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摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,燃煤电厂建设越来越多。在电厂锅炉的正常运行过程中,煤炭的燃烧情况、煤炭的质量等很多因素都会对锅炉运行产生影响,一旦煤炭的质量较差或是出现不完全燃烧情况,大量结焦的问题就会随之产生,这不但会影响整个机组运行的安全性和稳定性,也会降低机组的经济性。面对电厂锅炉结焦的问题,相关的技术人员都根据其产生的原因制定了一些改善对策,虽然缓解了这一问题,但是并没有从根本上去解决它。本文便从电厂锅炉结焦的原因、电厂锅炉结焦的危害和电厂锅炉结焦的改善对策三方面详细的讨论了如何有效处理我国电厂锅炉的结焦问题。
关键词:电厂锅炉;结焦问题;原因及对策
引言
受当前严峻的煤炭市场形势影响,特别是高热值煤种价格长期处于高位,已无法作为主力煤种单独入炉燃用,掺烧低价、低热值煤种成为当前形势下火电厂降低燃料成本的必要手段。本文以营口电厂在进行配煤掺烧过程中出现的问题,结合自身锅炉特性进行分析,确保锅炉安全稳定运行。
1电厂锅炉结焦的原因
1.1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。
1.2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。
1.3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。
2电厂锅炉结焦的改善对策
2.1保证燃煤的种类和质量
燃煤的种类和质量对于锅炉的结焦程度是有着重要的影响,如果能够保证燃煤的质量,那么就会降低锅炉出现结焦的概率,随着我国现阶段对于环境保护工作越来越重视,我国各类电厂的用煤量相对紧张,电厂采购燃煤的压力越来越大,电厂锅炉设计使用的燃煤种类和质量与实际用煤有着一定的差异。因此,电厂在选择燃煤的种类和质量时,应对原料进行严格的审核和检验,在进厂前应确保燃煤符合相应的质量标准,发现不符合相应标准的,应立即退回原厂整改处理。对于进厂的燃煤,应分类储存,并根据相应的规范要求按照比例进行掺烧、调配。
2.2适当提高吹灰频度
锅炉吹灰时,运行人员加强对炉底渣的监视,观查炉底渣情况,发现炉底有黑色"乳焦"出现,加强锅炉看火孔处的观察,同时进行燃烧调整,适当提高氧量加强吹灰,并做好机组负荷扰动工作,同时汇报相关人员做好加仓调整工作。
2.3避免出现缺氧燃烧的情况发生
在锅炉正常运行的过程中,锅炉内部的含氧量也会影响到锅炉的结焦情况。如果锅炉缺氧燃烧,炉内就会出现大量的还原性气体,锅炉就容易结焦。因此,为了有效的解决这一问题,就应选择合理的过量空气系数,使氧量在合理的范围内,加强配风。同时定期维护二次风挡板,保证二次风挡板位置的正确性。一般情况下,在炉膛的出口位置处更容易产生结焦现象,后续还会出现烟道堵塞的情况,烟气的阻力就大幅增加,降低了引风机的吹风力度。所以,要想有效解决锅炉的结焦问题,一项重要措施就是:避免出现缺氧燃烧,遏制锅炉内部还原性气体的出现。
2.4加强对炉底灰渣系统的运行监视
运行中发现捞渣机(钢带机)的渣量偏少或没有渣时,加强吹灰和看火孔检查,立即汇报,组织人员查找原因并采取措施。对于捞渣机(钢带机)不正常停运1小时以上再次重新起动运行时,要加强对看火孔的检查确认,观察冷灰斗渣口的情况以防止渣口搭桥堵塞。
2.5燃烧的科学控制
科学的控制锅炉内部的燃烧状况,我们主要可以采取以下两个方面的措施:(1)确保锅炉内部冷态动力场的运行状态良好,对其进行有效检测。在锅炉设备的启动和检修过程中,检测其内部的冷态动力场,保证锅炉内部不出现偏角的问题。同时保证在所有风量的位置处于平衡的状态下,科学的设定锅炉内部各个喷燃器出口位置的风速。(2)应对锅炉的运行状态进行科学的调整。运行人员应实时的观察设备的运行情况,并优化其运行方式。合理的配比一、二次风,确保二次风箱差压、氧量在合理的范围内;保证火焰中心高度的合理性;加大制粉系统的一次风量,保证燃烧器喷口的风粉流速,保证其刚性;加强易结焦煤种燃烧器喷口的二次风配比;尽可能的避免喷燃器损坏或者调整不正确使火焰贴壁,确保火焰中心在炉膛内的位置良好;必要时调整制粉系统的运行方式,减少局部热负荷,遏制结焦现象的出现,确保电厂锅炉运行的稳定性和安全性。
2.6强化现场管理
锅炉结焦相对其他病害来说是一个十分缓慢的过程,是锅炉在生产制造中长期积累而成的,对于已发生结焦的锅炉来说,治理越早越容易解决,因此对于锅炉结焦来说,应该及时发现及时处理,以此最大限度的减少结焦问题对电厂锅炉造成的影响。
结语
综上所述,我们对电厂锅炉结焦的原因、电厂锅炉结焦的危害及电厂锅炉结焦的改善对策三个方面进行了详细的分析和探讨。现阶段,我国应用的最为广泛的电能生产方式仍然是火力发电,而电厂锅炉是火力发电的重要设备,锅炉获取能量的主要方式就是煤炭的燃烧,其燃烧过程会产生大量的氧化物和煤灰,煤灰的不断累积就会导致结焦问题的出现,我们应认真的研究锅炉结焦的形成原因和危害,并及时采取有效的改善对策,从而保证电厂的稳定运行,实现我国电力行业的可持续发展。
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作者简介:
肖尤国(1981-),男,汉族,四川资中,助理工程师,大学专科,主要从事火力发电厂集控运行工作。