2025W火焰鍋爐全燒煙煤改造技術(shù)導(dǎo)則

W火焰鍋爐全燒煙煤改造技術(shù)導(dǎo)則目??次TOC\h\z\t"前言、引言標(biāo)題,1,參考文獻(xiàn)、索引標(biāo)題,1,章標(biāo)題,1,參考文獻(xiàn),1,附錄標(biāo)識(shí),1"31295前言 II214961范圍 1263322規(guī)范性引用文件 122283術(shù)語和定義 191084總體原則 2250735摻燒試驗(yàn) 223866設(shè)備改造 3321167改造后優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn) 4W火焰鍋爐全燒煙煤改造技術(shù)導(dǎo)則范圍本文件規(guī)定了燃煤電站W(wǎng)火焰鍋爐入爐煤質(zhì)由無煙煤、貧煤變換為煙煤時(shí)的改造的基本原則、方法及內(nèi)容要求，指導(dǎo)和促進(jìn)發(fā)電企業(yè)設(shè)備改造工作，進(jìn)一步提高W火焰鍋爐全燒煙煤的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，為W火焰鍋爐安全、高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)超低排放改造和節(jié)能降碳改造創(chuàng)造有利條件，推動(dòng)燃煤電站鍋爐超低排放和節(jié)能降碳工作深入開展。本文件適用于在役的W火焰鍋爐燃用煙煤的改造摸底試驗(yàn)要求、內(nèi)容、鍋爐主輔機(jī)系統(tǒng)改造技術(shù)路線、鍋爐主輔機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)要求和方法的選取。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3715煤質(zhì)及煤分析有關(guān)術(shù)語GB/T10184電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程DL/T466電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)選型導(dǎo)則DL/T467電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)性能試驗(yàn)DL/T1445電站煤粉鍋爐燃煤摻燒技術(shù)導(dǎo)則術(shù)語和定義GB/T3715、GB/T10184、DL/T466、DL/T1445界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。W火焰鍋爐Wflameboiler是一種燃燒無煙煤、貧煤的火焰為W形狀的鍋爐。W火焰鍋爐爐膛是由下部燃燒室和上部冷卻室所組成，下部燃燒室容積擴(kuò)大一倍左右，燃料燃燒過程基本上是在下部燃燒室內(nèi)進(jìn)行。上下爐膛之間有一縮腰，燃燒器布置在縮腰上，煤粉氣流從縮腰處的拱頂向下噴射，并著火燃燒。著火后的煤粉氣流到爐膛下部后煤粉顆粒重量減輕，火焰受到燃燒室下部分級(jí)風(fēng)的托起作用，向上轉(zhuǎn)折流動(dòng)，在下部燃燒室內(nèi)形成W型火焰。高灰分煙煤highashbituminouscoal20%<Vdaf≤37%，Aar≥20%的煙煤，其中Vdaf為干燥無灰基揮發(fā)分，Aar為收到基灰分。低灰分煙煤lowashbituminouscoal20%<Vdaf≤37%，Aar<20%的煙煤，其中Vdaf為干燥無灰基揮發(fā)分，Aar為收到基灰分。運(yùn)行優(yōu)化operationoptimization根據(jù)機(jī)組主、輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀況，在與設(shè)計(jì)值、行業(yè)先進(jìn)值、同類型機(jī)組標(biāo)桿值對(duì)標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過開展性能試驗(yàn)及綜合分析，建立一整套科學(xué)、合理的運(yùn)行調(diào)整方法和措施，在保證安全、環(huán)保的基礎(chǔ)上使機(jī)組始終保持最優(yōu)運(yùn)行方式和最佳的參數(shù)控制，持續(xù)降低機(jī)組運(yùn)行能耗。摻燒試驗(yàn)mixedburningtest按標(biāo)準(zhǔn)要求開展機(jī)組不同煙煤比例摻燒性能試驗(yàn)，充分了解機(jī)組設(shè)備特性及運(yùn)行性能，分析摻燒不同煙煤比例對(duì)鍋爐及其輔助系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)影響，發(fā)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)制約大比例摻燒煙煤的因素，為機(jī)組制訂安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的全燒煙煤改造措施提供科學(xué)依據(jù)，有效提升鍋爐安全性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。摻燒方式coalblendingmode不同煤種進(jìn)入爐膛燃燒的方式。主要分為間斷性摻燒方式、爐外預(yù)混摻燒方式和分磨摻燒方式以及兩種及以上摻燒的組合摻燒方式?？傮w原則4.1為適應(yīng)燃煤電站W(wǎng)火焰鍋爐超低排放、節(jié)能降耗、煤種多變等新形勢(shì)，解決W火焰鍋爐煤種由無煙煤、貧煤變換為煙煤時(shí)鍋爐存在的安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面的問題，根據(jù)國家及行業(yè)有關(guān)法律、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定，特制定本文件。4.2W火焰鍋爐在開展全燃煙煤改造前，應(yīng)開展不同煙煤摻燒比例下鍋爐性能摸底診斷試驗(yàn)，分析摻燒煙煤對(duì)鍋爐各系統(tǒng)的影響和制約全燃煙煤的關(guān)鍵因素。4.3針對(duì)制約鍋爐全燃煙煤的因素，開展系統(tǒng)性的技術(shù)改造。4.4W火焰鍋爐全燃煙煤改造后，為了使得鍋爐在最佳狀態(tài)運(yùn)行，應(yīng)開展制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和SCR脫硝系統(tǒng)整體聯(lián)合優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)。摻燒試驗(yàn)5.1試驗(yàn)要求5.1.1試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行擬摻燒煙煤的元素分析、工業(yè)分析、灰熔點(diǎn)和灰成分等，詳細(xì)計(jì)算分析煙煤的燃燒特性、結(jié)渣特性等。5.1.2鍋爐機(jī)組各主、輔機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)并滿足試驗(yàn)要求，若有缺陷，應(yīng)在試驗(yàn)前消除。5.1.3整個(gè)鍋爐機(jī)組的嚴(yán)密性檢查，消除煙、風(fēng)及制粉系統(tǒng)不應(yīng)有的泄漏。5.1.4試驗(yàn)負(fù)荷在100%、75%和50%負(fù)荷工況進(jìn)行。5.1.5煙煤摻燒方式宜采用分磨進(jìn)行。5.2試驗(yàn)內(nèi)容5.2.1磨煤機(jī)性能試驗(yàn)。按照DL/T467要求開展磨煤機(jī)單耗、耗電率、煤粉細(xì)度、粉管一次風(fēng)速測(cè)試。5.2.2鍋爐效率試驗(yàn)。按照GB/T10184要求開展鍋爐效率試驗(yàn)。5.2.3風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)。按照DL/T469要求開展一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)出力、效率、耗電量、耗電率試驗(yàn)。5.2.4SCR脫硝系統(tǒng)性能試驗(yàn)。按照T/CEC251要求開展SCR脫硝系統(tǒng)試驗(yàn)，測(cè)試脫硝系統(tǒng)進(jìn)出口NOX濃度分布、氨逃逸等。5.2.5根據(jù)不同煙煤摻燒比例試驗(yàn)結(jié)果，分析不同負(fù)荷下煙煤摻燒后對(duì)鍋爐制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、SCR脫硝系統(tǒng)各參數(shù)影響，重點(diǎn)關(guān)注對(duì)磨煤機(jī)耗電率、煤粉細(xì)度、飛灰含碳量、大渣含碳量、汽溫參數(shù)、爐膛溫度、脫硝進(jìn)口NOX濃度、排煙溫度、風(fēng)機(jī)耗電率、廠用電率等影響，觀察爐膛受熱面結(jié)焦情況，分析得到摻燒煙煤后鍋爐運(yùn)行中存在的問題。設(shè)備改造W火焰鍋爐全燒煙煤改造是系統(tǒng)性工程，涉及到制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、受熱面、吹灰器、衛(wèi)燃帶優(yōu)化改造等，具體主要包括磨煤機(jī)選型、磨煤機(jī)出口粉管管徑優(yōu)化改造、燃燒器優(yōu)化設(shè)計(jì)改造、二次風(fēng)系統(tǒng)及風(fēng)量均勻性改造、高溫受熱面改造、衛(wèi)燃帶優(yōu)化改造、風(fēng)機(jī)出力核算及改造、吹灰器優(yōu)化改造等。6.1為了提高制粉系統(tǒng)安全性，全燒煙煤后的制粉系統(tǒng)宜采用直吹式中速磨煤機(jī)系統(tǒng)。6.2根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，開展制粉系統(tǒng)選型計(jì)算。6.2.1為了提高鍋爐在新型電力系統(tǒng)下的適應(yīng)深度調(diào)峰、深度低氮燃燒和煤種變化等多方面的能力，磨煤機(jī)選型計(jì)算的煤粉細(xì)度R90建議按照DL/T5145中規(guī)定選取要求數(shù)值再進(jìn)一步降低，低灰分煙煤可按公式R90=0.5nVdaf-Ad/8-2，Ad：收到基灰分，小于20%。高灰分煙煤可按公式R90=0.5nVdaf-Ad/4-2，Ad：收到基灰分，大于等于20%。6.2.2根據(jù)DL/T5121要求，采用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)煤粉管道設(shè)計(jì)推薦一次風(fēng)流速22m/s-28m/s，低負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)，煤粉管道一次風(fēng)流速不應(yīng)低于18m/s，重新設(shè)計(jì)磨煤機(jī)出口一次風(fēng)粉管道尺寸。6.2.3煤粉細(xì)度調(diào)節(jié)宜采用動(dòng)態(tài)分離器。6.2.4原雙進(jìn)雙出制粉系統(tǒng)中的給煤機(jī)宜利舊，并且同時(shí)旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)慕嵌?，在兩臺(tái)給煤機(jī)出口設(shè)置一個(gè)共用的原煤收集倉，實(shí)現(xiàn)分倉進(jìn)煤，磨前摻配，兩臺(tái)給煤機(jī)同為一臺(tái)磨煤機(jī)給煤。6.2.5為了改善粉管風(fēng)量、粉量偏差，改善燃燒均勻性，宜在磨煤機(jī)出口各粉管上加裝風(fēng)粉在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)調(diào)平裝置。6.3根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，開展燃燒系統(tǒng)改造。6.3.1燃燒系統(tǒng)改造時(shí)應(yīng)考慮調(diào)整燃燒配風(fēng)，增加火焰下沖深度，采用空氣深度分級(jí)技術(shù)控制氮氧化物的生成。6.3.2合理布置爐膛衛(wèi)燃帶面積，防止結(jié)焦。6.3.3為避免翼墻和側(cè)墻發(fā)生嚴(yán)重結(jié)焦，宜在下爐膛翼墻采用防焦風(fēng)布置，防焦風(fēng)布置改造包括翼墻風(fēng)和貼壁風(fēng)改造，翼墻風(fēng)在翼墻水冷壁高度方向，沿不同的標(biāo)高布置多排風(fēng)口。貼壁風(fēng)布置在爐膛四角翼墻水冷壁上，貼壁風(fēng)沿著平行側(cè)墻的方向吹入，并在兩側(cè)墻的煙氣走廊內(nèi)貼壁擴(kuò)散，順著煙氣流動(dòng)的方向向上流動(dòng)，保護(hù)整個(gè)側(cè)墻壁面。貼壁風(fēng)為高速直流風(fēng)，保證貼壁風(fēng)具有足夠的剛性吹到爐膛中心。貼壁風(fēng)取自于總風(fēng)道，用風(fēng)管連接并布置手動(dòng)調(diào)節(jié)擋板，通過試驗(yàn)調(diào)整擋板開度后通常不做大的調(diào)整。6.3.4宜采用二次風(fēng)均勻配風(fēng)技術(shù)?？赏ㄟ^在大風(fēng)箱內(nèi)和燃盡風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板改造，將前后墻二次風(fēng)箱和燃盡風(fēng)風(fēng)箱分成三個(gè)單元供風(fēng)。6.3.5為防止?fàn)t膛結(jié)焦發(fā)生，改善爐內(nèi)輸入熱量均衡，兼顧低負(fù)荷穩(wěn)燃負(fù)荷要求，應(yīng)使得煤粉氣流的著火和燃燒相對(duì)集中，以改善煤粉的著火條件，前后拱上燃燒器宜采用前后墻斜對(duì)稱單排順列布置，如一臺(tái)磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)6個(gè)燃燒器，前墻布置3個(gè)，后墻布置3個(gè)，且沿爐膛中心線斜對(duì)稱。6.3.6最外側(cè)燃燒器宜遠(yuǎn)離側(cè)墻水冷壁，可有效避免翼墻和側(cè)墻結(jié)焦，拱上二次風(fēng)噴口布置在燃燒器兩側(cè)。6.3.7煤粉燃燒器宜采用外置濃淡分離直流式煤粉燃燒器，燃燒器由分離式煤粉濃縮器、直流式煤粉燃燒器、煤粉噴口、乏氣管、乏氣調(diào)節(jié)蝶閥等組成。乏氣被引入下引乏氣支管，乏氣噴口布置在拱下爐膛豎直段位置，實(shí)現(xiàn)火焰中心調(diào)整。一次風(fēng)噴口出口宜設(shè)置周向穩(wěn)焰齒環(huán)，提高一次風(fēng)煤粉氣流的湍動(dòng)度和穩(wěn)燃能力。燃燒器煤粉噴口宜采用耐高溫耐磨鑄鋼件，煤粉燃燒器及彎頭內(nèi)壁襯布置耐磨材料，提高可靠性和使用壽命。6.3.8靠近爐膛中心的燃燒器宜采用等離子點(diǎn)火燃燒器，通常設(shè)置一層，提高鍋爐點(diǎn)火穩(wěn)燃能力。6.3.9優(yōu)化設(shè)計(jì)F風(fēng)噴口形式和風(fēng)量大小，宜采用集中式噴口。充分利用下爐膛的高度，形成良好的“W”形火焰形狀。6.3.10合理設(shè)計(jì)燃盡風(fēng)噴口數(shù)量和燃盡風(fēng)風(fēng)量大小，燃盡風(fēng)比例宜在25%-35%范圍。燃盡風(fēng)噴口宜前后墻對(duì)稱布置。燃盡風(fēng)調(diào)風(fēng)設(shè)備由中心直流風(fēng)和外圈旋流風(fēng)組成，將燃盡風(fēng)分為兩股獨(dú)立的氣流噴入爐膛，可分別調(diào)節(jié)，以強(qiáng)化其與爐膛中的煙氣混合，以使煤粉在后期進(jìn)一步燃盡。燃盡風(fēng)噴口設(shè)計(jì)為可上下和水平擺動(dòng)一定角度，在燃盡風(fēng)區(qū)域爐膛四角布置共4只貼壁風(fēng)口且可上下擺動(dòng)一定角度。6.4根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合鍋爐熱力計(jì)算和壁溫?cái)?shù)據(jù)開展受熱面優(yōu)化改造。6.4.1分隔屏過熱器宜改造，垂直段高度去除部分的具體起始位置，需視原有的滑動(dòng)塊和固定塊的具體位置來確定，去除部分應(yīng)盡量靠近下端位置（避開原對(duì)接焊口），減輕下部保留管屏的重量，改造時(shí)其位置向上移動(dòng)。根據(jù)機(jī)組實(shí)際情況考慮受熱面材料是否需要提檔升級(jí)。合理設(shè)計(jì)分隔屏穿墻區(qū)域水冷壁。6.4.2新的管屏穿墻處需設(shè)置密封裝置。整個(gè)分隔屏穿墻區(qū)域的爐膛前墻剛性梁系統(tǒng)需重新設(shè)計(jì)布置。6.5根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合鍋爐熱力計(jì)算開展煙氣余熱利用優(yōu)化改造。6.6根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合鍋爐熱力計(jì)算開展衛(wèi)燃帶面積優(yōu)化改造。6.7根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合燃燒系統(tǒng)燃盡風(fēng)和分隔屏的改造開展吹灰器優(yōu)化改造。吹灰器的布置位置需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置條件和其他系統(tǒng)改造統(tǒng)一考慮。6.8根據(jù)煙煤煤質(zhì)數(shù)據(jù)和摻燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合制粉系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和受熱面的改造開展一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)出力校核計(jì)算，并確定是否需要改造。6.9設(shè)備改造方案確定后，應(yīng)開展詳細(xì)的鍋爐熱力計(jì)算和按照幾何尺寸1:1建模數(shù)值模擬計(jì)算，分析改造參數(shù)是否滿足要求。改造后優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)7.1機(jī)組主要設(shè)備發(fā)生重大變化，爐內(nèi)燃燒狀況發(fā)生變化，應(yīng)對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。7.2為掌握燃燒器出口速度場(chǎng)分布、爐內(nèi)各股氣流的擾動(dòng)情況，需進(jìn)行鍋爐冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)，開展一次風(fēng)速冷態(tài)調(diào)平（風(fēng)速偏差控制在5%以內(nèi)）和一次風(fēng)速、磨煤機(jī)通風(fēng)量標(biāo)定，為熱態(tài)運(yùn)行工況下優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整，提高設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力奠定基礎(chǔ)。7.3制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)的主要內(nèi)容包括煤粉分離器擋板調(diào)節(jié)特性試驗(yàn)、風(fēng)量粉量分配調(diào)平試驗(yàn)、制粉系統(tǒng)耗電率分析等。通過分離器擋板（動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速）等調(diào)整，保持煤粉細(xì)度在推薦值附近運(yùn)行。煤粉細(xì)度推薦值按公式（1-3）計(jì)算得到。低灰分煙煤R90=0.5nVdaf-Ad/8-2，且R90>15%（1）高灰分煙煤R90=0.5nVdaf-Ad/4-2,且R90≤15%（2）式中:R90—煤粉細(xì)度，%；n—煤粉均勻性指數(shù)，取決于制粉設(shè)備的類型和煤種（一般情況下，配離心式分離器的制粉設(shè)備，n-1.0-1.1，配旋轉(zhuǎn)式分離器n-1.1-1.2，也可按式（3）計(jì)算：Vdaf—煤的干燥無灰基揮發(fā)分，%；低灰分煙煤：Ad<20%；高灰分煙煤：Ad≥20%。7.4二次風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)。7.4.1拱上風(fēng)風(fēng)量調(diào)整試驗(yàn)。調(diào)風(fēng)盤用于調(diào)節(jié)拱上風(fēng)流量，控制調(diào)風(fēng)盤的位置（即開度）調(diào)整進(jìn)入單個(gè)燃燒器的拱上風(fēng)量，提高煤粉的穿透能力。開大調(diào)風(fēng)盤開度，提高二次風(fēng)的速度，增加煤粉氣流的剛性，使煤粉氣流的穿透能力增強(qiáng)，著火推遲，火焰行程增長，反之，則著火提前，火焰行程變短。通過試驗(yàn)確定其最佳開度。7.4.2乏氣風(fēng)風(fēng)量調(diào)整試驗(yàn)。乏氣風(fēng)開度增加，燃燒器噴口一次風(fēng)速降低、煤粉濃度增加，著火提前，火焰中心上移。乏氣風(fēng)開度減小，燃燒器噴口一次風(fēng)速提高、煤粉濃度降低，著火推遲，火焰中心下移。根據(jù)乏氣風(fēng)量?jī)?yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，制定不同負(fù)荷工況下各乏氣風(fēng)門開度，運(yùn)行保持最佳開度位置。7.4.3F風(fēng)擋板調(diào)整試驗(yàn)。根據(jù)F風(fēng)量?jī)?yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，制定不同負(fù)荷工況下各F風(fēng)門開度，運(yùn)行保持最佳開度位置。7.4.4貼壁風(fēng)擋板調(diào)整試驗(yàn)。根據(jù)貼壁風(fēng)量?jī)?yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，制定不同負(fù)荷工況下各貼壁風(fēng)門開度，運(yùn)行保持最佳開度位置。7.5燃盡風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)。7.5.1燃盡風(fēng)風(fēng)門調(diào)整試驗(yàn)。燃盡風(fēng)將全爐膛劃分為燃燒區(qū)域與燃盡區(qū)域，降低鍋爐的NOx排放。在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)沿爐膛寬度方向風(fēng)量的分配、控制受熱面壁溫起作用。根據(jù)燃盡風(fēng)量?jī)?yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，制定不同負(fù)荷工況下各燃盡風(fēng)門開度，運(yùn)行保持最佳開度位置。7.5.2燃盡風(fēng)上下擺角調(diào)整試驗(yàn)。燃