浅析锅炉结渣原因及燃烧调整

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年9月27期   作者:李时
[导读] 本文针对盐城发电有限公司的SG—480/13.7—M775型锅炉炉内长期结渣、带不满负荷的原因进行了分析
        李时
        江苏省沿海输气管道有限公司,江苏  南京210000
        摘  要:本文针对盐城发电有限公司的SG—480/13.7—M775型锅炉炉内长期结渣、带不满负荷的原因进行了分析,并介绍了通过燃烧调整试验解决问题的经验,得出的结论对锅炉的运行和检修具有一定的指导意义。
        关键词:锅炉、结渣、调整
        
        盐城发电有限公司的SG—480/13.7—M775型锅炉在正常运行期间,飞灰、大渣含碳量较高,锅炉经常结渣,经过燃烧调整试验,锅炉结渣情况得到了解决,取得了较好的经济效益和社会效益,使锅炉能够更好地安全、经济运行。
1  锅炉设备简介
1.1锅炉设备简介
        盐城发电有限公司的SG—480/13.7—M775型锅炉为单汽包自然循环、平衡通风、四角切圆燃烧煤粉炉,配带中间储仓式制粉系统,锅炉本体呈Π型露天布置、采用全钢双排柱构架悬挂结构方式。
        锅炉主蒸汽采用一、二级喷水减温,再热蒸汽采用烟气挡板作升温调节。此外在再热器进口处设有事故喷水装置作为非正常工况时降温调节措施,低温再热器与高温再热器之间设有微量喷水,当锅炉负荷在70%—100%范围内运行时,上述调节装置可以维持一、二次汽温为额定值。
1.2燃料特性
设计煤种燃料特性见表1

2   结渣原因分析
锅炉结渣是一个非常复杂的过程,涉及因素很多,它不仅与燃用煤种的成分和物理、化学特性有关,而且还与锅炉的设计参数有关,同时还受锅炉运行工况的影响。这些因素总的来说可以分为两大类,一为先天因素,如燃煤种的特性和锅炉的设计参数;二为后天因素,如锅炉的运行工况。
2.1煤质特性的影响
        在影响结渣的因素中,煤质特性是主要的。近几年来,由于燃料供应紧张,成本较高,往往煤质很难满足锅炉设计煤种的要求。而且为了追求经济效益和节能手段,大多数电厂都会采用劣质煤掺烧,往往更加偏离了设计煤种,给锅炉结渣带来了很大的隐患。煤在燃烧的过程中,其灰分熔融特性温度的高低是判断煤灰是否容易结渣的主要指标。灰的成分不同,其熔点也不同。结焦的内因受灰质的组成成分和熔化温度影响。煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。
2.2 锅炉燃烧工况的影响
    a)一次风速过高,四角切圆偏大
        在正常运行中一次风速与设计值较大偏差,其结果可能造成四角切圆过大, 炉内旋转烟气中刷水冷壁,引起炉内结渣。这是造成结焦的主要原因之一。
        b)氧量过大
        锅炉负荷在370~390 t/ h运行时,发现炉堂内火焰发亮刺眼,炉内风量明显偏高。过高的氧量虽然能使炉内燃料处于氧化气氛,但会使火焰中心温度升高,在实际四角切圆过大的情况下,熔融的灰渣沿墙壁下落时,很容易在炉膛四周结焦。
    c)燃烧器喷口处设计不合理成为结焦源
        燃烧器喷口处,没有与其所在处炉墙成为平齐的一体,而是凸出一部分。当四角切圆过大,烟气冲刷水冷壁时,成为焦渣粘结的源地,一、二次风喷口之间以及喷口左右较严重,其中尤以下层为剧,喷口结焦严重时,风向改变,燃烧恶化。
    d)煤粉粗
        根据运行煤质特性难着火、难燃尽,设计煤粉细度为 21 %左右,而在我厂锅炉实际运行中煤粉细度往往达不到设计值。较粗的煤粉在高速一次风带动下易因惯性引起结渣和磨损。同时,较粗的煤粉燃尽困难,造成飞灰含碳量升高。
3  运行中燃烧调整
        锅炉燃烧调整的目的是:确保燃烧稳定,提高燃烧的经济性,使燃烧室热负荷分配均匀,减少热偏差,防止锅炉结焦、堵灰、结油垢等,保证锅炉运行各参数正常。根据以上分析,在实际运行中对锅炉进行燃烧调整试验。锅炉负荷调整范围为336~480 t/ h。
    a)一次风速调整
        在实际运行中要经常监视一次风速的变化,合理调整风粉比例,保证一次风速范围为20~25m/s。各一次风管内的流速大小间接反映出管内煤粉浓度的大小,若某一管内煤粉浓度增加,输送煤粉的阻力增加,则管内风速就会降低,反之,就会升高。
    b)二次风的调整
        二次风的配风方式采用:下二次风门开度85%,中上、中下二次风门开度55%,考虑到在运行中可摆动上二次风、上上二次风调整困难,针对其角度下倾,只好采用降低这部分二次风速的方法将其开度分别控制在75 %左右。
        在运行中,当需要对二次风进行调整时,可参考二级过热器出口的氧量,调整送风机总风压,同时要兼顾一次风速的调整。
    c)氧量大小调整
        炉膛出口氧量值应根据不同的燃料特性和负荷来决定,当氧量控制在手动方式时,应根据氧量设定值进行调节,若氧量控制投自动时,可通过改变氧量设定值来进行自动调节。当燃用灰熔点低或煤油混烧时,为防止炉膛结焦,可适当提高炉瞠出口氧量。在额定负荷下,为了确定锅炉最佳的氧量,在氧量3.5%、4.3%5%三种工况下对锅炉效率进行测试,测试效果见图1。


        由曲线可看出,额定负荷下最佳氧量为4.3%。经过燃烧调整,在考虑到锅炉结焦状况、炉膛漏风较大以及脱硫效率,在运行中,尽量将氧量控制在 4 %左右。
    d)燃烧器改造
        ①在燃烧器喷口内加装水平钝体,增加高烟气回流量,提高燃烧初温。
        ②增大一次风喷口面积,降低一次风速。
        ③采用集中一次风布置,或减小下两层无煤一次风中间二次风喷口面积。
e)制粉系统及煤粉细度调整
        制粉系统通风量偏大,必导致煤粉细度偏粗以及一次风速偏高。因此 ,在运行中必须协调一次风量、磨煤机通风量以及磨煤机干燥风量,将磨煤机再循环挡板打开,改变原来不用再循环风的运行方式,使其保持适当的开度,同时增加给煤量,改变磨煤机出力偏低、运行时间过长的问题。
        为确保锅炉经济运行,不仅要维持合格的煤粉细度,还要定期对飞灰、炉下灰取样分析,进行比较,及时进行燃烧调整。
4  结论
        经过以上调整以及运行方式的优化,锅炉在正常运行中,炉内燃烧已趋于正常,锅炉各参数符合设计要求,经观察炉内火焰呈金黄色,燃烧器附近只有少量松散的焦块,结渣已得到了有效地控制,通过燃烧调整取得了较好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]480t/h锅炉运行规程.盐城发电有限公司,2007.03.20;
[2]吴景兴,吴惠文,马金凤.410 t/h锅炉结渣原因及燃烧调整试验分析,《东北电力技术》-2003年24卷8期。
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