李远强
四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638000
摘要:锅炉的结焦问题存在着普遍性的特点,严重的结焦问题会致使锅炉停止运作,继而影响到锅炉的稳定性与安全性。通常情况下,锅炉结焦的原因有很多,一般涉及到锅炉的设计、炉内气流的空气动力场状况等。避免或者是预防锅炉的结焦问题首先要探索出结焦的主要原因,一般可采取控制燃烧器的热负荷、加强吹灰操作等相关措施加以解决。
关键词:结焦;锅炉燃烧调整;热负荷
引言
因为受现阶段煤炭市场形势影响,尤其是高热值煤种价格呈现出只增不降的趋势,所以不能当作主力煤种单独入炉燃用,随着时间的流逝以下几点均演变成现阶段形势下火电厂节约燃料成本的关键方式:一是掺烧低价煤种;二是掺烧低热值煤种。结合具体案例探索锅炉结焦的主要原因,为锅炉可以有条不紊地运行下去提供应有的保障。
1案例一的经过及原因
某厂1025T/H亚临界煤粉炉主要是将直流燃烧器四角切圆燃烧当作燃烧方式的,中速磨正压直吹式制粉系统。结合相关实践调查可知,当该锅炉在具体运作期间,炉膛结渣情况非常突出,水冷壁、屏式过热器出现结焦的情况也是屡见不鲜的,因为结焦,所以无论针对哪个受热面金属笔来说均存在着严重超温的情况,并且锅炉主蒸汽温度以及再热蒸汽气温也呈现出了日益上升的状态,致使一二级减温水量与日俱增,这些情况的出现就会导致锅炉被迫降负荷运行;与此同时,因为冷灰斗存在着明显的结渣情况,所以增加了堵塞情况发生的次数,导致锅炉无法顺利出灰。不只是这样,燃烧器四周也存在结焦情况,致使调节起来存在着较大的难度系数,对喷嘴也产生了较大的影响。通过多次的实践与研究,终止发现了结焦的主要原因与处理方法。
出现结焦的原因主要与以下几点密不可分:第一,一次风速不高。因为相关工作者缺乏丰富的实践经验,基于一次风压投自动控制模式之下,都是结合负荷/一次风压对应曲线加以调整的。第二,一次风管风量呈现出分配不平衡的状态,致使炉膛火焰发生偏斜情况。第三,锅炉在具体运作期间,相关工作者通常都是采取氧量来对锅炉内部空气量进行调整的,因为厂内所给氧量和符合对应值不高,所以在无形当中导致主燃烧区存在着缺风的情况,还原性加强。第四,运行中燃烧器向下摆动不高,这样就会造成煤粉气流直接冲刷冷灰斗。第五,煤质。对该厂进行深入分析后可知,其设计煤种灰软化温度ST是1535℃,该煤种是弱结渣性煤,因为在近段时间内厂网是处于分开状态的,所以无法完全使用设计煤种的煤,煤炭来源存在一定的复杂性,所以导致入炉煤软化温度ST持续减少,继而增加了结焦情况发生的次数。
2案例二的经过及原因
从2020年10月中旬至11月中旬,某厂一期#1、2锅炉接二连三地发生了锅炉结焦等现象,其中蓬焦最严重的三次主要体现在以下几个方面:一是#2炉大量掉焦;二是#4、6磨煤机火检全部消失10S之后才恢复正常,差点没出现安全事故;三是#1炉#1渣井上部蓬焦,结焦情况较为突出,渣井口堵塞不能畅通无阻地落渣,持续数个小时之后才疏通开;四是#2炉#6冷灰斗上部出现了大量结焦情况,对其进行打焦处理若干个小时之后才疏通开,差一点就出现了被迫停炉的情况。结合相关调查可知,10、11月份锅炉蓬焦、打焦一共进行了80次,对机组安全产生了较大的影响。
出现结焦的原因主要与以下几点密不可分:第一,锅炉设计结构和燃烧器布置方式;第二燃烧燃煤灰分的熔融特性;第三,炉内烟气性质。
3锅炉燃烧调整措施
首先,将一次风压加以提升与减少磨煤机出口温度。相关人员应当结合给定的负荷/一次风压对应曲线做好调整工作,具体运作期间发现此风压不高时,就可以通过以下几种方式来强化气流刚性:一是提升一次风压;二是开大燃烧风挡板等,旨在降低离析情况出现的概率。因为该厂设计煤种挥发份是37.1%,存在着易燃的特性,所以为了避免对一次风喷嘴造成破坏,相关人员应当将磨煤机出口温度控制在72℃左右,但是话又说回来,此温度应当结合实际状况进行灵活调整。第二,加大炉内空气量。结合相关实践调查发现,该厂对常规运作期间的参数最佳值进行了详细规定,然而因为所给氧量和符合对应值不高等各种因素,所以在具体运作的时候氧量应当控制在3.5~4.5左右为宜,然而烛燃烧区缺风情况较为突出,炉膛里面结渣性有所提升。在已有氧量之上增加0.5%,可以从源头上降低结焦情况出现的概率。第三,对燃烧器的热负荷进行科学把控。应当采取针对性的手段确保所有磨煤机基于最佳负荷下运作,禁止超负荷运行。对燃烧器做好分散投运工作,因为燃烧分散,传热也不集中,所以令炉膛温度有所降低,结焦情况自然也会减少;这也在无形当中确保了相应的煤粉细度,令相关粗颗粒很难和水冷壁处于接触的状态,目的是为了减少煤粉颗粒燃尽的周期,基于水冷壁贴壁处不形成与之相匹配的还原性气氛,旨在令灰熔点减少。第四,辅助风的调整。如果锅炉里面气流偏转过大、结焦问题比较明显时,那么此时可借助于缩腰型配风进行调整。在具体调整期间应当确保炉膛出口烟温两边不会存在着较大的偏差,这样做的目的是为了从源头上降低结焦情况的出现。第五,加大吹灰操作的力度。因为水冷壁开展吹灰工作的过程中,会影响到锅炉燃烧的稳定性,并且因为容易导致锅炉整体气温出现持续降低的状态,这个时候通过强化管理与考核制度,水冷壁充分确保了每天的任务量,令受热面始终处于干净整洁的状态。
4预防锅炉结焦的有效措施
第一,对相关调整试验报进行分析后,可以发现:炉膛上层燃烧器附近温度一般保持在1350℃~1480℃之间,屏过区域温度通常保持在1020℃~1130℃的范围内,过高的炉膛温度在很大程度上令相关灰粒呈现出了熔融的形态,且屏过中间区域温度要比正常值高出一些,这个时候炉膛出口灰颗粒温度也不低,存在着明显的黏性,因此极易附着在相应的过热器管屏之上,究其原因主要和屏过区域结焦存在着息息相关的联系。倘若想要令结焦情况得到有效解决,那么笔者结合自身经验在这里建议一期入炉煤混配之后除了要采取针对性的手段确保灰熔点高于1350℃,还应当确保以下参数的比例均小于25%:一是高灰分熔点褐煤;二是低灰熔点褐煤。第二,通过对有关报告数据的研究可以得知,当机组负荷230MW~300MW变化时,那么这个时候锅炉里面有关区域温度并不存在着明显的改变,所以锅炉在低负荷运作期间结焦现象得到进一步缓解的根本原因是由于入炉煤量降低,灰量降低所引起的,与炉膛变化不存在密切的联系,倘若水冷壁、屏过挂焦随着时间的流逝而达到一定程度后就会发生脱落的情况,显然这会增加安全隐患发生的概率。鉴于此,笔者结合自身经验在这里建议当掺烧低灰熔点褐煤的过程中,需要采取有效措施减少混配煤灰分比例小于15%,采取减少灰分的手段令结焦问题得到有效缓解。
结语
预防锅炉结焦的方法有很多,比如正确的燃烧调整、在指定的时间内做好吹灰工作等。但是话又说回来,锅炉结焦问题本身就存在着繁琐性的特点,所以这就要求相关人员要在全面了解机组自身特性的基础上做到具体问题具体分析,并将更多的目光投入到锅炉结焦的研究中,以便可以从中探索出切实可行的方法,旨在从源头上降低结焦情况发生的次数。
参考文献
[1]王志强.煤种性质对煤粉工业锅炉结焦的影响[J].洁净煤技术,2020,26(02):137-144.
[2]刘炜,王晓峰,霍英海,董威,杨俊杰,张万顺,王银峰,任旭东.燃烧优化调整防止锅炉结焦[J].广西节能,2019(04):30-31.
[3]刘冰,康莉,松建飞.火电厂锅炉燃烧调整[J].内蒙古石油化工,2013,39(06):42-43.
[4]高岩峰.锅炉结焦的原因、危害和解决办法[J].赤峰学院学报(自然科学版),2009,25(11):161-162.