660MW机组锅炉性能考核试验方案(A版).doc
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1、xxx电厂2660MW机组锅炉性能考核试验方案 西安热工研究院有限公司2011年5月版本更新记录版本编号更新日期版本说明编制审阅批准A2011-5-25初版,提交各方讨论稿孟桂祥姚胜施延洲目 录1前言12设备概述13试验目的34试验依据45试验工况设置56测量项目及方法57试验仪器、仪表校验88试验条件及要求89试验内容及方法910试验程序1111试验数据处理1412试验结果的确认1413试验组织机构15附件 1 试验所需仪器及材料16附件 2 DCS记录数据清单171 前言xxx电厂新建2660MW超临界机组,锅炉为超临界参数、变压运行直流炉,一次中间再热、单炉膛平衡通风、露天布置、固态排渣
2、、全钢构架、全悬吊结构型锅炉,采用三分仓回转式空气预热器。设计煤种:淮南煤,校核煤种为淮北煤和混煤。采用中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统,每台炉配6台中速磨煤机,燃烧设计煤种时,5台运行,1台备用。根据供货合同规定,在每台机组完成168小时试运后,根据业主安排将进行性能考核试验工作。本方案为锅炉性能考核中各项试验的指导性文件,制定了试验的方法及为确保测试精度所应采取的测试手段。2 设备概述2.1 本工程装设二台660MW超临界机组。锅炉为超超临界参数、变压直流炉、一次中间再热、单炉膛平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉,采用三分仓回转式空气预热器(空预器不拉出方式布置脱
3、硝装置)。设计煤种:淮南煤,校核煤种为淮北煤和混煤。2.2 锅炉的主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等要求与汽轮机的参数相匹配,最大连续蒸发量最终与汽轮机的VWO工况相匹配。锅炉出口蒸汽参数为25.40MPa(g)/571/569。锅炉蒸汽的参数见表1。表1 锅炉主要参数表过热蒸汽:最大连续蒸发量(B-MCR)2101t/h额定蒸发量(BRL) 2001t/h额定蒸汽压力(过热器出口)25.40MPa(g)额定蒸汽温度(过热器出口)571再热蒸汽:蒸汽流量(B-MCR/BRL)1761.8/1673.1t/h进口/出口蒸汽压力(B-MCR)4.72/4.52MPa.g进口/出口蒸汽压力(BRL
4、)4.48/4.29MPa.g进口/出口蒸汽温度(B-MCR)322/569进口/出口蒸汽温度(BRL)317/569给水温度(B-MCR/BRL)283/280表2 锅炉热力特性(B-MCR工况)项 目单位BMCRBRL干烟气热损失LG%4.624.58氢燃烧生成水热损失LH%0.180.17燃料中水份引起的热损失Lmf%0.020.02空气中水份热损失LmA%0.090.09未燃尽碳热损失Luc%0.590.59辐射及对流热损失LR%0.170.19未计入热损失LuA%0.30.3计算热效率 (按ASME PTC4.1计算)%89.9890.01计算热效率(按低位发热量)%94.0294.
5、05制造厂裕量Lmm%0.350.35保证热效率(按低位发热量)%-BMCR工况(不低于)%-BRL工况(不低于) %93.7%燃料消耗量t/h275.7264.9炉膛容积热负荷 ( 85 kW/m3)kW/m384.5181.19炉膛断面热负荷 (4.24.88MW/m2)MW/m24.8194.63燃烧器区域壁面热负荷MW/m21.7941.723空气预热器进风温度27/2327/23空气预热器出口热风温度一次风温度337334二次风温度343339省煤器出口空气过剩系数/1.21.2炉膛出口过剩空气系数/1.21.2空气预热器出口烟气修正前温度133132空气预热器出口烟气修正后温度12
6、8127表3 煤质要求项 目符号单位设计煤种校核煤种1校核煤种2煤炭品种淮南煤淮北煤混煤1、元素分析收到基碳Car%55.4050.7844.44收到基氢Har%3.603.383.16收到基氧Oar%6.415.805.76收到基氮Nar%0.980.900.63收到基硫Sar%0.450.920.692、工业分析全水份Mt%6.207.306.8空气干燥基水分Mad%1.631.020.96收到基灰份Aar%26.9630.9238.52干燥无灰基挥发份Vdaf%30.5025.0826.53、收到基低位发热量Qnet.arMJ/kg21.6120.0118.124、哈氏可磨系数HGI55
7、73505、磨损指数AImg/kg42416、游离二氧化硅SiO2%7.6410.147、灰熔点8、变形温度DT145014501400软化温度ST145014501400半球温度HT145014501500流动温度FT145014501500灰成分二氧化硅SiO2%56.2556.7454.12三氧化二铁Fe2O3%4.404.393.98三氧化二铝Al2O3%32.4129.2035.88氧化钙CaO%1.233.011.11氧化镁MgO%0.710.920.91氧化钠Na2O%0.680.470.3氧化钾K2O%0.861.030.84二氧化钛TiO2%1.451.240.79三氧化硫S
8、O3%0.531.150.513 试验目的性能试验的目的是为了考核锅炉供货合同中规定的性能保证条款,主要考核以下内容:3.1 在下述工况条件下,锅炉最大连续出力(B-MCR)与汽机VWO进汽量相匹配,锅炉最大连续出力(B-MCR) 2101 t/h1) 燃用设计煤种;2) 额定给水温度;3) 过热蒸汽温度和压力为额定值,再热蒸汽出口温度和压力为额定值;4) 蒸汽品质合格。3.2 在下述工况条件下,锅炉保证热效率93.70%(按低位发热量)1)燃用设计煤种;2)大气温度203)大气相对湿度76%;4)锅炉带额定负荷BRL工况下;5)锅炉热效率计算按ASME PTC4.1进行计算及有关项目的修正;
9、6)煤粉细度在设计规定的范围内;7)NOX排放率不大于330mg/Nm3;8)补水率0%,热风再循环不投入,过剩空气系数保持设计值;9)飞灰含碳量不大于8%。3.3 在下述工况条件下,空气预热器的漏风率(单台)在投产第一年内不高于6 %,运行1年后不高于 8 %。一次风漏风率为 30 %。1)燃用设计煤种;2)锅炉负荷在最大蒸发量(BMCR)时。3.4 在下述工况条件下,不投用等离子装置时最低稳燃负荷不大于35%BMCR。1) 燃用设计煤种;2) 煤粉细度在设计规定的范围内。3.5 在下述工况下,脱硝装置不运行时,锅炉NOx的排放浓度不超过 330 mg/Nm3(O2=6%,干态)。1)燃用设
10、计煤种及校核煤种;2)BMCR工况;3)保证对应工况的锅炉保证效率4)煤粉细度在规定的范围内3.6 在下述工况条件下,过热器、再热器、省煤器的实际汽、水侧压降数值不超过设计值。1) BMCR工况;2) 锅炉给水品质合格。3.7 在下述工况条件下,烟风系统压降实际值与设计值的偏差不大于10%。1) 燃用设计煤种;2) BMCR工况。3.8 满足下述条件时,滑压运行(定一滑运行方式)在35%100%BMCR范围内过热蒸汽能维持其额定汽温;在50100% B-MCR时再热蒸汽能维持额定汽温。汽温偏差不超过5。1) 燃用设计煤种;2) 过剩空气系数保持设计值;3) 过热器、再热器各部位均不得有超温现象
11、。4 试验依据4.1 锅炉设备技术协议4.2 ASME PTC 4.1 锅炉机组性能试验规程4.3 原电力部标准火电机组启动验收性能试验导则电综(1998)179号4.4 GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准4.5 有关联络会议纪要。5 试验工况设置依据试验内容拟安排表4所示的试验工况。表4 试验工况设置工况工况描述负荷试验内容试验时间T-00辅助性试验BRL空预器进出口烟温、氧量代表点标定8小时T-01预备性试验BRL锅炉效率,NOx排放浓度,空预器漏风率4小时T-02正式试验1BRL锅炉效率,NOx排放浓度,空预器漏风率4小时T-03正式试验2BRL锅炉效率,NOx排放浓度,
12、空预器漏风率4小时T-04锅炉额定出力试验1BRL锅炉出力;过热器减温水量;各级受热面壁温1小时T-05锅炉额定出力试验2BRL锅炉出力;过热器减温水量;各级受热面壁温1小时T-06锅炉最大连续出力试验BMCR锅炉出力及效率;过热器、再热器和省煤器汽水阻力;汽水品质;NOx排放浓度2小时T-07锅炉无助燃最低稳燃负荷测试35%BMCR低负荷稳燃能力4小时6 测量项目及方法6.1 流量测量如果汽机试验同时进行,主蒸汽流量由汽机试验计算结果提供。如果锅炉试验单独进行,主蒸汽流量采用DCS记录的给水流量。一、二次风流量采用DCS记录数据,每分钟记录一次。6.2 温度测量空预器进口烟温按照标准规定的点
13、数采用等截面网格法标定,标定后选取多代表点,并在这些点的位置布置校验合格的II级精度K型铠装热电偶,用校验合格的K型补偿导线接入英国Solartron 公司生产的IMP(Isolated Measurement Pod)分散式数据采集系统。数据采样周期2秒,每30秒系统自动记录一次该时间段内的平均值。排烟温度的测量同样按等截面网格法标定后选取较多的代表点布置校验合格的II级精度K型铠装热电偶。最终热偶信号由校验合格的K型补偿导线接入IMP分散式数据采集系统。数据记录周期同空预器进口烟温。图1 IMP分散式数据采集系统空预器进口风温采用经校验合格的II级精度K型铠装热电偶测量,信号接入IMP分散
14、式数据采集系统。数据记录方式同前。IMP分散式数据采集系统如图1所示。6.3 烟气成份测量图2 烟气取样分析系统空气预热器进、出口烟气成分亦按照国家标准GB10184-88规定的点数采用等截面网格法标定,标定后选取多代表点。采用烟气取样管抽取烟气样品,抽取的样品用橡胶管引至特制的烟气混合器进行预处理。之后再将混合后的烟气样品引至德国M&C公司生产的烟气前处理装置清洁、除湿、冷却后接入ROSEMOUNT公司生产的NGA2000型烟气分析仪。典型的烟气取样分析系统如图2所示。烟气成份分析的主要项目有:O2、CO、CO2、NO。ROSEMOUNT公司的NGA2000型烟气分析仪具有输出电流信号的功能
15、,再辅之以IMP分散式数据采集系统,烟气成份分析数据可实现实时监测。6.4 原煤取样试验期间从运行的给煤机上每30分钟取样一次,每台每次取约5kg样,装入桶内密封好。装原煤样的桶除非在加入或取出样品时才允许打开,否则应保证密封良好。取样结束后,全部样品混合均匀,缩分为4份,每份约5kg。电厂、锅炉厂、TPRI各执一份,留底备用一份。原煤全水分应在取样结束后立即送交电厂化验室分析,并以此分析结果作为正式的锅炉效率计算的煤质全水分的依据。样品的元素分析需送交TPRI的煤特性化验室进行分析,考虑到原煤水分有可能散失,因此TPRI的煤特性化验室仅提供空气干燥基的工业分析、元素分析及发热量的报告,最终用
16、于正式的锅炉效率计算的煤质数据应经过电厂化验室提供的全水分修正后进行。6.5 飞灰取样飞灰采用等速取样枪在电除尘器入口烟道上进行连续等速取样,每15分钟取样一次。试验结束后,样品混合均匀,缩分为4份,电厂、锅炉厂、TPRI各执一份,留底备用一份。6.6 炉渣取样炉渣的取样通常是在炉底捞渣机排渣口处接取,每15分钟取样一次,每次约1kg。试验工况结束后,全部样品混合均匀,缩分为4份,每份约1kg,电厂、锅炉厂、TPRI各执一份,留底备用一份。6.7 大气条件测量在送风机入口附近开放空间,用膜盒式大气压力计测量大气压力。用干湿球温度计测量干、湿球温度,经查表得出环境相对湿度。每15分钟测量一次。6
17、.8 压力测量以下项目压力测量主要用于计算过热器、再热器系统及省煤器阻力过热器系统进出口压力、低温再热器进口压力、高温再热器出口压力:利用现场运行用的压力变送器,根据DCS记录数据计算。省煤器进、出口压力:利用现场运行用的压力变送器,根据DCS记录数据计算。以下项目的压力测量主要是用于计算锅炉烟、风系统的压降空预器进口一、二次风风压:可利用空预器漏风率试验测点测量。空预器出口一、二次风风压:同样可利用空预器漏风率试验测点测量。磨煤机进口一次风静压:可利用磨煤机性能试验测点测量。上述压力参数,记录周期最长不超过5分钟。6.9 运行参数记录在进行试验时,DCS中所有主、辅机的运行参数均为测量项目。
18、且全部采用DCS记录数据,每分钟打印或存盘记录一次。7 试验仪器、仪表校验7.1 所有试验仪器、仪表均需经过法定计量部门或法定计量传递部门校验,并具有在有效期内的合格证书。7.2 烟气分析仪本身不具备校验证书,但用于每次试验前对其进行标定的标准气体具备法定计量部门提供的有效校验证书。7.3 此外对于由电厂提供的烟气取样不锈钢管、橡胶管、烟气混合器、烟气前处理装置等在试验前应进行严密性试验。8 试验条件及要求8.1 试验前应具备的条件8.1.1 机组能正常运行。8.1.2 主要运行表计经过校验,投运正常,指示正确。8.2 自动控制系统运行可靠。8.3 运行参数记录打印或存盘投入正常运行。8.4
19、给水流量,过热器、再热器喷水流量表计经校验合格。8.5 试验期间煤质应符合技术协议中的煤质要求,其工业分析的允许变化范围为:干燥无灰基挥发份 =5%(绝对值)收到基全水份 =4%(绝对值)收到基灰份 =5%(绝对值)收到基低位发热量 =10%(相对值)灰的变形温度(校核煤种) =-508.6 试验稳定负荷期间,主要运行参数允许波动范围见表4。表4 运行参数允许波动范围参 数 名 称单位允许波动范围主蒸汽流量%3主蒸汽压力%2主蒸汽温度-5+5再热蒸汽温度-5+58.7 送风机、引风机、一次风机、磨煤机、给水泵和除渣系统等无故障,各风、烟门挡板操作灵活。8.8 试验前4小时进行一次吹灰。8.9
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