0、引言
中國石化集團勝利石油管理局勝利發電廠(以下簡稱勝利發電廠)二期2台鍋爐為上海鍋爐廠設計製造的SG - 1025/17.4 - M851型亞臨界中間一次再熱自然循環汽包鍋爐,於2004年投產。鍋爐采用雙進雙出鋼球磨煤機直吹式製粉係統,製粉流程為:(原煤)經過原煤倉一給煤機一磨煤機一粗粉分離器一鍋爐。該爐為單爐膛四角切圓燃燒,每台爐配A,B,C,D4套直吹式製粉係統,分別對應鍋爐(自下而上)的4層燃燒器,每套製粉係統配備了2台給煤機、1台磨煤機和2台離心式粗粉分離器,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。
直吹式製粉係統和中儲式製粉係統相比,具有結構簡單、投資少等優點,但由於直吹式製粉係統磨製出的煤粉不經過粉倉,而是直接通過噴燃器進入爐膛燃燒,所以,製粉係統能否安全、可靠運行,將直接影響機組的安全、穩定和經濟運行。近年來,由於該廠入爐煤含雜物增多,在鍋爐運行中,逐漸暴露出一些問題:一是製粉係統風壓、風速波動大,鍋爐燃燒不穩定甚至滅火;二是煤粉細度升高,導致鍋爐飛灰可燃物升高。上述問題已經嚴重威脅到鍋爐的安全經濟運行。
1、原因分析
勝利發電廠針對上述Iq題進行了專題研究,通過分析煤質指標,發現該廠煤質的化驗指標(如發熱量、揮發分以及硫分等)都dou在zai設she計ji煤mei種zhong範fan圍wei內nei。也ye就jiu是shi說shuo,從cong煤mei質zhi的de常chang規gui化hua驗yan指zhi標biao來lai判pan斷duan,原yuan煤mei質zhi量liang是shi合he格ge的de,不bu會hui影ying響xiang到dao燃ran燒shao的de穩wen定ding性xing和he經jing濟ji性xing。於yu是shi從cong製zhi粉fen係xi統tong運yun行xing中zhong出chu現xian的de異yi常chang現xian象xiang著zhe手shou進jin行xing分fen析xi,依yi次ci排pai除chur鍋爐噴燃器結焦、磨煤機絞龍故障、製粉係統風門擋板故障等諸多因素,確定製粉係統風壓、風速異常是由製粉係統粗粉分離器堵塞造成的。
1.1粗粉分離器結構及工作原理
圖l為(wei)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)原(yuan)理(li)圖(tu),分(fen)離(li)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)把(ba)磨(mo)煤(mei)機(ji)磨(mo)製(zhi)後(hou)的(de)不(bu)合(he)格(ge)煤(mei)粉(fen)分(fen)離(li)出(chu)來(lai),然(ran)後(hou),返(fan)回(hui)磨(mo)煤(mei)機(ji)再(zai)次(ci)進(jin)行(xing)研(yan)磨(mo)。粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)主(zhu)要(yao)由(you)外(wai)錐(zhui)、內錐、折向擋板、進口管、出口管及回粉管等組成。該廠采用的是沈陽重型機械集團生產的粗粉分離器,總高為5607 mm,外錐最大內徑為∮2 400 mm,錐體頂角為38。,整個外錐通過頂部法蘭固定在12.6 m平台內的承重鋼梁上,內錐最大外徑為∮1950 mm,錐體頂角為60°,下(xia)部(bu)是(shi)一(yi)個(ge)六(liu)棱(leng)錐(zhui)體(ti)。從(cong)進(jin)口(kou)管(guan)進(jin)入(ru)的(de)風(feng)粉(fen)先(xian)經(jing)過(guo)撞(zhuang)擊(ji)分(fen)離(li),再(zai)經(jing)過(guo)重(zhong)力(li)分(fen)離(li)進(jin)入(ru)折(zhe)擋(dang)板(ban)後(hou)又(you)經(jing)過(guo)離(li)心(xin)分(fen)離(li),合(he)格(ge)的(de)煤(mei)粉(fen)經(jing)出(chu)口(kou)管(guan)道(dao)送(song)往(wang)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)器(qi);經外錐和內錐裏分離出的大顆粒煤粉,通過下部的六棱錐活動門到回粉管後再返回到磨煤機繼續研磨。
1.2粗粉分離器堵塞原因分析
在製粉係統檢修過程中,從堵塞的粗粉分離器清理出許多雜物,其主要組成物有:細鐵絲(采煤用爆破線).約占體積總量的5%;雜草,約占體積總量的50%;塑料、破布等其他雜物,約占體積總量的45%。粗粉分離器堵塞的初始位置分別是在粗粉分離器的回粉管、折向擋板以及粗粉分離器內錐底部等處,下麵分析堵塞原因。
(1)粗粉分離器回粉管堵塞。從現場檢修得知,租粉分離器回粉管堵塞的原因主要有2點:
1)回粉鎖氣器容易卡澀。如圖2所(suo)示(shi),回(hui)粉(fen)鎖(suo)氣(qi)器(qi)設(she)計(ji)為(wei)翻(fan)板(ban)式(shi),在(zai)正(zheng)常(chang)狀(zhuang)態(tai)下(xia)靠(kao)自(zi)重(zhong)力(li)關(guan)閉(bi),當(dang)回(hui)粉(fen)中(zhong)有(you)絮(xu)狀(zhuang)的(de)雜(za)物(wu)經(jing)過(guo)時(shi)就(jiu)滯(zhi)留(liu)在(zai)此(ci)處(chu),致(zhi)使(shi)流(liu)通(tong)阻(zu)力(li)增(zeng)大(da),導(dao)致(zhi)回(hui)流(liu)管(guan)逐(zhu)漸(jian)堵(du)塞(sai)。
2)回粉管鎖氣器下部為截麵積縮小了的矩形通道,當有較大的雜物經過此處時容易卡堵。
(2)粗粉分離器折向擋板堵塞。圖3、圖4為粗粉分離器折向擋板堵塞前、後現場拍攝的照片,從現場檢修情況可知,線絮狀雜物容易在折向擋板處掛結,嚴重時大約隻剩餘20%的流通麵積。
(3)粗粉分離器內錐堵塞。圖5、圖6為粗粉分離器內錐底部六棱錐活動門堵塞前、後(hou)照(zhao)片(pian)。經(jing)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)折(zhe)向(xiang)擋(dang)板(ban)的(de)雜(za)物(wu)進(jin)入(ru)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)內(nei)錐(zhui),通(tong)過(guo)下(xia)部(bu)六(liu)棱(leng)錐(zhui)的(de)活(huo)動(dong)門(men)時(shi)被(bei)卡(ka)住(zhu)並(bing)沉(chen)積(ji)下(xia)來(lai),導(dao)致(zhi)回(hui)粉(fen)不(bu)暢(chang),直(zhi)至(zhi)內(nei)錐(zhui)底(di)部(bu)完(wan)全(quan)堵(du)塞(sai),粗(cu)粉(fen)逐(zhu)漸(jian)積(ji)滿(man)了(le)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)內(nei)錐(zhui),減(jian)少(shao)了(le)內(nei)錐(zhui)空(kong)間(jian),削(xue)弱(ruo)了(le)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)的(de)分(fen)離(li)效(xiao)果(guo)。內(nei)錐(zhui)的(de)粗(cu)粉(fen)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)底(di)部(bu)六(liu)棱(leng)錐(zhui)的(de)活(huo)動(dong)門(men)返(fan)回(hui)到(dao)落(luo)煤(mei)管(guan)道(dao)再(zai)次(ci)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)飛(fei)揚(yang)分(fen)離(li),而(er)是(shi)經(jing)過(guo)出(chu)口(kou)管(guan)道(dao)直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao),導(dao)致(zhi)煤(mei)粉(fen)變(bian)粗(cu),造(zao)成(cheng)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)惡(e)化(hua)。
2、改進方案
通過上述分析,找出粗粉分離器堵塞的原因,並進行了改進。
2.1運行措施
運行人員在監盤過程中,要加強對製粉係統風壓、風速等相關參數的監視,及時分析並正確判斷粗粉分離器堵塞的初始部位,具體判定標準如下:
(1)若同一台粗粉分離器風壓波動差值大於800Pa,可判定該分離器回粉管堵塞;若分離器的出口風道風速波動差值大於8 m/s,則說明粗粉分離器已經積聚了較多的雜物。
(2)正常運行中的同一台粗粉分離器內、外錐壓差為400 Pa左右,當分離器折向擋板堵塞時,分離器內、外錐壓差會增大,當壓差大於900 Pa時,說明折向擋板已嚴重堵塞。
(3)同一套製粉係統中,前、後2台粗粉分離器在折向擋板前相同部位的風壓偏差大於1 000 Pa時,可判定風壓高側的那台粗粉分離器折向擋板堵塞嚴重;而風壓低側的那台粗粉分離器內錐堵塞,分離器出口管的風速也下降。
運行人員在監盤期間,通過對參數變化的分析,及時判斷出粗粉分離器初始堵塞的部位,隨時聯係檢修人員進行處理。
2.2設備改造
(1)對回粉管的改造。通過分析和試驗,對回粉管進行了2處改進:一是拆除了回粉管鎖氣器的活動擋板,實踐證明對製粉出力和煤粉細度未發生任何影響;二是將回粉管道下半部分矩形管道改造為圓形管,如圖7所示。改造後,減少了流通阻力,增強了管道的流通能力,徹底杜絕了回粉管堵塞現象。
(2)在zai粗cu粉fen分fen離li器qi上shang安an裝zhuang清qing理li孔kong門men。粗cu粉fen分fen離li器qi的de內nei錐zhui底di部bu堵du塞sai時shi,清qing理li難nan度du大da且qie花hua費fei時shi間jian長chang,通tong過guo現xian場chang觀guan察cha分fen析xi,在zai粗cu粉fen分fen離li器qi的de頂ding部bu各ge增zeng設she了le1個長×寬為300 mm×200 mm的檢修孔(如圖8所示),使用了自行製作的專用清理工具,使粗粉分離器清理時間縮短了80%以上,減輕了工作人員的勞動強度。
3、結論及建議
(1)通(tong)過(guo)實(shi)施(shi)上(shang)述(shu)改(gai)進(jin)措(cuo)施(shi),提(ti)高(gao)了(le)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)判(pan)斷(duan)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)是(shi)否(fou)堵(du)塞(sai)的(de)及(ji)時(shi)性(xing)和(he)準(zhun)確(que)性(xing),延(yan)長(chang)了(le)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)堵(du)塞(sai)的(de)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge),省(sheng)去(qu)了(le)在(zai)清(qing)理(li)分(fen)離(li)器(qi)期(qi)間(jian)搭(da)製(zhi)腳(jiao)手(shou)架(jia)和(he)管(guan)道(dao)割(ge)孑(jie)L檢查的過程,整個清理時間縮短了80%。
(2)提高了鍋爐燃燒穩定性,避免了鍋爐滅火事故;鍋爐煤粉細度Rg由5%~13%降至2qc -4%,飛灰可燃物的質量分數由2008年的7%左右降低到目前的4. 5%,降低發電煤耗3g/(kW·h),節能效果十分顯著。
(3)建jian議yi在zai粗cu粉fen分fen離li器qi入ru口kou管guan道dao上shang安an裝zhuang可ke以yi在zai運yun行xing中zhong隨sui時shi清qing理li雜za物wu的de分fen離li裝zhuang置zhi,以yi保bao證zheng人ren廠chang煤mei質zhi的de清qing潔jie,盡jin量liang從cong源yuan頭tou上shang采cai取qu措cuo施shi,以yi杜du絕jue粗cu粉fen分fen離li器qi的de堵du塞sai。
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