330MW锅炉氧量测点安装位置对锅炉氧量测量的影响
陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西省榆林市 719000
摘要：主要介绍330MW火电机组锅炉两侧空预器入口氧量偏差大的原因，并进一步探讨氧量测量装置安装位置对氧量测量的影响。
关键字：氧量 氧化锆 燃烧调整
我厂锅炉为亚临界参数自然循环、四角切向燃烧方式，单炉膛，一次再热，平衡通风，锅炉紧身封闭，固态排渣，全钢架悬吊结构∏型汽包锅炉锅炉。机组运行过程中会出现两个空预器入口氧量偏差的情况，经查阅资料分析，偏差大的原因大致有如下原因：
1、两侧配风偏差大，炉膛两侧燃烧器二次风挡板开度一侧高一侧低，可能导致炉膛两侧二次风量不均衡；在两侧燃料相同的情况下，二次风量大的一边燃烧充分，燃烧不充分的一边氧量就会偏高。
2、炉膛两侧燃料不均匀：不同粉管流动阻力有偏差，均粉挡板开度配比不恰当或者某一侧燃烧器对应的粉管堵塞可能导致同一层同一排左右两个燃烧器出力不同，在两侧炉膛配风均匀的情况下，燃烧器出力大的一边风煤比小，氧量就偏低。
3、水平烟道、尾部烟道积灰，结渣程度不同，烟气挡板开度不同，以及受热面自身结构、安装的偏差都会使炉膛左右两侧烟气流动时遇到的阻力产生偏差，从而使尾部烟道左右两侧负压出现偏差，负压的偏差会使烟道两侧漏风量发生变化，也会造成炉膛两侧氧量偏差。
4、燃烬风左右两侧不均衡，前后墙燃烬风左右两侧不同燃烬风口的挡板开度不一样，或者某些燃烬风口自身特性不一样或者堵塞导致炉膛左右两侧燃烬风量不同，因而烟道左右两侧过量空气系数不同，氧量产生偏差，另外，炉膛左右两侧燃烬风量偏差，可能导致烟气流向偏向某一边，导致省煤器出口两侧氧量测点处烟气流量、负压不同，都会影响氧量测量结果
5、尾部烟道漏风，尾部烟道在正常工况下是处于负压状态下的，两侧尾部烟道由于自身严密性不同，负压不同，都会产生不同程度的漏风，氧量测点前漏风量大的一侧氧量将会偏高
我厂采用Novatech 1231型氧化锆探头及与之配套的二次仪表，氧化锆测氧是采用被测气体氧分压与参比气体（标准气体）氧分压比较测量原理，因此测量时必须保持氧化锆敏感元件参比气体一侧的气体氧气浓度恒定，为了方便一般将空气作为参比气体使用。现场锅炉A、B侧空预器入口均安装2套氧化锆探头测量烟气中氧含量，为保证氧量测量的准确性，热控专业组织人员从氧化锆安装位置、插入深度、比对试验等方面进行分析，以NO.1机组在300MW负荷条件下不同安装位置、不同插入深度条件下进行数据分析：
表格1：
|
300MW负荷条件下采用便携式测量装置对空预器入口氧量测量数据统计 |
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序号 |
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
A6 |
A7 |
A8 |
|||||||||||||||||
|
测点深度m |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
|
|
氧含量% |
3.1 |
3.3 |
4.1 |
3.3 |
3.8 |
3.5 |
3.2 |
3.9 |
3.9 |
3.4 |
3.4 |
3.3 |
3.7 |
4.1 |
3.6 |
3.7 |
3.7 |
3.8 |
3.8 |
3.9 |
4.7 |
3.8 |
3.8 |
4.6 |
|
|
序号 |
B1 |
B2 |
B3 |
B4 |
B5 |
B6 |
B7 |
B8 |
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|
测点深度m |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
0.5 |
1.3 |
2.1 |
|
|
氧含量% |
2.6 |
2.9 |
3.2 |
2.8 |
2.9 |
3 |
2.8 |
2.9 |
2.8 |
2.6 |
3 |
3 |
3.3 |
3.1 |
2.8 |
3 |
3 |
4.1 |
3.2 |
3.3 |
3.7 |
3.4 |
3.2 |
3.5 |
|
采用数据分析，当插入深度为0.5米时，A1-A4测量平均值为3.25%（即：A侧氧化锆探头1安装位置）；A5-A8测量平均值为3.75%（即：A侧氧化锆探头2安装位置）；B1-B4测量平均值为2.7%（即：B侧氧化锆探头1安装位置）；B5-B8测量平均值为3.22%（即：B侧氧化锆探头2安装位置）；通过以上分析仪可以得出：A侧氧化锆探头1安装位置与A侧氧化锆探头2安装位置实际氧量测量值偏差为0.5%；同理B侧偏差为：0.52%；A、B侧偏差为 0.54。 表格2： | |||||||||||||||||||||||||
A、B侧氧化锆测量数据统计 |
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插入深度 |
A1 |
A2 |
单侧偏差值 |
平均值 |
B1 |
B2 |
平均值 |
单侧偏差值 |
两侧偏差 |
|
0.5m |
3.25 |
3.75 |
0.5 |
3.5 |
2.7 |
3.22 |
2.96 |
0.52 |
0.54 |
|
1.3m |
3.6 |
3.88 |
0.28 |
3.74 |
2.92 |
3.15 |
3.035 |
0.23 |
0.71 |
|
2.1m |
3.7 |
4.18 |
0.48 |
3.94 |
3 |
3.53 |
3.265 |
0.53 |
0.68 |
通过表格2可知，单侧空预器入口氧量两个测点偏差最大为：0.53%，两侧空预器入口氧量最大偏差为：0.71%
通过在稳定负荷条件下，氧化锆探头测量与便携式氧量测量装置测量数据比对可以得出，A3取样口氧量测量值与A侧氧化锆探头1测量值比较接近，就地安装位置也比较接近，同样A6与A侧氧化锆探头2，B3与B侧氧化锆探头1，B6与B侧氧化锆探头2测量数值与安装位置均接近，因此现场氧化锆安装位置测量的数据可以代表附近实际烟气含氧量，氧化锆探头安装位置比较合理。
综上所分析：
1、氧化锆探头安装位置比较合理，测量数据可以较为真实反映实际烟气含氧量。
2、机组不同负荷工况下，由于烟道内部流场的不均，氧化锆探头安装位置的不同，烟气中氧含量会不同，因此：空预器入口单侧2支氧化锆探头测量值、两侧4支氧化锆探头测量值之间存在偏差不是由于氧化锆测量不准造成的而是工况就是如此，属于正常现象。
3、通过咨询厂家技术人员，建议将氧化锆单点标定周期设为半年，两点标定周期设为1年。
空预器入口单侧及两侧氧化锆探头氧量测量值偏差一定范围内属于正常现场，如氧量偏差较大建议运行人员通过如下方法进行调整。
- 调整好炉膛燃烧，包括燃料和配风，保证炉膛火焰在中心位置，各受热面截面热负荷均匀，确保燃烬风两侧偏差尽可能小。
2、加强吹灰，防止水平烟道，尾部烟道因积灰严重形成不正常的烟气通道，加强对两侧空气预热器入口负压的关注，监视并及时调整炉膛两侧出口烟温偏差。
3、对进行了燃烧器外二次风旋流开度及氧量调平试验。每个燃烧器的风量大小是由风箱风压及燃烧器的风门挡板开度决定的，因此可以通过改变燃烧器的风门开度来对单个的燃烧器风量进行调整，同层燃烧器设置不同的外二次风旋流开度，主要是为了克服由于风箱结构所造成的沿炉宽方向燃烧器风量分配不均，和由于燃烧器出力不均而形成对氧的需求不一致。
参考文献：曹延晋 赵春雷 1000MW机组两侧氧量偏差对锅炉的影响分析 《电力设备》 2018年28期
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