600MW机组燃煤锅炉干式排渣系统研究

摘要

本文以邹县电厂600MW燃煤发电机组的＃6锅炉干式排渣系统为研究对象,对干式排渣系统的控制理论模型与控制系统的组态、控制系统的软件实现、控制系统的机场,以及干式排渣系统的不同运行工况对锅炉效率的影响规律等内容进行了研究。
　　 首先对我国燃煤电厂锅炉的干式排渣系统的运行现状及其系统组成进行了详细分析,总结了干式排渣系统采用不同的输送方式所存在的优缺点,并从技术层面提出了相应的建议与措施。然后,结合作者参与的南京通用电气公司承担的邹县电厂600MW燃煤发电机组＃6锅炉干式排渣系统改造的项目,对干式排渣系统进行了总体设计,确定了各子系统的组成与相关技术要求；在此基础上,设计了邹县发电厂＃6锅炉的干式排渣系统,并对干式排渣系统设计了PLC控制系统与控制系统的系统集成,包括PLC控制系统的硬件、软件的选型,软件运行程序的编写等。在该干式排渣系统投入正常运行后,制定了邹县电厂＃6锅炉干式排渣系统的热力性能现场试验方案,并完成了不同运行工况下干式排渣系统的出力等有关性能的现场试验,同时也完成了＃6炉不同工况下的反平衡热效率现场测试,对现场测试结果进行了数据整理与分析,分析了该干式排渣系统对＃6锅炉热效率的影响规律和节能减排效果。本文的研究工作得出如下主要结论:
　　 (1)邹县电厂＃6锅炉的干式排渣系统的控制系统采用为主要硬件PLC组成控制系统,上位机使用IFIX4.5组态软件为监控软件。下位机使用Concept V2.6XLEN软件,由于Concept V2.6 XLEN软件很多程序都以模块方式存在,编程时直接套用模块。该控制系统的上述组态,自邹县电厂＃6锅炉的干式排渣系统投运以来,证明干式排渣系统的控制系统完全能满足该干式排渣系统的现场控制技术要求,整个系统具有抗干扰能力强、可维护性好；可扩展性强以及适应于恶劣的环境等显著优点,为其他类型的600MW机组相配套的干式排渣系统的控制系统的设计、组态与系统实现提供了技术基础；
　　 (2)邹县电厂＃6锅炉将原有的湿式排渣系统改造为本文设计的干式排渣系统以后,该锅炉排渣中的可燃物含量与改造前炉渣中的可燃物含量基本相同。在该锅炉的不同运行工况下,炉底冷却风经过干式排渣系统冷却炉渣后,其温度会升高。采用干式排渣系统后,从锅炉底部进入锅炉的一般都小于炉膛总风量1％。在该干式排渣系统不同的运行工况的现场试验中测得,干式排渣系统进入炉膛底部的风温在240℃～326℃之间。当干式排渣系统的风量占入炉总风量的0.90％和进入炉膛的平均风温为290.1℃时,锅炉效率相应增加0.107％。影响锅炉效率由升高转入降低的临界炉底进风平均温度为262℃左右,合理地组织炉底进风,使炉底进风与炉炉渣充分进行热交换,是保证干式排渣系统改造后实现节能减排的关键:
　　 (3)邹县电厂＃6锅炉由原来的湿式排渣系统改造成本文设计的干式排渣系统后,系统运行安全、可靠,完全能满足该炉正常运行工况下的排渣要求,与原有的湿式排渣系统相比,该干式排渣系统每年节约水约25.9万吨,节约厂用电约65.81万度,节约用煤约900吨,每年节省总费用为213.285万元,干式排渣系统的投资回收期约4年。
　　 本文的研究成果说明,干式排渣系统不仅可用于我国燃煤电厂的大容量机组,而且会产生显著的节能减排效果和社会效益,具有商业化竞争能力。这对于我国大中型电厂的燃煤锅炉进行干排渣系统的改造、设计、运行提供了借鉴,具有实用推广价值。