王珍峰
山东省临沂市汪沟镇临沂电力学校 山东省临沂市 273408
摘要:针对燃煤链条锅炉,通过多年实践归纳出锅炉发生积灰结焦的几个主要因素:锅炉设备本身存在一些缺陷;锅炉运行中的不规范或不当操作;煤质问题,也是锅炉积灰结焦的重要原因。在此介绍了防止锅炉积灰结焦的几种方法。供同行借鉴。
关键词:燃煤锅炉;积灰结焦;原因;防止;方法
引言
由于煤炭市场原因,锅炉多掺烧印尼煤。自掺烧印尼煤,主要存在如下问题:多次在水冷壁、燃烧器、过再热器附近等处出现严重结渣;导致炉膛出口两侧烟温偏差较大,过热器、再热器管壁温度超温严重;过、再热器减温水量大,空预器入口烟温高,燃烧器喷口烧坏或变形。这些问题的存在严重影响锅炉的安全经济运行。针对上述问题,本文主要从运行调整入手对一期锅炉结焦原因进行剖析,并提出针对性对策。
1积灰结焦表现的现象
在锅炉实际运行特别是大负荷运行工况中,可以通过观察一些现象来判断是否产生了积灰结焦。在锅炉的运行过程中,如果发生了积灰结焦问题,常出现以下现象:(1)锅炉炉膛温度比正常运行时偏高;(2)炉膛火床火焰呈暗红色或橙红色,而且火焰比较短;(3)蒸汽锅炉的压力、温度降低,其出力逐步下降或迅速下降;(4)锅炉的引风机负荷比正常运行状态下逐渐增大;(5)省煤器和空气预热器出口负压逐渐增大或在数小时内迅速增大;(6)观察炉膛上部烟道出口处的水冷壁管壁表面有粘在上面较厚的积灰结焦,炉膛烟道出口严重堵塞等。
2结焦的原因分析
1)掺烧印尼煤煤种:印尼煤灰熔点变形温度(ST)大部分分布在1110~1190℃之间,而且变形温度与融化温度差值在20~30℃,属于易结焦煤种。2)锅炉改造导致燃烧区域的变化:锅炉燃烧器进行低氮改造,最低燃烧器下移,但在原有燃尽风上方增加四层SOFA风,取消B、C、D层左右两面侧墙各8根吹灰器。3)锅炉氧量的影响:氧量不足使得煤粉燃烧不完全生成CO,形成还原性气氛,CO等还原性气体与煤灰接触时,会将煤灰中具有高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO,FeO又在煤灰中CaO的助熔作用下,进一步与煤矿灰中具有高熔点Al2O3生成低熔点的共熔混合物CaO.FeO+CaO.Al2O3,它们的熔化温度仅有1000-1200℃,结焦几率增大。4)四角风速不均:由于前后墙导致粉管行程不一致,造成同一喷嘴的横截面上煤粉浓度和颗粒分布不等,引起局部缺氧局部结渣。5)煤粉过粗:制粉设备缺陷或者一次风压控制高导致煤粉过粗,使得煤粉在主燃烧区无法燃尽,拉长火焰,使得炉膛出口温度上升,导致煤灰容易在过再热器管壁上结焦积灰。6)配风不合理:在掺烧调整过程中,未能根据煤种熔点和挥发分及时调整配风,导致部分印尼煤燃烧器区域或者燃烧区风量不足,导致燃烧器喷口结焦。7)锅炉吹灰方面:一是部分炉膛结焦面,吹灰器无法吹到部位;二是吹灰系统压力调节阀控制性能差,长吹在吹灰过程中压力下降至0.5-0.6MPa,甚至还有长吹吹到一半因为蒸汽参数不合格自动退出;三是吹灰器行程不到位和吹灰时间设定过短,导致吹灰效果差。8)一次风压控制不合理:一是一次风压过低,降低一次风压容易造成煤粉过细,加上印尼煤挥发性高容易着火,形成贴壁燃烧,在燃烧器附近和水冷壁墙面燃烧形成结焦;二是一次风压高,使得煤粉较粗,导致煤粉在主燃烧区无法燃尽,拉长火焰,炉膛出口温度高,造成煤灰在过再热受热面形成积灰结焦。
3止燃煤锅炉积灰结焦的主要方法
在锅炉燃煤煤种不确定或者是有灰熔融点温度(ST)低的燃煤的情况下,为了减缓和防止锅炉积灰结焦,主要以控制炉膛温度不宜过高,特别是大负荷的工况下容易使炉膛温度过高,在这种情况下,对灰熔点低的燃煤很容易产生积灰结焦。因此要注意从以下几方面采取相应措施。(1)要注意锅炉及烟风道的密封性,在运行操作时能反映真实的风压和含氧量。(2)在锅炉运行操作上,注意调整配风比,通风量要充足;不能新风量过大,二次风过小,掌握好送风配风温度;控制好炉膛的负压燃烧,避免炉膛负压过小,炉膛负压过小易使省煤器和空气预热器产生积灰。(3)利用除氧器加热锅炉给水,使之符合104℃的给水温度(针对蒸汽锅炉)。(4)如果锅炉安装有吹灰装置,应按要求进行吹灰。应注意的是:如果使用蒸汽吹灰,为保证烟气的露点温度,应使用干蒸汽,不宜使用饱和蒸汽。(5)蒸汽锅炉应尽量不要单独使用灰分大、挥发分小以及灰熔融点ST低的燃煤,如果要使用这种煤,应同其它灰分小、挥发分高和灰熔融点ST高的煤种掺和使用,而且灰分大、挥发分小及灰熔融点ST低的燃煤的掺和比例最好不宜超过30%左右,掺和的比例越小越好,或者是锅炉在小负荷的情况下掺和的比例可以适当高一些,否则积灰结焦的概率就很高。
4锅炉运行中燃烧问题优化调整方案
4.1热损失技术调整
排烟温度与排烟热损失之间的关系非常密切,发电煤耗也会受到排烟温度的影响而增加,并且能够保证电除尘、脱硫设备运行的稳定性、安全性。导致排烟温度提升的原因有漏风、掺加冷风量、积灰等,针对排烟温度技术调整举措,需要先解决漏风问题,待温度降低至正常数值后,优化磨煤机冷风,发现负荷相同的情况下排烟温度降低。锅炉内部吹灰器的作用是维持受热面整洁性,优化传热效果。吹灰系统主要有锅炉本体受热面吹灰、空预器吹灰,其中锅炉本体内部包含96只炉膛吹灰器,设置于炉膛处,布置为四层。锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽,都是通过低温再热器出口管道接出,处在BMCR工况下,蒸汽温度是518℃,压力是5.96MPa(表压)。将吹灰蒸汽进行减压处理,分别进到吹灰器中,管路内部设置自动疏水点,锅炉吹灰则展开程序控制。由此发现,当吹灰效率提升,可以直接解决积灰问题,排烟温度升高,主要的影响因素为漏风、掺冷风量。所以,锅炉运行中要着重注意这两点问题,避免热损失增加。
4.2不完全燃烧调整
针对锅炉运行中燃烧调整工作的实施,如果出现不完全燃烧问题,建议调整煤粉细度。分离器挡板会对煤粉细度产生直接的影响,结合锅炉运行实践发现如果磨煤粉的细度较细,驱动端与非驱动端较粗,那么技术人员对分离器挡板进行调整,风管偏差也会随之降低。随着磨煤机出力的增加,在保证煤粉细度(15%-20%)的前提下,四根粉管煤粉细度的均匀性也会随之变好,同时对炉膛壁温偏差也有所帮助。同时进行变燃尽风调整,在机组负荷、氧量稳定的情况下,二次风挡板选择均等配风、正宝塔配风、倒宝塔配风。通过这三种方法测量NOx,其中到宝塔配风排放的NOx含量相对较高,正宝塔配风排放NOx含量比较小。所以针对这两种配风方法展开综合分析,建议结合锅炉运行条件分别采用相适应的配风方式,以达到减小NOx排放量的目的。采用这种综合配风的方法,技术人员检测脱销之前NOx排放平均值,会出现比较显著的变化。
结语
及时完善和消除燃煤锅炉设备本身存在的缺陷,强化燃煤锅炉运行中的规范管理和规范操作,科学选择适合锅炉燃烧特性的燃煤煤质和煤种,燃煤锅炉积灰结焦也是可以防止的。
参考文献
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