150t/h鍋爐結焦的原因分析及對策

論文類別:工學論文 > 電力論文
論文作者: 王鋒 邵軍
上傳時間:2009/12/7 14:50:00

摘要:從燃煤煤質、运行氧量、爐膛出口煙溫、吹灰情況等方面來分析銀川熱電公司#6爐結焦問題,認為锅爐結焦主要是由於燃用煤質易結焦、運行氧量偏低、爐膛出口煙溫偏高、吹灰次數少等原因造成的,為此提出一些綜合治理的對策。
關鍵詞:锅爐 煤 燃燒 结焦
    0 引言
    銀川熱電公司#6爐是無錫鍋爐廠生產的UG—150/9.8-M型鍋爐,為单汽包、集中下降管、自然水循環、“∏”型布置的固態排渣煤粉鍋爐。設計燃用灵武煙煤,采用中儲式鋼球磨煤機制粉系統,8臺給粉機,兩台排粉機,上下層直流式噴燃器。
    #6爐在2004年投產,投产初期鍋爐結焦現象輕微,從2006年11月以後,鍋炉結焦嚴重,結焦主要區域分布在爐膛的出口處,即在屏式過热器的屏底處,有些焦塊在屏底之间搭成橋,高溫過熱器水平煙道入口處也結焦嚴重,炉膛上部的大量結焦不但嚴重影響了鍋爐主要參數的穩定,使氣溫偏低,排煙溫度升高,而且大量掉焦引起爐膛冒正壓,排渣不暢,嚴重危害鍋爐安全穩定運行。
    1 鍋爐結焦的原因分析
    鍋爐結焦機理是十分復雜的物理化學過程,它和鍋爐結構设計、燃煤煤質及鍋爐燃燒調整等因素有關。爐膛出口结焦的主要因素是鍋爐出口煙温高於煤灰熔點,一般要求鍋爐爐膛出口煙溫比煤灰熔點低100℃~150℃,才能防止鍋爐爐膛出口結焦,經研究分析目前#6爐的結焦主要和以下因素有關:
    1.1 煤质的影響 國内普遍采用煤的灰熔点的高低估計結渣傾向。灰熔點有三个特性溫度:變形溫度DT、軟化溫度ST、流動溫度FT,一般以ST做評價指標。稱ST<1350℃的煤為強結渣性煤;ST>1450℃的煤為弱結渣性煤;ST在1350℃~1450℃之間的煤為中等结渣性煤。銀川熱電2006年采用靈武煙煤,其DT為1130℃,ST為1180℃,FT為1220℃,為強结渣性煤,且在冬季滿負荷運行時间較長,爐膛溫度>1220℃時更易产生結焦,因此冬季滿負荷運行時#6爐易結焦。
    1.2 運行氧量的影響 鍋炉運行氧量即爐內的氧化或還原性氣氛,它對鍋爐的結焦有非常大的影響。如果鍋爐運行氧量偏低,爐內還原性气氛較強,煤的灰熔點就會下降,锅爐就容易結焦。這是因為灰熔點隨著含鐵量的增加而下降,鐵对灰熔點的影響還與爐内氣體的性質有關。在爐內氧化性氣氛中,鐵可能以Fe2O3形態存在,这時隨著含鐵量的增加,其熔點的降低比較緩慢,在爐內還原性氣氛中(氧量不足),Fe2O3會還原成FeO,灰熔點隨之迅速降低,而且FeO最容易與灰渣中的SiO2形成熔點很低的2FeO·SiO2,其灰熔點僅為1065C℃。根據鍋爐廠家提供的控制曲線,在機組滿负荷或接近額定負荷時,鍋爐控制氧量(爐膛出口處)為6%左右,從2006年11月份開始,由於各種原因造成鍋爐運行局部氧量低於此值,只有2%~4%,那麽在爐膛出口处肯定存在還原性氣氛很強的区域,使得煤灰的結焦性很強。
    1.3 爐膛出口煙溫 该#6爐爐膛出口煙溫經常在760℃以上,運行通常習慣於較大的一次风量,加上本爐膛高度並不高,當投運上層給粉機轉數高於下層給粉機轉數時很容易使得爐膛出口煙溫偏高。當煤质有波動時,運行人員不能及時根據實際情況進行調整,造成鍋爐燃燒配風方式不是處於優化狀態,特別是上層燃燒器煤粉顆粒燃燼性差,有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未燃燼,導致鍋爐爐膛出口煙溫偏高引起結焦。由於爐膛截面小,熱負荷較大,當煤質變劣時煤粉的燃燼性能適應能力不強,按一般經驗,爐膛出口煙溫要比煤灰熔點低100℃~150℃才能保證不結焦。按目前運行情況看,爐膛出口煙溫經常超出此值,所以很容易在管子表面形成結焦。另外一次風溫偏低、一次風速過高或一次風率過小時都會使煤粉氣流的著火推遲,燃燒速度降低,燃燒效率降低,從而導致爐膛出口煙温升高。 轉貼于 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
    1.4 吹灰不徹底或沒有吹灰 對於冬季鍋爐滿負荷運行,#6爐因個別吹灰器(IR6、IR8、IR13、IR14、IK2、IK3、G9B2)經常過載或啟動失敗,造成後墻#3角噴燃器口和屏過、高过連續結焦。嚴重時如:2008年2月25日因IK2、IK3兩個過熱器處吹灰器頻繁過載,機檢班未彻底消除缺陷,加上全部燃用靈武煤,沒有配石嘴山劣質煤,造成屏過屏底處結焦,大量焦塊在屏底之間搭成桥,高溫過熱器與水平煙道入口處也結焦嚴重,之後7天每班組織人員打焦、降低負荷,仍不能徹底解決,至2008年3月4日,高過与水平煙道入口處全部结嚴,鍋爐冒正壓,被迫非計划停爐除焦。
    2 防止鍋爐結焦的對策
    2.1 對鍋爐進行優化燃燒試驗,认真詳細測量爐膛出口溫度 針對現有的燃用煤種,對鍋爐進行优化燃燒試驗。根據煤種和負荷采取可行的燃燒調整方案,通過合理調配一次風和二次風的風門開度以及運行氧量,保證主参數合格和爐膛出口煙溫低於燃煤灰熔點的同時來保證蒸汽質量,從而防止爐膛出口結焦。通過對爐膛出口煙溫、過热汽溫、鍋爐負荷、氧量、排煙溫度等各種運行參數的在線監測,也可以評價鍋爐爐膛出口是否會產生結焦,從而防止在燃用不同煤種時鍋爐炉膛結焦,並能獲得最大的鍋爐效率。
    2.2 通過合適的配煤技術,使配煤的燃燒性能、結焦性能與原燃用煤種基本一致,盡量降低其結焦性和粘結性指標。
    2.3 均衡鍋爐氧量、全面加強吹灰 均衡锅爐運行氧量,避免爐內局部出现還原性氣氛。加強爐內吹灰工作,全面吹灰,特別是重點區域(如屏過,高過入口處)要增加吹灰次數,如果運行氧量還偏低,必要時適當調整配風方式。由於結焦的主要區域在爐膛出口處,此處容易堵塞煙道,增加煙氣阻力,所以要防止結焦與還原性氣氛惡性循環的趨勢。機組檢修时,對空氣預熱器進行重点檢查與清灰,降低風煙道的阻力,提高風機的出力。
    3 結束語
    鍋炉結焦機理是十分復雜的物理化學過程,與鍋爐結構、煤質、氧量、鍋爐燃燒調整、吹灰等因素有密切關系,通過具体分析銀川熱電公司#6爐結焦原因並采取有效對策,現在#6鍋爐結焦現象明顯減少,鍋爐運行工况得到改善,鍋爐運行效率也大幅提高。

參考文獻


[1]鍋爐運行值班員.北京:電力行业技能鑒定指導中心.2001.
[2]銀川熱電公司锅爐燃燒調整及常見事故處理和问題解答習題.內部资料.
[3]黃新元.電站鍋爐運行與燃燒調整.北京.2003. 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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