廣東省湛江電力有限公司(以下簡稱湛江電廠)4號鍋爐為DCI 025/18.2.Ⅱ型、亞臨界壓力參數、一次中間再熱、單汽包、自然循環、單爐膛、平衡通風、尾部雙煙道、固態排渣、煤(mei)粉(fen)汽(qi)包(bao)爐(lu)。鍋(guo)爐(lu)設(she)計(ji)煤(mei)種(zhong)為(wei)晉(jin)東(dong)南(nan)無(wu)煙(yan)煤(mei)和(he)貧(pin)煤(mei)各(ge)半(ban)的(de)混(hun)煤(mei),采(cai)用(yong)鋼(gang)球(qiu)磨(mo)中(zhong)間(jian)儲(chu)倉(cang)式(shi)熱(re)風(feng)送(song)粉(fen)係(xi)統(tong),四(si)角(jiao)布(bu)置(zhi)直(zhi)流(liu)式(shi)煤(mei)粉(fen)燃(ran)燒(shao)器(qi),切(qie)圓(yuan)燃(ran)燒(shao)。假(jia)想(xiang)大(da)小(xiao)切(qie)圓(yuan)為(wei)Ø800 mm、4600 mm,每隻燃燒器各有8層二次風噴口,4層具有穩燃作用的多功能船體一次風噴口和2層三次風噴口組成,在鍋爐尾部後豎井下設置有2台容克式三分倉回轉式空氣預熱器。鍋爐輔機配有2台靜葉可調軸流式引風機,2台動葉可調軸流式送風機,2台離心式一次風機,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
鍋爐運行以來經常結焦,大量掉焦把冷渣鬥的排渣孔堵死,以致檢修人員經常要打開渣鬥人孔門打焦;並造成爐膛負壓過大,導致鍋爐滅火。這不僅嚴重影響了機組的安全經濟運行,也給設備安全、人身安全帶來了許多隱患,因此,急需找到引起爐膛大量結焦的原因,以便采取針對性的措施加以解決,從而保證機組安全、穩定、經濟運行。
1、鍋爐結焦主要原因分析
1.1煤質的變化
煤質的部分特性如揮發分、硫分、水分、灰(hui)熔(rong)點(dian)等(deng)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)鍋(guo)爐(lu)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。湛(zhan)江(jiang)電(dian)廠(chang)設(she)計(ji)燃(ran)用(yong)煤(mei)種(zhong)為(wei)無(wu)煙(yan)煤(mei)和(he)貧(pin)煤(mei)各(ge)半(ban)的(de)混(hun)煤(mei),由(you)於(yu)燃(ran)煤(mei)的(de)供(gong)應(ying)關(guan)係(xi),後(hou)來(lai)改(gai)燃(ran)用(yong)澳(ao)洲(zhou)混(hun)煤(mei)。這(zhe)種(zhong)含(han)硫(liu)量(liang)大(da),灰(hui)熔(rong)點(dian)低(di),較(jiao)容(rong)易(yi)結(jie)焦(jiao)。2種煤種的指標比較見表1。
(1)由於澳洲混煤的含硫量,為0.61%,根據有關文獻及燃燒含硫煤的大量運行經驗表明,隨著含硫量的增加,鍋爐的結渣現象加劇。
(2)澳洲混煤的灰熔融特性較差,其DT=1 120℃.ST =1 250℃,HT =1340℃。從“七五”期間提出的我國煤種的結焦判別指數來看,ST >1390℃,結焦程度輕微;1260℃
(3)設計燃煤灰熔化溫度HT為1500℃,爐膛出口煙溫為l 156℃,但澳洲混煤灰熔化溫度HT為1 340℃,根據爐膛實測結果表明,當鍋爐全燒澳洲混煤,而且負荷在220 MW以上,從鍋爐18.9—42m處爐膛內各段溫度均高於澳洲混煤的灰熔化溫度HT=1240℃,燃燒器周圍的看火孔結焦已呈流體狀,說明在弱還原性後氣氛中鍋爐容易結焦。
1.2加設衛燃帶的影響
4號爐爐膛寬度為12.8 m,爐膛深度為12.22m。鍋爐的爐膛設計時,假想切圓較大,為Ø800 mm。根據設計煤種,爐膛火焰靠近爐牆燃燒,爐膛未敷設衛燃帶,鍋爐設計爐膛容積熱負荷qv =429×103 kj/( m3.h),爐膛斷麵熱負荷qF=18. 26×106 kj/( m3.h),能滿足設計煤種要求。由於近2年來燃煤供不應求,來煤質量不穩定,經常燃用熱值及揮發分較低的非設計劣質煤種,2004年底在燃燒器周圍全部加設了100 1112deweirandai,yitigaoranshaoqiquyubimianrefuhe,jiaqianglutangzhehuozhuangkuangjiwendingranshao。youyuweirandaiqijuerezuoyong,weirandaishangdedewenduyulutangzhongxinwenduxiangchawuji,ranshaoqiquyubimianrefuheguoda,shiweirandaishangwenduhengao,chaochuhuironghuadianwendu,rongyijiejiao。lingwai,4haoludezhiliuranshaoqipenkouduntiyirangmeifenqiliuzairanshaoqizhouweichanshenghuiliu,chuyurongronghuobanrongrongzhuangtaidefenlihehuilijiuhenrongyizhanfuzaigaowendeweirandaishang,xingchengjiejiao,erqieranshaoqizhouweibimianshangyidanxingchenglejiao,jiuhuiexingxunhuan,jiejiaohuiyulaiyuyanzhong,yinci,4號爐頻繁結焦而形成渣鬥堵渣。
1.3實際切圓偏移、偏大
4號爐停爐後實地觀察,爐膛C、D角的結焦情況較A、B角嚴重,且焦塊較大。根據廣東中試所對4號爐假想切圓的測量及空氣動力場試驗表明,切圓向爐膛CD麵偏移中心400 mm,切圓擴散為+880 mm。經檢查,切圓偏移、偏大是由於2004年大修期間,對所有燃燒器及一次風管更換後,未對假想切圓校正所引起。由於切圓較偏向爐膛CD麵,粉粒和灰粒更容易在C、D角燃燒器周圍吸附,因此C、D角燃燒器周圍結焦更嚴重。由於切圓偏大,爐內氣流旋轉動量矩變小,煤粉氣流更容易刷牆,旋轉氣流中較粗的煤粉顆粒、灰粒更容易甩到牆壁,形成結焦。另外,切圓變大,加劇了一次氣流的偏轉,這些都增加了結焦的機會。
1.4爐膛吹灰的影響
當(dang)鍋(guo)爐(lu)受(shou)熱(re)麵(mian)有(you)少(shao)量(liang)結(jie)焦(jiao)時(shi),及(ji)時(shi)吹(chui)灰(hui),可(ke)以(yi)加(jia)強(qiang)受(shou)熱(re)麵(mian)的(de)換(huan)熱(re)效(xiao)果(guo),避(bi)免(mian)燃(ran)燒(shao)惡(e)化(hua)和(he)加(jia)劇(ju)結(jie)焦(jiao)。因(yin)為(wei)在(zai)受(shou)熱(re)麵(mian)結(jie)焦(jiao)的(de)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan),生(sheng)成(cheng)的(de)焦(jiao)尚(shang)呈(cheng)不(bu)連(lian)續(xu)、shusongzhuangtai,ruojishichuihuiqingchu,kejianqingjiejiaochengdu,fouzejiejiaojiaoduohou,huishishouremiandechuanrexishujiangdi,lutangwendujinyibutigao,gengrongyiyinqiexingxunhuanjiejiao。danyouyuzhanjiangdianchangguidingdechuihuicishuguoshao,yexiandebujishi。yinci,4號爐結焦嚴重性不可避免。
1.5運行工況的影響
運行工況如煤粉細度、一次風、二次風的風速、燃燒所需的風量,即過量空氣係數、lutangchukouyanwendengduiguoludejiejiaoyoujiaodadeyingxiang,youyumeizhonggaibianhouduiranshaofeishejimeizhongjingyanbuzu,duiranyongfeishejimeizhongshiyunxinggongkuangtiaozhengyousuoqianque,yinerjiadaleguoluyunxingzhongdejiejiaochengdu。
2、防止鍋爐結焦措施
2.1優化配煤,提高燃煤的灰熔點
由於湛江電廠現在燃煤不是設計煤種,來煤多為澳洲煙煤和越南無煙煤。澳洲煙煤的熱值高、揮發分高,但是灰熔點低,易著火也易結焦;越南無煙煤熱值低,揮發分低,但是灰熔點高,不易著火也不易結焦。要根據當時2種來煤的煤質進行摻煤燃燒,摻混後煤種的熱值、揮發分與設計煤種的熱值、揮發分愈接近愈好,因為這樣不僅能保證鍋爐安全運行的要求,而且能滿足鍋爐負荷的要求;而混和煤的灰熔點應愈高愈好,這樣可以防止鍋爐結焦。根據經驗,澳洲煙煤與越南無煙煤按1:1或3:2比例摻和,燃燒狀況穩定,結焦程度較輕微,鍋爐運行良好。
2.2對衛燃帶改造
對dui衛wei燃ran帶dai的de改gai造zao,要yao與yu配pei用yong的de煤mei質zhi相xiang適shi應ying,兼jian顧gu鍋guo爐lu燃ran料liao的de經jing濟ji性xing和he安an全quan性xing。在zai提ti高gao燃ran燒shao穩wen定ding性xing和he強qiang化hua著zhe火huo的de同tong時shi,防fang止zhi鍋guo爐lu大da麵mian積ji結jie焦jiao。針zhen對dui湛zhan江jiang電dian廠chang現xian在zai幾ji乎hu完wan全quan燃ran用yong越yue南nan無wu煙yan煤mei和he澳ao洲zhou煙yan煤mei的de混hun煤mei,其qi水shui分fen大da,揮hui發fa分fen低di,因yin此ci,應ying減jian少shao衛wei燃ran帶dai麵mian積ji,即ji把ba衛wei燃ran帶dai的de麵mian積ji從cong原yuan來lai的de100m2減少為15m2。衛(wei)燃(ran)帶(dai)采(cai)用(yong)分(fen)隔(ge)布(bu)置(zhi),隻(zhi)保(bao)留(liu)一(yi)次(ci)風(feng)噴(pen)口(kou)周(zhou)圍(wei)部(bu)分(fen),其(qi)它(ta)部(bu)分(fen)全(quan)部(bu)去(qu)掉(diao)。由(you)於(yu)衛(wei)燃(ran)帶(dai)的(de)銷(xiao)釘(ding)分(fen)布(bu)較(jiao)密(mi),易(yi)形(xing)成(cheng)掛(gua)焦(jiao),衛(wei)燃(ran)帶(dai)去(qu)掉(diao)後(hou),其(qi)銷(xiao)釘(ding)也(ye)應(ying)全(quan)部(bu)清(qing)除(chu)幹(gan)淨(jing)。
2.3矯正切圓的偏離,使切圓符合設計值
用紅外線檢測儀重新對四角燃燒器的一、二、三次風噴口及風管進行精密調整,讓假想切圓的中心位於爐膛中點,其最大的切圓為∮800mm,正偏差為零,負偏差10mm之內。
2.4合理加強吹灰
吹灰是防止爐膛結焦的重要手段,吹灰應考慮既保證吹灰效率,也應避免吹灰過多影響受熱麵管子。要求每天對鍋爐受熱麵全麵吹灰4次,特別是易結焦的部位要加強吹灰。
2.5適當調整運行方式
(1)由於燃燒非設計煤種,為防止鍋爐結焦,應合理調整過量空氣量,控製氧量在5%~6%,防止在爐膛受熱麵附近產生還原性氣氛,特別是要控製爐膛出口煙氣溫度不高於設計值l 156℃,避免爐膛出口結焦。
(2)如燃燒器周圍開始有結焦現象,應適當增加易結焦部位二次風量,保證燃燒區域受熱麵附近處於氧化性氣氛下。
(3)根據配煤的情況,選擇適當的一、二次風速,一次風速應達到22.5 m/s,二次風速應達到44.5 m/s;減少煙氣回流,防止不完全燃燒造成灰粉在高溫軟化狀態粘附在受熱麵上繼續燃燒,形成惡性結焦。
3、結 語
湛江電廠在采取上述幾項措施對鍋爐的嚴重結焦情況治理後,其安全、經濟水平有了很大提高,1年多以來,鍋爐結焦狀況較輕微,沒有再發生過掉焦滅火事故,渣鬥堵渣現象也消除了,這說明所采取的措施是行之有效的。
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