引言
目前,通常在机组大修后对锅炉进行冷态动力场试验,用以对锅炉热态运行提供指导,但传统的数据测量方法存在一定误差,主要包括:人为误差,数据测试误差,数据计算误差等,无法提供最准确的试验数据,从而导致指导性意义的缺少或者丧失。所以,在冷态动力场试验时采用烟花示踪的方法,将更直观的展示炉内切圆情况,更好的反映出锅炉热态运行的状况,从而实现对锅炉运行的指导意义。
1 设备概况
该炉为亚临界一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢架、全悬吊结构的Õ型锅炉。制粉系统采用一次风正压直吹式系统,燃烧器采用四角切圆布置方式,共配备5台MPS-200型中速磨,每台磨供应一层一次风,共5层一次风。经过低氮燃烧器改造后,原有的水平浓淡燃烧器改为低NOx翼型导流浓淡燃烧器(共16台),将微油燃烧器改为带浓淡分离的微油燃烧器并将位置确定为A层,对二次风喷口进行改造的同时,增加三层SOFA风喷口。采用双切圆布置方式,假想切圆直径#1、#3角为Φ700mm,#2、#4角为Φ1000mm。
2 试验内容
本文冷态空气动力场试验内容包括燃烧器冷态调整、一次风速调平试验及炉内空气动力场烟花示踪观测。
2.1燃烧器冷态检查
将燃烧器摆角调至50%即中间水平位置,重点检查了各层燃烧器喷口的上下倾角,测量排查安装上可能存在的缺陷。在燃烧器摆动至水平位时(调整后)测量角度如下表所示:
表1 燃烧器安装倾角(°)注:测量角度为“+”代表燃烧器喷口上扬,为“-”代表燃烧器喷口下倾。
从表中可以看出,燃烧器调至水平时部分燃烧器倾角超出合理偏差范围(±5°),其中DE1、D1、AB1、FF2、EF2、DE2、DD2、FF3、EF3、DE3、D3、DD3、DD4、CD4、BC4偏差在10°以上(首阳山公司当即进行了检修,但D1下倾仍较为严重,建议在启机前处理完成),CD1、E2、D2、B2、AB2、SOFAⅢ3、SOFAⅠ3、E3、SOFAⅠ4、FF4、DE4、B4偏差在5°以上,在正式进行烟花示踪前将倾角调整至5°以内。
2.2 一次风风速调平试验
制粉系统采用一次风正压直吹式系统,燃烧器采用四角切圆布置方式,共配备5台MPS-200型中速磨,每台磨供应一层一次风,共5层一次风。由于风管长度、走向不同造成各风管阻力不同,需要调整一次风管上的节流缩孔来达到均衡各风管阻力的目的。试验时,启动引风机、一次风机,保持一次风母管压力稳定,冷、热风门全开。通过调节一次风管缩孔,将各层一次风管风速调至均匀。利用同一根靠背管进行动压测量,并换算出对应风速,一次风速调平结果如下表所示。
表2 一次风速调平结果经过对缩孔进行调整,A、D层一次风管风速均匀程度有了大幅提高,同层风速偏差均小于5%,满足了运行要求;B、C、E层一次风管风速原始状态下,同层风速偏差均小于5%,满足了运行要求,未调整。
2.3 炉内冷态空气动力场观测
调整各风门开度,一次风速按照17m/s控制,二次风速按照22m/s控制,维持风门开度、炉膛负压、风箱风压,炉内燃放烟花示踪,并通过屏过处安装摄像头记录,根据烟花示踪结果来观察炉内切圆情况,根据观察结果,B、D层在炉内形成俯视为逆时针切圆,B层切圆略大于D层,切圆情况良好,均无刷墙情况出现。
3 结论
(1) 燃烧器调至水平时部分燃烧器倾角超出合理偏差范围(±5°),其中15个喷口偏差在10°以上,在试验前需调整到±5°以内。
(2)本次试验进行二次风门三对照检查,必须保证所有风门可动,且开关到位。
(3)经过一次风速调平试验,A、B、C、D、E一次风管风速均匀程度有了大幅提高,同层风速偏差均小于5%,满足了运行要求。
(4)观测烟花示踪结果,B、D层在炉内形成俯视为逆时针切圆,B层切圆略大于D层,切圆情况良好,均无刷墙情况出现。
(5)冷态试验工况与热态运行工况有一定差异,建议在热态运行时加强炉内燃烧的观测和调整,找出合理的配风和燃烧方式,以利于机组安全、经济的运行,。
(6)本次试验充分介绍了烟花示踪的冷态动力场试验方法,清晰直观的观测了炉内切圆情况,对该类实验具有重大指导意义。
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(作者简介:孔禹(1993-),男,工学硕士,工程师,研究方向为锅炉设备性能试验、燃烧优化和新建机组调试。联系电话:17513327067,邮箱565868113@qq.com)