板特性试验
通过冷态试验，了解和掌握再热蒸汽温度调节挡板特性。再热蒸汽温度调节挡板（简称烟道挡板）特性试验。在再热蒸汽温度调节挡板前后压差一定的情况下，通过测量再热蒸汽温度调节挡板不同开度下的烟气流量，绘制再热蒸汽温度调节挡板特性曲线。试验条件为：关闭过热蒸汽温度调节挡板，在再热器侧再热蒸汽温度调节挡板开度分别为100%、75%、50%、25%时，测量流量；关闭再热器烟道挡板，在过热器烟道挡板开度分别为100%、75%、50%、25%时，测量流量。冷态试验主要仪器见表5。
表5 冷态试验所用的主要仪器仪表
序号 1 2 3 4 5 名称 风速仪 比托管 微压计 靠背管 膜盒压力计 测压力 测压力 用途 测风速 数量 2 1 2 1 1 烟道挡板特性试验研究 燃烧器冷态试验研究 备注 2.2.锅炉设备运行特性试验研究
2.2.1燃烧器运行特性试验研究
在满负荷的条件下，研究燃烧器在不同内二、外二次风叶片角度和调风盘位置下锅炉未完全燃烧热损失、干烟气热损失、炉膛出口温度、NOx排放量、火焰稳定性。燃烧器运行特性试验研究内容：
（1）调风盘开度试验。进行调风盘指针处于标尺155mm、170mm、180mm、190mm位置的试验；
（2）内二次风叶片角度试验。在内二次风叶片处于30°、35°、40°位置下，进行试验研究；
（3）外二次风叶片角度试验。在外二次风叶片处于52°、60°、64°、68°位置条件下的试验。
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锅炉热效率试验是根据美国机械工程师协会标准（ASME PTC4.1）按反平衡法进行的，见公式（1）。在每次试验前，要求负荷稳定运行1～2小时后开始进行试验。DCS主要记录锅炉负荷、蒸汽流量，给水温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热器出口温度等。本次试验定义为屏式过热器出口烟气温度为炉膛出口温度（电厂集控规程定义为高温再热器入口烟气温度为炉膛出口温度），并在炉膛出口截面采用网格法布置热电偶，即在屏式过热器与二级过热器之间的炉膛空间布置26支热电偶，用K型铠装热电偶进行炉膛出口烟气温度测量，并用抽气热电偶对测试后的温度值进行修正。通过炉膛窥视孔用光学高温计进行炉膛温度场测量。在空气预热器出口烟道按等截面原则划分网格点，见图2（四个烟道中其中一个烟道测点的网格图），用热电偶测量各点烟气温度，用烟气分析仪进行烟气成分分析，由此确定排烟温度和烟气成分。炉渣取样是在炉底捞渣机出口每15分钟取一次样，试验结束后将渣样混合。煤样是在每台投入运行的磨煤机进煤管上的入炉煤取样点取样，每30分钟取一次为样，煤质分析项目为元素分析、工业分析、收到基高位发热量。飞灰样在电除尘器入口测点，用烟尘等速取样枪采取。试验所用仪器仪表见表6。
900900900900900125012501000
图2 空气预热器出口排烟温度和烟气成分测点网格图（4×3）
反平衡热效率计算公式：
ηid=100-L/(Hf+B)×100 (1)
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