600MW亚临界锅炉冷态空气动力场试验及优化

论文摘要

东方锅炉厂采用英国三井—巴布科可公司技术为盘南电厂1号机组设计制造的新型改进锅炉是我国西南地区投入使用的首台600MW亚临界锅炉。该类型锅炉设计为前后墙对冲,自然循环汽包炉,燃烧器为LNASB轴向旋流式煤粉燃烧器。由于没有任何运行经验,该锅炉在实际工作中的状况如何,炉内的空气动力场怎么分布,都是操作运行中必须注意的问题。因此对600MW亚临界锅炉的冷态炉内空气动力场的试验和优化对热态调整及提高锅炉的运行经济性和可靠性有重要的工程实用意义和价值。本文针对采用前后墙对冲燃烧技术的600MW亚临界锅炉,在深入分析并确定进行该锅炉冷态试验工况、试验方法、数据处理与修正的计算原理及方法基础上,确定了测试点及其布置,对炉内二次风喷口风速与风量关系、二次风旋流强度与二次风旋流器的位置关系、同层一次风的调平进行了的锅炉特性冷态试验研究。根据试验结果,进一步分析了该锅炉炉内空气动力场的分布情况,并提出了优化改进方案。研究结果表明,分析确定的锅炉机组试验工况、试验方法是可行合理的,分析数据处理和修正的计算原理及方法正确,测点及其布置合理。试验研究表明不同配风方式下炉膛均具有一定的充满度;相邻及层间燃烧器射流无相互干扰;侧墙气流速度较低无明显冲刷现象,燃烧器射流没有形成全扩散气流冲刷炉墙及贴壁现象;OFA燃尽风一次风射流刚性大,扩散衰减慢,具有较强穿透能力。研究结果还表明,通过对1#锅炉冷态一次风BS-Ⅰ测速管标定,测速管的流量系数稳定,可用于一次风的调整测量及同层一次风调平试验。#1锅炉燃烧器二次风套筒在0%～50%以内对风速的调节作用明显,基本呈线性关系;二次风套筒开度在50%以上,套筒开度对速度变化影响不大。经优化,燃烧器的各风门套筒、旋流器位置可采用文中表5.9设置来优化组织燃烧。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 锅炉炉膛内燃烧空气动力场的特点
• 1.3.2 前后墙对冲燃烧与切圆燃烧技术的发展
• 1.3.3 冷态空气动力场研究现状
• 1.4 本文研究的内容
• 2 盘南600MW亚临界DG2028/17.35-Ⅱ2锅炉机组特性
• 2.1 DG2028/17.35-Ⅱ2锅炉机组技术特点
• 2.2 锅炉基本性能及主要设计参数
• 2.2.1 锅炉基本性能
• 2.2.2 锅炉主要设计参数
• 2.2.3 锅炉热力特性
• 2.3 锅炉燃烧设备
• 2.3.1 LNASB燃烧器
• 2.3.2 燃烧器布置方式
• 2.3.3 燃烧系统设计参数
• 2.4 燃用煤种特性
• 2.5 锅炉的主要辅机
• 2.5.1 风机性能
• 2.5.2 制粉系统
• 2.5.3 空气预热系统
• 3 锅炉机组冷态空气动力场试验内容
• 3.1 引言
• 3.2 试验内容及项目
• 3.3 试验测点布置及仪表确定
• 3.3.1 试验测点与测试仪器仪表及器材
• 3.3.2 主要参数测量
• 3.3.3 数据采集
• 3.4 试验方法和步骤
• 3.4.1 冷态检查
• 3.4.2 主要风量测速管的标定
• 3.4.3 一次风量测定及调平试验
• 3.4.4 二次风量的测定
• 3.4.5 单只旋流燃烧器冷态射流观测试验
• 3.4.6 锅炉炉内冷态空气动力场特性观测试验
• 4 锅炉机组冷态空气动力场试验数据处理与方法
• 4.1 冷态模拟试验理论依据
• 4.1.1 冷态模拟的基本原理
• 4.1.2 风量测量的基本原理
• 4.2 试验数据处理方法
• 4.3 试验数据修正原理及方法
• 4.3.1 非标准测量装置的修正
• 4.3.2 系统中的误差分析及修正
• 4.4 数据的采集及处理
• 4.4.1 一次风风量标定数据的采集及处理
• 4.4.2 二次风风量标定数据的采集及处理
• 4.5 同层一次风量偏差数据处理方法
• 5 锅炉冷态空气动力场试验结果及分析
• 5.1 燃烧器安装检查情况
• 5.2 锅炉送风系统各风量测量装置标定结果
• 5.2.1 送风机标定结果
• 5.2.2 二次风标定结果
• 5.2.3 燃尽风标定结果
• 5.2.4 一次风BS-Ⅰ测速管标定结果
• 5.3 一次风量测定及调平试验
• 5.4 二次风套筒冷态特性试验
• 5.5 1#炉冷态空气动力场特性试验
• 5.5.1 单只旋流燃烧器冷态射流观测试验
• 5.5.2 OFA燃烧器冷态模拟额定负荷运行空气动力场观测试验
• 5.5.3 燃烧器全投冷态模拟额定负荷运行空气动力场观测试验
• 5.6 试验过程中发现的有关问题及优化
• 5.6.1 一次风布置的优化
• 5.6.2 二次风布置的优化
• 5.6.3 燃烧器安装调节的优化
• 5.7 锅炉辅机运行状况及优化
• 5.7.1 引风机
• 5.7.2 送风机
• 5.7.3 一次风机
• 5.7.4 空预器与暖风器
• 5.8 锅炉机组运行状况评价
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录:作者在攻读学位期间发表的论文目录