威信電廠取消旁路可行性相關問題研究-資料下載頁

　　

【正文】 等地 燃 煤 ，實際燃煤含碳量 Car為 55%左右 ，灰分 Aar為 28%左右 ，干燥無灰基揮發分 Vdaf為 12%左右（ 入爐煤 Vdaf均控制在 15%以內 ） ，收到基低位發熱量 Q, ar為 20MJ/kg左右 。 云南滇東一廠 4 臺鍋爐均采用北京巴布科克?威爾科克斯有限公司的亞臨界壓力、一次再熱、單爐膛平衡通風、自然循環、單汽包“ W”型鍋爐。鍋爐整體TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 27 Π型布置，全鋼構架懸吊緊身全封閉結構 ， 固態連續排渣 。 鍋爐燃燒系統由濃縮型 EIXCL 雙調風燃燒器、乏氣管、分級風管、開式風箱等組成，共配備 24 只燃燒器，前、后拱 各 12 只。 制粉系統采用正壓直吹式，配有 6 臺雙進雙出筒式低速鋼球磨煤機。 尾部設置分煙道，采用煙氣分流擋板調節再熱器出口汽溫 ， 在尾部豎井下設置兩臺三分倉容克式空氣預熱器。 滇東一廠鍋爐點火采用 0 輕質 柴油助燃點火 ， 在鍋爐前后墻爐拱上共布置了 24 只點火油槍 ， 每只油槍設計 流量 為 ， 油壓為 ~， 油噴嘴采用簡單機械霧化方式。 設計 鍋爐冷態啟動 時 從鍋爐點火到機組滿負荷 時間為 6~8小時 ，設計不投油最低穩燃負荷不大于 40%BMCR， 而在實際運行中， 鍋爐冷態啟動時間一般為 12~13 小時，鍋爐不投油最低穩 燃負荷為 350MW（接近60%BMCR）。 滇東一廠每臺鍋爐配置 2 臺電除塵器， 雙室四電場，由浙江菲達公司設計制造 。 除塵器的設計除塵效率為 %， 保證除塵效率 ≥%。 系統設計灰量（ 1 600MW，設計煤種）為省煤器 ，除塵器 ，其中第一電場灰量，第二電場灰量 ，第三電場灰量 ，第四電場灰 。 滇東一廠每臺鍋爐配套建設一套石灰石 — 石膏濕法煙氣脫硫裝置 ， 與主機 同步建設投運 ， 原建設為鼓泡塔 ，由于燃煤含硫量的變化， 現已改造為噴淋塔 ，由北京博奇公司總承包建設 。 改造后設計燃煤含硫量 Sar 為 %， 燃用設計煤種時，機組滿負荷 時 FGD 入口設計煙氣量為 210104m3/h（標態、干基、 6%O2），原 煙氣 SO2濃度為 7000mg/m3（標態、干基、 6%O2） ， 設計脫硫效率為 %。每座吸收塔 配置 5 層噴淋層， 對應配套 5 臺漿液循環泵，單臺循環泵流量 為11320m3/h， 吸收塔漿池區直徑 ， 設計液位 ，設計漿池容積 4276m3。滇東一廠每套 FGD 裝置設置 有 兩臺 脫硫 增壓風機， 有煙氣換熱器 GGH， 設置有脫硫 煙氣旁路 。 試驗機組 與威信電廠的可類比性 為了 預測威信電廠 投運后冷態啟動 時 的 投油 過程及投油 量 ，特別是未燃盡 油污量 和粉塵量 ， 須在 已投運的、相似 條件的鍋爐上進行 冷態啟動 投油摸底測試試驗 。 在篩選國內 眾多電廠的基礎上 ， 最后選擇在云南滇東能源公司第一發電廠 4機組 上進行 本次 試驗 ， 滇東 一廠與威信電廠的 相似條件如下： TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 28 滇東一廠與威信電廠同為 600MW 規模的燃煤 機組 ， 機組規模一致。 滇東一廠 與威信電廠 設計 燃煤均為 云南 本地 無煙煤 ， 其中與 點火 投油量 密切相關的 燃煤 揮發分 ，滇東一廠設計煤種干燥無灰基揮發分為 %，校核煤種為%、 %，實際 入爐煤 為 12%左右（ 控制 15%以內 ） ， 而威信電廠設計煤種揮發分為 %，校核 煤種為 %、 %（ 與滇東實際燃煤 揮發分 接近 ） 。 兩廠燃煤的含碳量、灰分、熱值等其它參數 均接近 。 滇東一廠 與威信電廠 鍋爐均為 W 火焰爐 ， 分別由北京巴威和東方鍋爐廠生產， 其中滇東一廠鍋爐投運時間為 2022 年底。 滇東一廠與威信電廠的點火方式相同， 為 投油點火 方式 ， 均 采用 0 輕質柴油助燃 。滇東一廠設計冷態啟動 從鍋爐點火到機組滿負荷 時間為 6~8 小時， 而實際運行 中 冷態啟動時間為 12~13 小時（包括 機組 預熱、汽輪機沖轉 、并網發電 、油槍退出 等 ） ； 威信電廠設計冷態啟動時間為 5~6h，設計冷態啟動時間與滇東一廠相近， 實際啟爐時間需在投運后 驗證 。 滇東一廠與威信電廠 油槍布置方式相似， 均是在鍋爐前后拱上布置 24 只油槍，采用機械霧化方式 ，兩廠的單只油槍流量分別為 。 滇東 一廠設計最低不投油穩燃負荷為 240MW，而實際運行 中 在 350MW 負荷 以下時就需要投油助燃， 鍋爐啟動時 在 350MW 以上負荷時才 退出全部油槍；威信電廠設計最低不投油穩燃負荷為 270MW，實際 不投油穩燃負荷需在投運后驗證。 從以上參數對比可以看出 ， 滇東一廠與威信電廠 機組規模一致、設計 煤種 相近 、 爐型結構相似、 點火方式相同 ， 在鍋爐投油點火啟動方面，兩廠具有較 好 的可類比性， 在滇東一廠上進行投油摸底試驗對威信電廠具有 較高 的 可 參考 性 。 表 為滇東一廠與威信電廠的參數類比表。 表 滇東一廠 與威信電廠 參數類比 序號 類比項目 單位 滇東一廠 威信電廠 1 機組規模 MW 600 600 2 燃煤煤種 設計燃用煤種 — 無煙煤 無煙煤 TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 29 序號 類比項目 單位 滇東一廠 威信電廠 干燥無灰基揮發分 Vdaf % （設計煤種） （校核煤種 1） （校核煤種 2） ~12（實際燃用煤種） （設計煤種） （校核煤種 1） （校核煤種 2） 收到基含碳量 Car % （設計煤種） ~55（實際燃用煤種） （設計煤種） 收到基灰分 Aar % （設計煤種） ~28（實際燃用煤種） （設計煤種） 收到基低位發熱量 Q, ar MJ/kg （設計煤種） ~20（實際燃用煤種） （設計煤種） 3 鍋爐參數 爐 型 — W 火焰爐 W 火焰爐 鍋爐生產商 — 北京巴威 東方鍋爐廠 4 鍋爐點火啟動 點火方式 — 投油點火 投油點火 助燃油品 — 0 輕質柴油 0 輕質柴油 冷態啟動時間 小時 6~8（設計） 12~13（實際） 5~6（設計） 5 助燃油槍 油槍數量 只 24 24 單只油槍流量 t/h 油槍霧化方式 — 機械霧化 機械霧化 6 最低不投油穩燃負荷 MW 240（設計） 350（實際） 270（設計） 7 除塵器 除塵器類型 — 電除塵器 電除塵器 電場數量 個 四電場 五電場 8 煙氣脫硫裝置 脫硫裝置類型 — 石灰石 — 石膏濕法 石灰石 — 石膏濕法 噴淋層數 層 5 4 吸收塔漿池容積 m3 4276 4451 TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 30 試驗機組 投油點火 冷態 啟動 過程 試驗機組 冷態啟動 一般過程 滇東一廠 安裝有 4 臺 600WM 亞臨界機組 （ 1~4） ， 配置 4 臺 W 火焰 鍋 爐，燃用無煙煤 ， 鍋爐啟動 時 采用 0 輕質柴油助燃 。 滇東一廠 鍋爐冷態啟動 的一般過程 主要分為以下幾個階段 ， 1） 鍋爐點火 → 汽包起壓：如果鍋爐點火前通過換水已將汽包壁溫加熱至80℃ 左右，該過程需要 1 小時，如果純冷態 啟 動 則需要 2 小時以上 ； 本階段需要投入油槍 4 只 左右； 2） 汽包起壓 → 燒到沖轉參數（主汽 /再熱汽壓力 ，主汽 /再熱汽溫度 350/330℃ 左右） ：該過程 需要時間 約 3~4 小時 ，投入 油槍 68 只 ； 3） 汽輪機沖轉 → 中速暖機結束：該過程前 1 小時進行汽機摩檢等工作，需要 投入 油槍 6 只左右 ； 后 3~4 小時為 1500rpm 汽機中速暖機過程，需要 投入 油槍 4~5 只 ； 4） 中速暖機結束 → 發電機并網：耗時 3045min 左右，期間增 加 油槍 投入 ，逐步將油槍增投至 8 只以上 ， 準備 機組 并網 ； 5） 并網 → 油槍撤除：該過程需要 3 小時左右，并網后繼續增投油槍并啟動第一臺制粉系統，最多油槍增投至 1416 只 ； 隨著機組負荷的增加逐臺啟動制粉系統，第二臺制粉系統啟動后逐漸減少油槍數量，當機組 達到 350MW 負荷 、 5臺制粉啟動后， 退出 全部油槍 ； 全部油槍退出后，依次投入電除塵器的各 電場，除塵器運行穩定后， 啟動煙氣脫硫系統， 啟動脫硫增壓風機， 關閉旁路擋板門。 滇東一廠 運行規程中， 鍋爐冷態啟動 時 機組 啟動 曲線 如下圖： TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 31 圖 滇東一廠機組冷態啟動運行規程曲線 TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 32 試驗 期間 機組 冷態 啟動過程 本次 600MW 機組 W 火焰爐冷態啟動過程的投油摸底試驗在滇東一廠 4 機組 上進行 ， 記錄了 2022 年 3 月 3 日晚至 3 月 4 日上午 4 機組 冷態啟動期間 的各項參數 。 滇東一廠 4 機組鍋爐于 2022 年 3 月 3 日 22:40 開始投油點火 ， 至 3 月 4 日7:40 約 9 個小時的時間里， 為 鍋爐點火、汽包起壓、汽輪機沖轉、中速暖機、準備并網等 過程 ， 為只投油不投煤階段， 油槍數量在 4~9 只之間 ， 燃油量在 7~17t/h之間 ； 送風量大大超過理論需 O2量， 鍋爐煙氣 O2含量在 18%以上 ； 爐膛煙氣溫度（再熱器入口）逐漸上升 ， 從室溫約 20℃上升到 350℃左右并 在此附近波動 。 滇東一廠 4 機組啟動過程中，于 2022 年 3 月 4 日約 7:40 開始并網， 此 時增加油槍投入量 ，最多時達到 18 只 ， 至 機組負荷 350MW 以上時 再逐漸退出油槍，至 10:20 左右全部油槍退出 ； 在機組并網后 同時啟動磨煤 機 制粉系統 ， 并逐漸加大鍋爐燃煤量，至全部油槍退出時，鍋爐燃煤量已達到 約 220t/h， 從 7:40 至 10:20的近 3 個小時時間里，為油煤混燒過程； 從 7:40 機組并網起， 鍋爐蒸發量和 機組 負荷 穩步上升，至 10:20 油槍全部退出時，機組負荷已接近 400MW； 在油煤混燒階段，隨著燃煤量的增加 ， 鍋爐煙氣 O2 含量逐漸下降， 從只 投油階段的 18%左右下降到 4~6%之間 ； 油煤混燒 過程中 ，爐膛煙氣溫度 （再熱器入口）逐漸上升，從 350℃左右升高到 500℃左右。 待 全部油槍退出后， 從 10:25 起開始投電除塵器 ， 每次投一個電場， AB1 電場最先送電 ， 再 依次 投 CD1 電場、 EF1 電場、 GH1 電場，投完第 1 電場 后 再投第 2 電場、第 3 電場、第 4 電場 ，至 10:40 左右，全部電場已投入 。待除塵器運行穩定后， 再啟動脫硫增壓風機、關閉旁路擋板門 ， 投入煙氣脫硫系統。至此，鍋爐、除塵器、脫硫裝置全部投入正常運行。 總體來看， 滇東一廠 4 機組本次啟動過程從鍋爐點火到退出最后一只油槍，總 共 時間近 12 小時 ， 其中前約 9 個小時為只投油不投煤階 段 ， 后 段 機組并網后的 近 3 個小時為油煤 混燒階段 。 滇東一廠 4 機組投油點火冷態啟動過程的啟爐參數 曲線如圖 ， 啟爐過程的油槍投入數量如圖 。 TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 33 圖 滇東一廠 4 機組冷態啟動過程參數曲線 圖 滇東 一 廠 4 機組 鍋爐 冷態啟動過程 油槍投入數量 煙氣 O2量 蒸發 量 送風 量 瞬時投油 量 累積油量 燃煤量 鍋爐煙氣溫度 機組負荷 21:30 1:30 5:30 9:30 開始投油 開始燃煤 投油結束 時間（ min） 油槍數量 TPRI 西安熱工研究院有限公司技術報告 34 試驗方法與試驗設備 油污 和粉塵的采樣 方法和設備 鍋爐投油點火冷態啟動 過程中 ，對除塵和脫硫系統最大的危害為燃油產生的油污和燃煤產生的 高濃度 粉塵 ，在本次試驗 過程中， 油污和粉塵的采樣 利用 煙氣顆粒物等速采樣儀 來 捕集 ， 其特點為 能夠自動跟蹤煙道內的煙氣流速 來 進行等速采樣， 保證了顆粒物的采樣精度要求， 并可以自動記錄 采樣過程 的采樣 參數 。 其簡要 工作原理 和操作過程 敘述如下： 將 用于收集油污和粉塵的 超細玻璃纖維無膠 濾筒 裝入到采樣槍的前端， 將采樣槍 從煙道 上的 測孔插入到煙道內， 使 采樣槍入口管嘴正對氣流來流方向 。 進行采樣 相關參數設置后，開啟 采樣控制箱 的 抽 氣泵 開始采樣 ， 含油含塵煙氣被抽吸進采樣槍中， 經過超細玻璃纖維濾筒時，其中的油污和粉塵被過濾捕集下來 ， 煙氣再進入到干燥筒中 ， 利用 無水 硅膠 進行 除濕干燥 ， 干燥后的煙氣 再進入到過濾筒中， 煙氣中可能殘留的微量飛灰和從干燥筒中帶入的粉塵 被 進一步 過濾 ， 凈化后的煙氣進入到流量計中 ，然后經氣泵排出 。 采樣槍的前端還同時安裝有靠背式皮托管，用于測量 煙道內的煙氣 全壓和靜壓， 其測量數據輸入到采樣控制箱的中央處理器中， 中央處理器 將全壓和