1、前言
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直吹式製粉係統,製粉流程如圖1所示: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、D四套直吹式製粉係統,分別對應鍋爐(自下而上)的四層燃燒器,每套製粉係統配備了兩台給煤機、一台磨煤機和兩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較具有結構簡單、投資少等許多優點,但是因為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、可靠的運行,將直接影響機組的安全、穩定和經濟運行。近年來,因為該廠入爐煤質雜物增多,鍋爐運行中也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造成滅火;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。
2、原因分析
針對上述問題,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hui發fa份fen以yi及ji硫liu份fen等deng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便bian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,通tong過guo綜zong合he分fen析xi依yi次ci排pai除chu了le鍋guo爐lu噴pen燃ran器qi結jie焦jiao、磨煤機絞龍故障、製粉係統風門擋板等諸多因素,確定了製粉係統風壓、風速異常是由於製粉係統粗粉分離器堵塞造成。
2.1粗粉分離器結構原理圖
圖2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)經(jing)磨(mo)煤(mei)機(ji)磨(mo)製(zhi)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,其總高5607 mm,外錐最大內徑為2400 mm,錐體頂角為380,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1950mm,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。
2.2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、破布等其它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,具體原因分析如下:
(1)粗粉分離器回粉管堵塞
從現場檢修中得知,粗粉分離器回粉管堵塞的原因:一是回粉鎖氣器容易犯卡。如圖7suoshi,huifensuoqiqishejiweifanbanshi,zaizhengchangzhuangtaixiakaozizhongliguanbi,danghuifenzhongyouxuzhuangdezawujingguocichushijiuzhiliuzaicichu,zhishiliutongzulizengda,daozhihuiliuguanzhujiandusai;二是由於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也容易卡堵在此處。
(2)粗粉分離器折向擋板堵塞
圖3.圖4所示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%左右流通麵積。
(3)粗粉分離器內錐堵塞
圖5、圖6所(suo)示(shi)為(wei)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)內(nei)錐(zhui)底(di)部(bu)六(liu)棱(leng)錐(zhui)堵(du)塞(sai)前(qian)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)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)將(jiang)完(wan)全(quan)堵(du)塞(sai),粗(cu)粉(fen)逐(zhu)漸(jian)積(ji)滿(man)r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。
3、改進方案
通過上述分析,找出粗粉分離器堵塞的原因,實施了以下改進措施。
3.1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時,可以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,若分離器折向擋板堵塞時,分離器內外錐壓差增大,當壓差大於900Pa時,說明折向擋板已嚴重堵塞。
(3)若同一套製粉係統中,前後兩台粗粉分離器,在折向擋板前相同部位的風壓偏差大於1000 Pa時,可以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。
3.2設備改造
在設備方麵實施了以下改造:
(1)對回粉管的改造
通過分析和試驗,確定對回粉管進行了兩處改進:一是拆除了回粉管鎖氣器的活動擋板,實際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縮小了矩形管道改造為圓形管(見圖7、圖8),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)在粗粉分離器上安裝清理孔門
若粗粉分離器的內錐底部堵塞時,清理難度大且花費的時間長,通過現場觀察分析,在粗粉分離器的頂部各增設了一個長×寬為300×200 mm的檢修孔,並使用了自行製作的專用清理工具,粗粉分離器清理時間縮短了80%以上,而且還減輕工作人員勞動強度。
4、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)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),並(bing)且(qie)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)孔(kong)檢(jian)查(zha)的(de)過(guo)程(cheng),整(zheng)個(ge)清(qing)理(li)時(shi)間(jian)縮(suo)短(duan)了(le)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R90由5~13%降低為2- 4%,飛灰可燃物由2008年度的7%左右降低到目前的
4.5%,降低發電煤耗3g/kWh,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)的(de)雜(za)物(wu)分(fen)離(li)裝(zhuang)置(zhi)或(huo)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)杜(du)絕(jue)粗(cu)粉(fen)分(fen)離(li)器(qi)的(de)堵(du)塞(sai)。
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