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标题: 锅炉CO如何控制? [打印本页]

作者: CB风机    时间: 2023-2-22 15:41
标题: 锅炉CO如何控制?
锅炉CO如何控制?
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CO检测装置很早被锅炉厂家引进并小范围试点,但由于炉内温度高,传感器性能等制约因素,一直未能列入锅炉燃烧调整参考指标。随着近几年中国制造工艺的突飞猛进,装设CO装置并作为有效平衡高效燃烧、低氮排放、高温腐蚀/结焦三者关系成为可能。以下根据现场试验数据对影响CO浓度的影响因素进行探讨。

一、燃尽风门开度的影响
在600MW负荷工况下,SOFA风门保持原有开度,即55%/100%/55%/75%,此时炉膛侧CO浓度在70000-90000ppm,水冷壁附近还原性气氛较强,高温腐蚀风险较大。各层SOFA风门开度均减小10%后,炉膛CO浓度可降低至50000ppm左右,而脱硝入口含量变化幅度很小。
SOFA风门开度调整试验期间,#1机组运行在600MW负荷工况时,将SOFA风门分别调整至30%、20%、10%开度时,机组稳定半个小时,记录炉膛CO浓度水平等参数,具体如表1所示。
表1 不同SOFA风门开度时炉膛CO浓度
负荷
SOFA
风门开度
炉膛侧
CO浓度
脱硝入口
NOx浓度
尾部烟道
CO浓度
%
ppm
mg/Nm3
ppm
600MW
55/100/55/75
80000
209
393
45/100/45/65
50000
237
383
30/30/30/30
32000
222
325/
20/20/20/20
25000
255
245
10/10/10/10
20000
271
351
由此可知,SOFA风门开度在20%以上时,其对炉膛CO浓度影响很大,但对影响十分有限;SOFA风门开度在10%时,炉膛CO浓度能降低至20000ppm以内,说明降低燃尽风率有利于缓解高温腐蚀。另外,在SOFA风门开度大于20%时,减小其开度对脱硝入口浓度影响较小。因此在高负荷段时,SOFA风门开度保持在10%-30%之间,既能降低炉膛CO浓度,又能保证脱硝入口含量在可控范围内。

二、风量调整的影响
在600MW以上稳定负荷时段且尾部CO含量过高时,进行变风量试验。试验参数如表2所示,风量调整前后主要参数曲线如图1所示。
表2 高CO工况下调整试验参数
负荷/
MW
风量/
t/h
尾部
CO/
ppm
入口
NOx/
mg/Nm3
引风机
电流/A
q2/%
q3/%
630
1850
1000
230
321
4.75
0.35
1930
450
268
351
4.86
0.14
620
1842
4000
178
301
4.71
1.38
1888
350
247
314
4.87
0.13
620MW稳定工况下,增大总风量50t/h,尾部CO从超过4000ppm(具体数值未知,已超量程)降至350ppm。若以初始值4000ppm计算,此时排烟热损失增大0.16%,化学不完全燃烧热损失减小1.25%。
630MW稳定工况下,增大总风量80t/h,尾部CO从1000ppm降至450ppm。此时排烟热损失增大0.11%,化学不完全燃烧热损失减小0.21%。
另外,CO每降低1000ppm,降低0.3459%,煤耗降低近似折算为1.11g/kWh。单独对比锅炉效率提升及引风机电耗增加对经济性的影响,计算值如表3所示。
表3 经济性对比数据
负荷/
(MW)

引风机
电流(A)
引风机
电耗成本
(元/小时)
炉效提升
节能
(元/小时)
综合
收益
(元/小时)
630
调整前
321
75.3
568.3
493.0
调整后
351
620
调整前
301
38.5
2273.3
2234.8
调整后
314
三、O2-CO协同控制逻辑及投运策略
投入CO控制回路之前必须投入氧量自动,CO控制器输出值叠加到氧量设定值,CO对氧量设定值的控制限值为±0.5%,CO设定值跟随实际负荷变化,负荷及CO设定值对应关系如表4所示。
表4 负荷及CO设定值对应关系
负荷
CO设定值
<300
300
300
300
320
300
400
400
510
400
590
500
640
500
另外,CO传感器灵敏度为1%,量程为4000ppm,控制回路设定值死区暂定为±100ppm。为了防止CO测量回路中的随机干扰,设定了30s的信号滤波,且定义CO测量值低于50ppm点为坏点,当两侧CO测量值都被定义为坏点时,CO自动控制回路退出。

四、结论
1)四层SOFA风门开度控制在在10%-30%,炉膛侧CO浓度控制在30000ppm以下。
2)脱硝入口值不要长期控制在200ppm以下,氨管路调门在低开度时线性不佳,不利于氨逃逸的控制,以喷氨调整门开度在20%-30%之间为佳。
3)尽量将尾部烟道CO控制在500ppm以内,尤其是高负荷情况下,及时调整风量,避免过高的不完全燃烧热损失。
4)在氧量自动投运的前提下,投运CO自动控制回路,两个自动控制长期投运。
5)加负荷过快,总风量超调量较多,为防止风机失速,必要时退出CO、自动控制。

通过增加CO测点,增加了锅炉运行的参数监视,运行人员可以在兼顾锅炉效率、脱硝控制和参数偏差的基础上,控制局部的燃烧不完全,减少高温腐蚀的速度,提升锅炉效率。











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