600MW超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法及裝置與流程
2023-04-25 05:34:26 1
本發明涉及660mw超超臨界鍋爐機組領域，尤其涉及一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法及裝置。
背景技術：
由於我國能源結構特點，將來很長一段時間煤炭資源仍然是我國能源消費的主力且火力發電繼續在發電產業中佔主導作用。隨著鍋爐技術的不斷發展，大機組，高容量的鍋爐已經成為火電廠發展的趨勢所在。但是隨「競價上網」和日益嚴峻的環境問題，使的火電廠長期處於變負荷運行狀態，火電廠如何在變負荷運行中保持較高的發電效率、降低汙染氣體的排放日益受到重視。在現有的節能診斷研究中，黃志強以300mw機組實際運行的dcs數據為依據進行全面的節能診斷，在診斷結果的基礎上通過加優化運行方式，提高了機組運行的經濟性，並為節能改造提供了重要依據。闞偉民以沙角a電廠300mw為例進行了熱力性能診斷試驗，找出了影響能損的關鍵因素，並提出了相應的節能改造措施，使機組運行更加的經濟。譚建坤針對300mw鍋爐煤耗高、廠用電率上升現象等問題，對其節能現狀進行診斷評估，分析和探討各個節能關鍵點，並結合鍋爐設備的實際情況，提出了相關的節能降耗措施及建議。
目前，還未有一種有效、全面的方法對660mw超超臨界鍋爐機組進行實際運行參數測定並分析變負荷運行對鍋爐效率、nox排放的影響。
因此，提供一種能夠為火電廠超超臨界前後對衝鍋爐燃燒優化進行調整的鍋爐運行診斷方法是本領域技術人員需要解決的技術問題。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法及裝置，為火電廠超超臨界前後對衝鍋爐燃燒優化調整提供了一種可行的技術手段，具有十分重要的工程應用價值。
本發明實施例提供了一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法，包括：
s1：根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；
s2：根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度。
優選地，步驟s1具體包括：
根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，通過等截面圓環法檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差，通過煤粉取樣器檢測磨煤機的煤粉細度。
優選地，步驟s1之前還包括：
s0：根據負荷變化指令調節鍋爐負荷，根據鍋爐負荷的變化獲取到磨煤機的一次風速變化和煤粉細度變化，根據一次風速變化和煤粉細度變化調節送風機的擋板開度。
優選地，步驟s2之後還包括：
s3：設置鍋爐負荷為300mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第一開度，並檢測鍋爐第一脫硝效率和scr出口的第一nox含量，將第一開度設置為低負荷運行開度。
優選地，步驟s3之後還包括：
s4：設置鍋爐負荷為600mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第二開度，並檢測鍋爐第二脫硝效率和scr出口的第二nox含量，將第二開度設置為高負荷運行開度。
優選地，本發明實施例還提供了一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷裝置，包括：
檢測單元，用於根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；
調節單元，用於根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度。
優選地，檢測單元還用於根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，通過等截面圓環法檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差，通過煤粉取樣器檢測磨煤機的煤粉細度。
優選地，本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷裝置還包括：
獲取單元，用於根據負荷變化指令調節鍋爐負荷，根據鍋爐負荷的變化獲取到磨煤機的一次風速變化和煤粉細度變化，根據一次風速變化和煤粉細度變化調節送風機的擋板開度。
優選地，本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷裝置還包括：
第一設置單元，用於設置鍋爐負荷為300mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第一開度，並檢測鍋爐第一脫硝效率和scr出口的第一nox含量，將第一開度設置為低負荷運行開度。
優選地，本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷裝置還包括：
第二設置單元，用於設置鍋爐負荷為600mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第二開度，並檢測鍋爐第二脫硝效率和scr出口的第二nox含量，將第二開度設置為高負荷運行開度。
從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：
本發明實施例提供了一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法及裝置，其中，該600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法包括：s1：根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；s2：根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度。本發明實施例以660mw超超臨界鍋爐機組為研究對象，在理論研究的基礎上，測定實際運行參數，分析了變負荷運行對鍋爐效率、nox排放的影響，並通過調整試驗使nox排放降低的同時減少氨逃逸，為鍋爐實際運行提供了重要的價值。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法的流程示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法的流程示意圖；
圖3為本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷裝置的結構示意圖；
圖4為a、b兩側空氣器漏風率的曲線示意圖；
圖5為scr出口nox含量的曲線示意圖；
圖6為調整前後脫硝效率的曲線示意圖。
具體實施方式
本發明實施例提供了一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法及裝置，為火電廠超超臨界前後對衝鍋爐燃燒優化調整提供了一種可行的技術手段，具有十分重要的工程應用價值。
為使得本發明的發明目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1，本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法的一個實施例，包括：
101、根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；
需要說明的是，步驟101具體為：根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，通過等截面圓環法檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差，通過煤粉取樣器檢測磨煤機的煤粉細度。
102、根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度。
本發明實施例提供了一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法及裝置，其中，該600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法包括：s1：根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；s2：根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度。本發明實施例以660mw超超臨界鍋爐機組為研究對象，在理論研究的基礎上，測定實際運行參數，分析了變負荷運行對鍋爐效率、nox排放的影響，並通過調整試驗使nox排放降低的同時減少氨逃逸，為鍋爐實際運行提供了重要的價值。
請參閱圖2，本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法的另一個實施例，包括：
201、根據負荷變化指令調節鍋爐負荷，根據鍋爐負荷的變化獲取到磨煤機的一次風速變化和煤粉細度變化，根據一次風速變化和煤粉細度變化調節送風機的擋板開度；
202、根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；
203、根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度；
204、設置鍋爐負荷為300mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第一開度，並檢測鍋爐第一脫硝效率和scr出口的第一nox含量，將第一開度設置為低負荷運行開度；
205、設置鍋爐負荷為600mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第二開度，並檢測鍋爐第二脫硝效率和scr出口的第二nox含量，將第二開度設置為高負荷運行開度。
上面是對一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法進行的詳細說明，為便於理解，下面將以一具體應用場景對一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷方法的應用進行說明，應用例包括：
本應用例以廣東某電廠660mw超超臨界鍋爐機組為研究對象。在理論研究的基礎上，測定實際運行參數，分析了變負荷運行對鍋爐效率、nox排放的影響，並通過調整試驗使nox排放降低的同時減少氨逃逸，為鍋爐實際運行提供了重要的價值。
(1)鍋爐概況
該電廠660mw鍋爐機組為超超臨界參數、直流爐、對衝燃燒方式、單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、全鋼構架、全懸吊結構，π型鍋爐，鍋爐設計參數見表1。
表1爐設計參數
(2)鍋爐變負荷測試試驗
維持鍋爐穩定運行，分別在660mw、600mw、500mw、450mw、300mw、250mw負荷下進行測試試驗。記錄鍋爐運行主要參數，實測空預器進、出口煙溫、氧量、co濃度、氮氧化物濃度及大氣參數等，並採集原煤、飛灰、爐渣樣品，計算鍋爐熱效率、排煙損失及未燃盡碳損失如表2，a、b兩側空氣器漏風率如圖4。
表2變負荷測試數據
由表2可知,變負荷過程中鍋爐實際效率均低於鍋爐設計效率，且低負荷下偏差更大。主要是因為變負荷運行過程中，煤粉細度和一次風的變化較大，導致飛灰和爐渣含碳量偏大，造成未燃盡碳損失遠高於設計值(設計未燃盡碳損失為0.5％)，並且由於運行過程中運行氧量偏高，造成幹煙氣損失偏大，使的鍋爐效率降低。低負荷下運行氧量較大還與送風機選型過大有關，因此，在送風機安全運行的基礎上可進一步關小送風機擋板開度。同時，由圖4可知：隨著實驗過程中負荷變化，空氣器處漏風率變化明顯，在實際變運行中應適時調整運行狀態，減少漏風。
為了進一步探究運行氧量對鍋爐熱經濟性的影響，在300mw負荷下進行了兩個工況的鍋爐氧量分析試驗，分別為習慣運行工況t-1(實測運行氧量為8.5％)和降氧量運行工況t-2(實測運行氧量為7.2％)，試驗結果如表3所示。
表3300mw變氧量測試數據
試驗結果表明，300mw負荷下，運行氧量由8.5％降低至7.2％後，進入爐膛的風量減少，鍋爐的排煙熱損失降低0.31％，送引風機電流降低17.3a，折合廠用電率0.0852％，使得風機電耗和排煙熱損失降低，這對鍋爐效率的影響大於機械和化學不完全燃燒器熱損失的影響。氧量降低後發電煤耗降低約0.58g/kw.h，鍋爐熱效率升高0.27％，鍋爐運行經濟性明顯提高。
(3)制粉系統診斷試驗
維持磨煤機穩定運行，採用等截面圓環法利用標準靠背管在磨煤機出口各一次風管測量一次風速，獲得各磨一次風速偏差和磨入口風量標定係數，同時採用煤粉取樣器對煤粉進行等速取樣，對所取煤粉樣進行細度分析，並記錄各磨煤機磨煤單耗、通風單耗和制粉單耗如表4所示。
表4制粉系統測試數據
維持a、b、c、d、e、f磨出力53t/h左右(b磨50t/h左右)，磨分離器轉速和風量控制按習慣運行方式，測得各磨平均一次風速分別為30.34m/s、25.25m/s、32.58m/s、27.25m/s、30.51m/s、24.85m/s，一次風速偏差在±10％範圍內，一次風速偏差在合理範圍內。從煤粉細度來看，煤粉細度r90分別為19.4％、29.6％、30.7％、32.7％、33.8％、31.3％，除a磨細度尚可外，其餘各磨煤粉細度均高於設計值(r90＝20％)。此外，從表3-1中還可以看出，日常運行過程中，磨進口冷風門開度較大，50％～90％不等，磨冷風漏入過多將導致相同運行氧量下從空預器進入的冷風減少，排煙溫度升高，增大了排煙熱損失，不利於機組的經濟運行。因此，在日常運行中確保制粉系統安全的基礎上，儘量提高磨出口溫度，降低排煙溫度，提高鍋爐效率。
(4)nox減排試驗
由於長時間變負荷運行，鍋爐運行氧量、燃燒方式、噴氨格柵開度發生變化及部分噴氨支管堵塞，使的scr出口nox含量偏高、煙道內nox分布不均，且脫硝效率較低。而電廠為了保持較高的脫硝效率不斷增大噴氨量，導致氨逃逸嚴重，引起空氣器不同程度堵塞。為了達到nox減排的效果，維持鍋爐穩定運行，分別在660mw、300mw進行了nox減排實驗，在進行堵塞噴氨管清理後調整1-10號噴氨格柵開度數據如表5，分別測試了調整前後scr出口7個測點的nox含量，試驗結果如圖5，在圖5中，1所標記的曲線為300mw調整前的nox含量，2所標記的曲線為300mw調整後的nox含量，3所標記的曲線為600mw調整前的nox含量，4所標記的曲線600mw調整後的nox含量。
表5nox減排測試數據
由圖5和圖6可見，圖6中，a所標記的曲線為調整前的脫硝效率，b所標記的曲線為調整後的脫硝效率。未調整前，300mw和600mw負荷下scr出口nox含量偏高，脫硝效率分別為80.7％、81.7％，較電廠設計脫硝效率偏低，且7個測點nox含量分布很不均勻，1、2、3號的點nox含量較其他測點偏高，主要是因為噴氨格柵開度不合理導致的煙道內各處噴氨不均勻，在調整噴氨格柵開度後脫硝效率分別達到86.1％、86.7％，且各個測點nox含量分布均勻。同時，合理的噴氨開度在提高脫硝效率的同時有效的降低了氨逃逸，保證了鍋爐變負荷運行中的穩定性。
以機組在300mw下的噴氨格柵開度作為低負荷(250mw、300mw、400mw)運行開度，以600mw下的噴氨格柵開度作為高負荷(450mw、600mw、660mw)運行開度，在保證噴氨量不變的情況下測試變負荷運行下噴氨格柵調整前後的脫硝效率如圖6。
由圖6可見，經過清理噴氨管道和調整噴氨格柵開度後，在噴氨量不變的情況下，脫硝效率升高6％左右，氨逃逸降低，保證了鍋爐變負荷運行中的安全性和經濟性。
請參閱圖3，本發明實施例提供的一種600mw超超臨界前後對衝鍋爐運行診斷裝置的一個實施例，包括：
獲取單元301，用於根據負荷變化指令調節鍋爐負荷，根據鍋爐負荷的變化獲取到磨煤機的一次風速變化和煤粉細度變化，根據一次風速變化和煤粉細度變化調節送風機的擋板開度；
檢測單元302，用於根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度；
調節單元303，用於根據檢測得到的一次風速、一次風速偏差和煤粉細度調節磨煤機的冷風門開度；
第一設置單元304，用於設置鍋爐負荷為300mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第一開度，並檢測鍋爐第一脫硝效率和scr出口的第一nox含量，將第一開度設置為低負荷運行開度；
第二設置單元305，用於設置鍋爐負荷為600mw，對噴氨管道進行清理操作並調整噴氨格柵開度，得到第二開度，並檢測鍋爐第二脫硝效率和scr出口的第二nox含量，將第二開度設置為高負荷運行開度。
進一步地，檢測單元302還用於根據磨煤機出力調節指令將磨煤機的出力調節為53t/h，並調節磨煤機的分離器轉速和風量至預置參數，通過等截面圓環法檢測磨煤機的一次風速、一次風速偏差，通過煤粉取樣器檢測磨煤機的煤粉細度。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬碟、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。