锅炉性能试验方案重点讲义资料

实验方案

2016年10月

2t/h实验炉性能测试

目 录

1前言 ............................................................................................................................ 1 2设备概述 .................................................................................................................... 1 3实验目的 .................................................................................................................... 3 4实验依据 .................................................................................................................... 4 5试验工况设置 ............................................................................................................ 4 6测量项目及方法 ........................................................................................................ 5 7实验仪器、仪表校验 ................................................................................................ 6 8实验条件及要求 ........................................................................................................ 6 9实验内容及方法 ........................................................................................................ 7 附表1实验所需仪器及材料 ....................................................................................... 8 附表2电脑记录数据清单 ........................................................................................... 9

1前言

哈尔滨华氏海德科技发展有限公司在哈尔滨工业大学煤污染物节能减排实验室新建2t/h蒸汽试验锅炉，锅炉为双锅筒纵置链条炉，采用D形布置，尾部受热面采用铸铁空气预热器及热管相变换热器，单炉膛单侧送风，室内布置，固态排渣。设计煤种：二类烟煤。采用垂直提升机和刮板机上煤。

本方案为锅炉性能试验的指导性文件，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1台2t/h蒸汽锅炉。锅炉为双锅筒纵置链条炉，采用D形布置，尾部受热面采用铸铁空气预热器及热管相变换热器，单炉膛单侧送风，室内布置固态排渣。设计煤种：二类烟煤。采用垂直提升机和刮板机上煤。 2.2锅炉出口蒸汽参数为0.7MPa/300℃锅炉主要参数见下表 表1 锅炉主要特性汇总 额定蒸汽流量 蒸汽出口温度 蒸汽出口压力 给水温度 给水压力 计算燃料消耗量 炉膛容积热负荷 炉排面积热负荷 炉膛出口温度 理论燃烧温度 排烟温度 冷风温度

t/h ℃ MPa(表压) ℃ MPa(表压) kg/h kw/m3 kw/m3 ℃ ℃ ℃ ℃ 1

2.0（0.3/1.7） 300 0.65 100.0 0.9 378 324.01 466.41 908.02 1587.2 80 10 热风温度 锅炉效率

表2 燃料分析 收到基碳份 收到基氢份 收到基氧份 收到基氮份 收到基硫份 收到基灰份 收到基水份 低位发热值 干燥无灰基基挥发份

表3 燃料分析

排烟热损失 固体未完全燃烧热损失 气体未完全燃烧热损失 散热损失 灰渣物理热损失 空气及烟气容积 理论空气需要量 N2理论容积 ％ ％ ％ NM3/kg NM3/kg ％ ％ ℃ % 100 82.89 ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ kJ/kg 46.55 3.06 6.11 0.86 1.94 32.48 9 17693 ％ 38.5 4.391 设计余量 ％ 0.0000 7 锅炉效率 ％ 82.89 1 3.5 1.219 保热系数 总燃料消耗量 计算燃料消耗量 / kg/h kg/h 0.959 378 352.8 4.8104 RO2理论容积 3.8071 H2O理论容积 NM3/kg 0.8822 NM3/kg 0.5287

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表4 各烟道烟气特性

符名称 出口过量 空气系数 平均过量空气系数 水蒸气容积 烟气容积 水蒸气容积份额 三原子气筒总容积份额 烟气重量 RRo2 0.3138 0.123 0.1223 0.1207 0.1191 0.13 9.7847 10.32 0.1047 11.104 RH2O 0.1744 0.078 0.0777 0.0769 0.0761 0.073 0.0688 a\0.51 αpj 0.505 1.4 1.41 1.43 1.45 1.54 1.61 0.5798 8.4265 1.4 1.42 1.44 1.46 1.61 1.61 号 气化室 炉膛 对流管对流管束一区 过热器 束二区 省煤器 空预器 VH2O 0.4904 0.5597 0.5605 0.562 0.5636 0.57 Vy 2.8116 7.1626 7.2112 7.3084 7.4056 7.82 Gr 3.8478 9.4705 9.5334 9.659 μ飞灰浓度 飞灰质量 fh 0.0169 0.0069 0.0068 0.0067 0.0066 0.0063 0.0059 Gfh 0.0650 0.0650 0.0650 0.0650 0.0650 0.0650 0.0650 3实验目的

性能试验的目的是为了考核锅炉的性能是否达到计算值的标准，主要试验以下内容：

在下述工况条件下，锅炉保证热效率82.89%（按低位发热量） 1）燃用设计煤种 2）大气温度不低于10℃

3）过热蒸汽温度应在280℃~320℃之间 4）蒸汽品质合格，压力不小于0.55MPa。

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4实验依据

4.1GB/T10180-2003工业锅炉热工性能试验规程 4.2GB13271-2014锅炉大气无污染物排放标准 4.3有关会议纪要

5试验工况设置

依据实验内容拟安排表5所示的试验工况。 表5 试验工况设置

工况 YB-1 工况描述 起炉 预备试验Ⅰ 实验内容 准备性工作 130mm工况调试：#3风门开度对于排放浓度的影响 130mm工况调试：#4风门开度对于排放浓度的影响 150mm工况调试：#3风门开度对于排放浓度的影响 150mm工况调试：#4风门开度对于排放浓度的影响 130mm煤层厚度下的锅炉出力及效率、各压力测点GK-1 预燃试验 的数据、各温度测点的数据、各流量测点的数据、炉膛能测的点的温度 130mm煤层厚度下的锅炉GK-2 气化试验 出力及效率、各压力测点的数据、各温度测点的数据、各流量测点的数据、4

试验时间 8小时 1小时 YB-2 预备试验Ⅱ 1小时 YB-3 预备试验Ⅲ 1小时 YB-4 预备试验Ⅳ 1小时 3小时 3小时 炉膛能测的点的温度 150mm煤层厚度下的锅炉出力及效率、各压力测点GK-3 预燃试验 的数据、各温度测点的数据、各流量测点的数据、炉膛能测的点的温度 150mm煤层厚度下的锅炉出力及效率、各压力测点GK-4 气化试验 的数据、各温度测点的数据、各流量测点的数据、炉膛能测的点的温度 3小时 3小时 6测量项目及方法

6.1流量测量

主蒸汽流量采用DCS记录的给水流量。 鼓、引风流量采用DCS记录数据。 6.2温度测量

炉膛取气点、取渣点及各受热面进、出口烟温用已布置校验合格的Ⅱ级精度K型热电偶进行数据采集。 6.3压力测量

各受热面内工质压力采用已布置的压力表进行数据采集。 6.4烟气成分测量

采用烟气取样管抽取烟气样品，抽取的样品用橡胶管引至洗气瓶进行预处理，之后再将烟气样品引至MRU烟气分析仪。 6.5原煤取样

试验期间从运行的垂直提升机上每小时取样一次，每次取样约1kg样，装入密封罐封号。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2份，检测方一份，留底备用一份。

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原煤全水分应在取样结束后立即送往化验室分析，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到煤特性化实验室进行分析，考虑到原煤水分有可能散失，因此可进行空气干燥基的工业分析、元素分析及发热量的报告，最终用于正式的锅炉效率计算的煤质数据应经过化验室提供的全水分修正后进行。 6.6炉渣取样

炉渣的取样时在炉膛侧面的取渣口和出渣机排渣口处接取，每30分钟取样一次。试验工况结束后，各取渣孔及排渣口处的渣样各自混合均匀，缩分为2份，检测方一份，留底备用一份。 6.7运行参数记录

在进行实验时，DCS中所有主、辅机的运行参数均为测量项目。且全部再用DCS记录数据。

7实验仪器、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烟气取样装置、橡胶管、洗气瓶等装置在实验前进行严密性试验。

8实验条件及要求

8.1实验前应具备的条件 8.1.1锅炉能正常运行。

8.1.2主要运行表经过校验，投运正常，指示正确。 8.2自动控制系统运行可靠。 8.3运行参数记录正常运行。 8.4给水流量等流量表经校验合格。

8.5试验期间煤质应符合热力计算书中的煤质要求，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）

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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%（绝对值） 灰的变形温度（校核煤种） △=-50℃

8.6试验稳定符合期间，主要运行参数允许波动范围见表6 表6

参数名称 主蒸汽流量 主蒸汽压力 主蒸汽温度

8.7鼓风机、引风机、垂直提升机、水平输送机、出渣机、炉排、煤辊等设备无故障，各风门挡板操作灵活。 8.8实验前，非试验系统解列。

8.9额定负荷效率试验前，锅炉应连续运行2小时以上。待所有指标基本无明显变化再进行正式试验。

8.10实验前，所有参加实验人员应通晓本方案。

单位 % % ℃ 允许波动范围 ±3 ±2 -5~+5 9实验内容及方法

9.1起炉

试验准备性工作，把炉膛温度调起来，检查热态条件下的设备运行状态，确保试验能正常进行。 9.2.预备试验

在正式试验前，按正式的实验要求，进行预备性试验，其目的是： 1） 确认所有测试仪器、仪表及设备的可靠性与准确性，保证试验顺利进行。 2） 为炉膛升温，确保正式试验尽快达到试验工况条件。

预备性试验要将烟气分析仪插在烟道尾部，实时监测尾部烟气排放成分，在此期间调整风门开度，3#、4#风门增量角度按25%计量，分别测量各开度下尾部

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烟气排放成分，并记录数据，记录表格如下：

0% #3 25% #3 50% #3 75% #3 100% #4 25% #4 50% #4 75% #4 100% 如果仅调整风门不能够满足降低尾部排放目的,可采取减小鼓风机入口风量但不减频率的方法,减小供风量增大风压继续进行测试。总之在现有条件下尽量调试出一个最小排放量的工况，并记录工况下的各个数据为正式试验做准备。

9.3正式试验

正式试验要对锅炉效率及出力以及各个点位的气份、温度、压力等参数进行记录。并对各个渣孔及出渣口进行渣样采集，每斗煤也要进行煤样采集。

附表1实验所需仪器及材料

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名称 巡检仪 MRU 取样枪 取渣管 硅胶软胶管 塑料管 洗气瓶 K型热电偶 补偿导线 插排 数量 1台 1台 4把 1根 20m 10m 2个 2根 10m 1个 用途 测量各测点温度 测量各测点气份 取气样 取渣样 烟气取样 冷却水循环 清洁、冷却、除湿 测量温度 热电偶信号采集 仪器供电

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附表2电脑记录数据清单

序号 名称 记录 序号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 名称 除尘器入口烟气压力（KPa） 空预器烟气入口压力（KPa） 空预器空气入口压力（KPa） 空预器烟气出口压力（KPa） 旁通烟道烟气压力 （KPa） 空预器空气出口压力（KPa） 上锅筒蒸汽压力 （MPa） 锅筒水位 （%） 凝结器水位 （%） 记录 1 炉膛出口烟气温度 （℃） 2 炉膛出口烟气温度1（℃） 3 过热器烟气温度 （℃） 4 换热器入口烟气温度（℃） 5 除尘器入口烟气温度（℃） 6 空预器入口烟气温度（℃） 7 空预器出口烟气温度（℃） 8 旁通烟道烟气温度 （℃） 9 空预器入口空气温度（℃） 10 空预器出口空气温度（℃） 11 给水电动阀开度 （%） 进过热器蒸汽调节阀开度12 （%） 13 蒸汽调节阀开度 （%） 14 引风变频频率 （Hz） 15 16 17 鼓风变频频率（Hz） 炉排变频频率（Hz） P101 炉膛负压（Pa） 33 34 35 36 37 38 39 40 进过热器蒸汽流量 （t/h） 进炉底蒸汽流量 （t/h） 给水流量（m3/h） 进锅筒水流量（m3/h） 给水温度 （℃） 凝结器水温度 （℃） 进锅筒水温度（℃） 过热器出口蒸汽温度（℃） 32 30 过热器上集箱蒸汽压力（MPa） 31 空预器入口空气流量（m3/h） 空预器出口烟气流量（m3/h） 18 P102 炉膛负压 （Pa） 19 过热器烟气压力 （KPa） 20 换热器入口烟气压力（KPa）

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附表2电脑记录数据清单

序号 名称 记录 序号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 名称 除尘器入口烟气压力（KPa） 空预器烟气入口压力（KPa） 空预器空气入口压力（KPa） 空预器烟气出口压力（KPa） 旁通烟道烟气压力 （KPa） 空预器空气出口压力（KPa） 上锅筒蒸汽压力 （MPa） 锅筒水位 （%） 凝结器水位 （%） 记录 1 炉膛出口烟气温度 （℃） 2 炉膛出口烟气温度1（℃） 3 过热器烟气温度 （℃） 4 换热器入口烟气温度（℃） 5 除尘器入口烟气温度（℃） 6 空预器入口烟气温度（℃） 7 空预器出口烟气温度（℃） 8 旁通烟道烟气温度 （℃） 9 空预器入口空气温度（℃） 10 空预器出口空气温度（℃） 11 给水电动阀开度 （%） 进过热器蒸汽调节阀开度12 （%） 13 蒸汽调节阀开度 （%） 14 引风变频频率 （Hz） 15 16 17 鼓风变频频率（Hz） 炉排变频频率（Hz） P101 炉膛负压（Pa） 33 34 35 36 37 38 39 40 进过热器蒸汽流量 （t/h） 进炉底蒸汽流量 （t/h） 给水流量（m3/h） 进锅筒水流量（m3/h） 给水温度 （℃） 凝结器水温度 （℃） 进锅筒水温度（℃） 过热器出口蒸汽温度（℃） 32 30 过热器上集箱蒸汽压力（MPa） 31 空预器入口空气流量（m3/h） 空预器出口烟气流量（m3/h） 18 P102 炉膛负压 （Pa） 19 过热器烟气压力 （KPa） 20 换热器入口烟气压力（KPa）

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