摘要:当前国内发电企业仍以燃煤的火电为主,而锅炉在燃烧过程中,受热面经常会出现不同程度结焦问题,造成传热热阻增加,排烟损失增加,严重结焦会造成机组被迫停运,使机组效率降低,可用率降低,严重威胁着机组的经济运行。
关键词:电厂锅炉;结焦,原因;对策;分析
引言
锅炉水冷壁结焦过热器汽温、再热器汽温、排烟温度升高,会导致减温水量增大。锅炉掉焦量大时,会限制机组负荷出力,并加重冷灰的磨损,缩短使用寿命。锅炉结焦严重时,机组被迫停运,进行人工清焦。所以,锅炉结焦对机组安全经济影响较大。
1电厂锅炉结焦的原因
1.1燃烧调整因素的影响
电厂锅炉运行时的燃烧调整也会影响锅炉结焦。如果没有科学控制锅炉的燃烧过程,运行中风压或是风速偏低,煤粉气流的速度变慢,容易粘附在管壁上,那么在一段时间后就会出现结焦现象。另外,在锅炉的燃烧过程如果没有选用合适的配风方式,风量不足和偏移,炉内含氧量较低,炉内局部区域就会有还原性气体产生,会迅速降低锅炉内部的温度,大量的结焦问题也会随之产生。如果配风含量过大,锅炉内部的烟温就会迅速提高,高温结焦的问题就会随之产生。此外,锅炉运行中燃烧器损坏或调整不正确使火焰贴壁、燃烧器摆动不一致也会使锅炉容易结焦。
1.2煤质因素影响
火力发电厂发电用煤的质量对锅炉结焦与否有直接的影响,如果燃烧用煤的煤质优良,则其较易完全燃烧且燃烧后不易遗留大量煤渣,会大大降低锅炉内部的煤灰含量,进而降低锅炉内部结焦的可能。但如果发电厂发电用煤的煤质低劣,难么煤炭中会含有大量的灰份,导致煤炭发热量低,燃烧不完全,一方面导致锅炉内部燃烧不稳定、不充分,另一方面会在锅炉内部遗留大量的煤灰并造成大量的浪费。这些遗留在锅炉内部的煤灰如果不能被及时清理,长期在锅炉内部沉积,随着时间的推移就会形成锅炉结焦。另外,在电厂锅炉运行过程中,煤粉的粗细程度对煤炭燃烧程度也有一定的影响,通常来说,较粗的煤粉燃烧时间会较长,但却不容易燃尽,且在燃烧过程中往往会拉长火焰,使火焰中心上移,导致锅炉炉膛出口处温度升高,从而形成炉内结焦。
1.3锅炉炉膛容积热负荷温度的影响
锅炉炉膛容积热负荷、燃烧器出口区域热负荷、炉膛几何尺寸对于锅炉的结焦程度都有直接的影响。锅炉炉膛容积热负荷温度设计值的正确选取直接影响锅炉燃烧器出口的温度和炉膛内温度,特别是对于熔点较低的燃料和煤种,选取较大的炉膛容积和截面积是优先选择的方案。否则,炉膛上部及炉膛的受热面就容易结焦。
2电厂锅炉结焦的危害
首先,电厂锅炉结焦会导致锅炉出力下降,分析原因为:锅炉的蒸汽出口温度如果过高,锅炉炉膛出口的温度相应也会升高,炉膛出口温度升高通风顺畅程度就受到一定的影响,同时管壁温度增高也会对锅炉处理造成一定的阻碍。其次,电厂锅炉如果出现结焦会对锅炉的热效率造成影响,因为一旦锅炉的受力面产生结焦就会导致排烟的温度有所提升,大量的热能排出之后,锅炉的热效率无疑将受到严重的影响。另外,如果锅炉的燃烧口出现结焦现象,燃烧口的气流容易产生偏斜进而造成锅炉内气体恶化,在这种情况下锅炉较易发生机械风险,燃料为完全燃烧也会形成一定的风险隐患。最后,电厂锅炉出现结焦会导致锅炉运行安全程度下降,主要原因为当锅炉出现结焦现象时,锅炉过热器处的气温和烟温会同时升高,一方面会使锅炉管壁温度超标,另一方面结焦的部分存在较大的温度不均匀性,造成锅炉过热器存在较大的温差对锅炉自然循环和水循环的安全性产生影响。对于锅炉结焦问题,如果处理解决时间较长,会使锅炉炉膛发生较严重的漏风问题,从而引发锅炉燃烧不稳或者突然灭火。
3电厂锅炉结焦的改善对策
3.1保证合理的煤粉细度
锅炉的整个运行状态是会受到煤粉细度的影响的,因此,应科学的调整煤粉的粗细程度,确保其粗细程度在相关规范标准的要求。当煤粉过细时,使着火点提前,易在燃烧器喷口处结焦;当煤粉过粗时,火炬就会加长,火焰中心上移,炉膛出口温度升高,易在炉膛出口处结焦。因此,应严格的把控煤粉的粗细程度,在尽可能的避免锅炉出现结焦现象的同时,还能充分的提升锅炉的燃烧效率。
3.2定期观察检查炉膛看火孔
一旦发现捞渣机(钢带机)的渣量变少、大块渣增多、掉下的渣块成圆形、炉底的渣块很黑、空预器入口烟温或减温水量变化较大时,认真全面地分析,通过锅炉本体的各层看火孔,对前屏处结渣、冷灰斗渣口的焦量情况进行观察检查,及时采取各种燃烧调整措施进行处理。
3.3防止缺氧燃烧
锅炉燃烧时,内部含氧量的多少对锅炉结焦也有直接的影响,锅炉运行过程中,如果氧气含量不足,锅炉内部就会产生大量的还原性气体,煤灰熔点也会随之下降。为了防止这一现象,在运行过程中应该尽量增加锅炉内的含氧量,例如可以对炉内进行吹灰处理或者进行二次风挡板维护,对于重点区域应该加大吹灰次数。另外,根据经验判断,通常情况下锅炉结焦易发生在炉膛出口处,炉膛出口出现结焦又极易引发烟道堵塞,烟道一旦被堵塞就会加大烟气的阻力,导致引风机出力不足,因此增加锅炉内部还原性气体是解决锅炉结焦的有效措施。
3.4加强锅炉运行中参数的分析
运行人员应定期检查锅炉的结渣情况,尤其在燃用低熔点煤质期间,应加强检查次数。当发现有明显结渣情况时,应及时向锅炉专业工程师汇报处理。应经常分析锅炉运行参数,重点分析排烟温度,减温水量的变化,分析过热器、再热器管壁温度变化情况。对比历史曲线发现锅炉在相同负荷工况下,若减温水量异常变大和过热器、再热器管壁超温等情况发生,应适当降低锅炉负荷运行,并加强锅炉吹灰。
3.5提高燃煤质量
燃煤质量与煤炭种类在很大程度上决定了锅炉的结焦程度,如果煤种质量较高,锅炉产生结焦的概率就较小,但是近年来,我国对环保要求较高,各种电厂用煤量极度紧张,厂内采购压力激增,使电厂实际煤炭使用量与计划使用量有较大的差异,因此为了保证煤炭的质量,采购人员应该对煤炭进行取样、检验,确保煤炭质量符合相关使用标准才能加以进厂使用,如果煤炭质量不符合要求坚决予以退回。
3.6炉内设备的综合治理
大量的实践证明,锅炉自身设备的好坏对锅炉结焦也有一定的影响。由于长时间运行,锅炉的喷燃器、二次风挡板、燃烧器摆动机构、吹灰器等设备会发生不同程度的损坏,这一定程度上增加了锅炉结焦的风险。所以,利用机组停备和检修机会,对炉内损坏的设备及时修理,保证锅炉在最佳运行状态,有效遏制锅炉结焦现象的出现。
结束语
结焦直接影响着锅炉机组的安全、经济、稳定运行,是当前火电厂普遍存在的难题。因此,保证锅炉运行中受热面清洁,通过对锅炉运行中参数的不断分析,总结出合理有效的运行控制措施,控制并解决锅炉结焦的产生,将能有效地保证火电厂生产成本,对锅炉长期安全经济运行有着重要意义。
参考文献
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