火电机组锅炉灵活性改造
技术介绍
Content目录
目标难点方案总结
01020304
Chapter 01
灵活性改造—目标
灵活性改造-目标
最低稳燃
通过燃烧系统优化，保证低负荷不投油稳定燃烧
受热面安全
通过偏差控制、壁温测点优化或受热面升级，保证受热面安全
宽负荷脱硝
通过设备改造，确保20%THA脱硝设备的投入
空预器及各辅机可靠
通过评估及改造，保证其低负荷运行状态
Chapter 02
灵活性改造—难点
灵活性改造-难点
•提高SCR 入口烟温•低负荷氨逃逸
宽负荷脱硝
•风煤比控制•燃烧器选择
低负荷稳燃能力
•水平烟道积灰、塌灰•长期低负荷吹灰控制
吹灰控制策略
•部分受热面易超温•受热面壁温测点布置
受热面安全性
•最优工况调整•控制方式优化
低负荷运行特性
•低负荷汽温•汽温偏差
主再热汽温
Chapter 03
灵活性改造—方案
煤粉锅炉灵活性-高效煤粉浓淡分离燃烧系统优化
低负荷合理的风煤比：1.8~2.0
自主研制的煤粉分配器
增加稳燃措施：实现中、上层磨投运
评估高温腐蚀风险全工况校验
原燃烧器主体结构不变
满足安全性要求：两台磨投运评估结焦风险评估燃烧效率
改造两层一次风、一次二次风喷口增加两层淡粉喷口
实现最低20%THA 稳燃针对常规烟煤、贫煤
有效降低着火热改造灵活，兼顾汽温
改造范围可控
高效煤粉浓淡分离-核心技术：煤粉浓缩器
☐颗粒两相流☐
三维强旋流
理论研究
☐煤粉等速取样☐
分离效率可调
实炉验证
☐实炉模拟，加密网格☐考虑煤粉的非均匀性☐
雷诺应力模型（RSM ）
数值模拟
03
02
01
0.5
0.6
0.70.8
0.9
1
10
15
20
25
30
35
40
数值模拟试验测量
煤粉锅炉灵活性-组合煤粉浓淡分离
燃烧系统优化
利用煤粉弯头、挡块实现二次浓缩技术特点
特别针对准东煤，不降低掺烧比例
适应性广
原燃烧器主体结构不变
满足安全性要求：两台磨投运
NO x 无影响
改造两层一次风，一层二次风喷口煤粉管道不变
改造范围小
实现30%THA 稳燃
低负荷合理的风煤比：2.0~2.3
煤粉锅炉灵活性-受热面安全
末级过热器
末级再热器
屏式再热器
后屏过热器
分隔屏过热器
墙式再热器
炉膛
后烟井
超低负荷
产汽量小工质偏差增大
负荷变化快壁温波动大
运行压力低报警值变化
产生氧化皮材料易老化
增加测点受热面升级
壁温核算优化报警值
煤粉锅炉灵活性-辅机状态评估
关键辅机
风机
脱硫除尘
给水泵
磨煤机
吹灰器
最低通风量 最小制粉量 振动情况 煤粉均匀性 动态分配器
低负荷适应性 低温腐蚀风险
设备状态 吹灰器形式
最低出力 振动情况 挡板调节性 变频改造
运行
优化设备
优化
最优
平衡 配风优化通过低负荷配风调整，摸索最优工况
燃烧器摆角保证稳燃，提高摆角
氧量调整通过氧量标定及调整，摸索最佳氧量
·
改造中位磨通过增加稳燃措施，低负荷投运中位磨
设备改造通过设备优化，提高汽温
·
在确保机组安全、稳定运行的前提下，针对锅炉特点尽量提升主、再热器汽温，提高机组效率
✓调整低负荷下，脱硝入口NO X
分布，控制氨逃逸率✓增加（如需）喷氨管路阀门，达到不同负荷下脱硝的均布
低负荷脱硝均布
✓低负荷烟气量小，氨逃逸较高负荷大
✓通过试验，得到低负荷下最佳脱硝入口NO X 浓度
优化脱硝入口NO X
✓分级省煤器/烟气旁路✓水旁路/烟气隔板等✓分级省煤器+烟气旁路组合方案
宽负荷脱硝方案
煤粉锅炉灵活性-回转式空气预热器
提高空预器冷段传热元件高度
✓由于喷氨量加大，造成SCR氨气逃逸率升高
✓将冷段搪瓷元件增高至1200mm以上，使得硫酸氢铵沉积区域在搪瓷层
范围内
采用封闭通道搪瓷元件
配置蒸汽+高压水双介质吹灰器
✓采用有效措施，防止空预器堵灰
试验目的
试验内容
安装角度正确 水平位置无偏差 上下摆动正常。
运行时保证有效调温
✓检查安装情况✓测量假想切圆✓调整水平位置✓
检查摆动角度
保证同层燃烧器风速偏差
确保燃烧组织良好
✓一次风调平
✓炉内烟花示踪或飘带示踪
✓炉内贴壁风速测量
煤粉锅炉灵活性-锅炉冷态试验
燃烧器检查
对燃烧器安装情况进行检查，包括水平角度、假想切圆、水平度、摆动情况
一次风调平、炉内动力场
对一次风管风速调平，使各管偏差至少小于5%进行炉内动力场，了解炉内切圆
风量标定
对磨煤机入口风量、二次风量进行标定，为后续热态调整提供依据
磨煤机冷、热风门调节特性
对磨煤机入口冷、热风门的调节特性进行试验，为热态调整提供依据
试验目的
试验内容
准确反应真实风量 指导热态调整
✓单磨入口一次风量标定✓二次风量标定
了解冷、热风门调节特性
低负荷时指导风门开度调
整风煤比
✓磨煤机入口冷、热风门的
挡板特性试验
•根据煤种确定稳燃的氧量范围•配合汽温确定合适的氧量
氧量调整
•二次风比例、燃尽风比例•风箱差压控制
配风调整
•火检设备调试、优化.•就地看火，实时了解着火情况
火焰监视
•各磨煤量分配•低负荷合适的风煤比
风煤比调整
•根据煤种确定合适的煤粉细度.•根据磨煤机形式调整煤粉细度
煤粉细度调整
•根据挥发份占比选定温度•不同温度下着火情况的监测
风粉混合温度调整
煤粉锅炉灵活性-低负荷热态燃烧调整方案
煤粉锅炉灵活性-吹灰策略
吹灰策略
监控手段
设备优化
根据实际燃煤及运行
情况，评估锅炉各负荷段吹灰策略，包括吹灰频率、压力等工
作参数
通过监控烟温、壁温、汽温、负压等锅炉运行参数，确保吹灰可靠、有效。
最大限度的降低低负荷吹灰扰动和风险。
避免低负荷
塌灰
综合原设计情况，评估增加吹灰器的必要性
惯性大汽包壁温水位波动自动控制
水冷壁安全过热度控制悬吊管超温自动控制
汽包炉
直流炉
给水控制
核算最低给水流量必要时增加循环泵
给水控制
考虑增加循环泵满足水冷壁安全
风煤控制
优化变负荷时风煤联动时间减小稳定低负荷时的波动
风煤控制
优化风煤联动延迟时间
强化稳燃效果
煤粉锅炉灵活性-运行控制优化
利用原有协调控制系统，优化其控制参数，使之更适应低负荷运行要求，降低运行风险及运行人员压力
CFB锅炉灵活性
锅侧：CFB锅炉不存在燃烧稳定性问题，需重点关注床温
炉侧：CFB锅炉烟温整体较低，通过受热面的合理布置，控制工质侧偏差，低负荷不会发生超温问题上锅CFB深度调峰能力强
环保：CFB锅炉低负荷NO
x 生成量
低，可无需增加SCR
建议：通过燃烧调整，评估CFB锅
炉低负荷运行的可行性负荷：
80MW
平均床温：850℃
水冷壁最高323℃
，最低307℃，基
本无偏差
高温受热面各
管间壁温基本
无偏差
负荷：
80MW
新建350MW超临界CFB锅炉，168前由于网调原因，80MW负荷
连续4天，未投油，NO
x
排放低于50mg/m3。
燃料灵活性-生物质、垃圾、污泥耦合发电（改造）
生物质气化耦合燃煤发电系统技术方案
垃圾熔融气化耦合燃煤发电技术方案
污泥干化气化耦合燃煤发电系统技术方案
✓自主研发气化技术
✓解决高温燃气降温计量问题，同时
热量转化为燃气化学能
✓固废无害化处理
✓电厂灰渣可利用
Chapter 04
灵活性改造—总结
受热面安全
低负荷稳燃宽负荷脱硝主再热汽温运行特性
吹灰
辅机设备状态
锅炉设备状态
状态评估锅炉运行状态
冷态试验
热态试验
系统性试验
控制优化
脱硝优化
燃烧系统优化
宽负荷脱硝
设备优化
壁温报警优化
受热面升级
测点布置优化
水动力优化
空预器优化
制粉系统优化
其它辅机优化
汽温优化
目标评估
服务验证
方案用户
上海电气，有条件也有能力将服务贯穿融合，陪伴用户共同成长，提供全生命周期的服务上海电气，可利用自身雄厚的技术优势，提供系统性解决方案，采用EPC
，
交钥匙形式
，与用户精心呵护、使用、维护锅炉产品安全可靠成熟高效经济环保。