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350MW超临界直流锅炉结焦原因分析与改进

2018-11-12林树亮李建军

山东工业技术 2018年19期
关键词:结焦燃烧经济性

林树亮 李建军

摘 要:本文对超临界直流锅炉进行了分析,发现其在运行过程中的问题,比如冷壁结焦以及工作电荷不稳定等情况,之后分析了出现这些问题的原因,对控制燃烧的方法来解决锅炉的运行情况进行了深入分析,还对一些锅炉进行了改造,进而达到预期的管理目标。

关键词:锅炉;结焦;控制;燃烧;经济性

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.141

1 目前锅炉各个方面存在的问题

(1)设备内容。有的电子厂会投入一些新型的锅炉,比如说直流炉,它的主要特点就是以燃煤的参数临界点,通过改变压力的方式来运行锅炉,不仅使得锅炉能够处于一个良好的燃烧环境,还能够使其受到保护。

(2)锅炉设备中出现的问题。2013年前后,我国的煤出产率较小、价格高,是在新疆的一些地方,煤的购买价就相对低一些,可以选用这些地区的煤来进行燃烧,锅炉能达到工作的最好状态就是将负荷的范围控制在二百四十兆瓦,还不会出现太多结焦的问题。但是,如果在冬季,该锅炉的耗用额度就会上升,并且还需要加大煤的投入力度,这就会使得在今后的过程中发现结焦的问题,出现结焦的原因主要是因为锅炉的出口处的温度高,并且还有大量的温水会导致使得各个环节的进行时间受到限制,就发现了这个问题。要想在根本上解决这些结焦时出现的问题,就要保证运行的负荷程度不高于二百五十兆瓦,这样才会使得电厂掌握生产的主动性。

2 对结焦中存在的问题进行研究考察

(1)煤里所含的种类比较多,熔点降低,容易结焦。在对煤进行燃烧的时候会发现不同性质的煤的软化温度不是一样的,经过一系列的混合后的熔点也不是简单的对其进行简单的相加,它会发生相应的变化,性质相差越多的煤它的变化程度就会越大,很难判断。除此之外,含有马克煤的燃煤的熔点会更低,这就使得出现结焦的现象更加常见。

(2)煤中含有较多的碱金属,使得锅炉结渣。经过分析锅炉的结渣问题会发现其主要原因就是因为燃煤中有过多的碱金属。常见的广汇煤中就含有较多数量的Na,在受热时Na会挥发,进而会形成一些沉积物,时间久了就会使得锅炉不能正常的传热,这样就会出现结渣的现象。

(3)各种煤在掺烧时候的比例不确定。在实际的工作中,要想真正的把煤进行合理的掺烧是很难实现的,这主要是因为在场的工作人员不够有责任,不能准确的对所需煤量进行严格的把控,如果在掺烧的时候不能对煤进行合理的管控就会使得锅炉出现结焦的问题。

(4)没有足够的吹灰器。经过实验我们发现吹灰器是一个很重要的设备,它可以在一定程度内改善锅炉结焦的现象,实际上吹灰器的工作原理是在一个特定的容器内对空气和燃气进行混合,之后通过一系列的步骤使得其能够发生爆燃,这样就会有高温、高压的气体生成,以特定的形式进入锅炉里,之后会对锅炉表面的灰尘进行清理,将其带出炉外,因此在条件运允许的情况下可以增加吹灰器的数量,这样就可以在一定程度上降低出现结焦的现象。

(5)相应的工作人员对电厂的了解不足。一般地来说,有些工作人员都是第一次接触这种直流式的锅炉,对锅炉的运行原理不是很了解,这样就会增大锅炉出现问题的可能性,再出现问题的时候不能及时进行调整,最后会使得问题越来越严重,最后不得不停止锅炉的工作。

3 对燃烧进行合理调整

调整燃烧的进行可以通过以下几个方面来进行:一是对一次风的均匀性进行调整,对风管进行一定的调整,这样会改善风量的均匀程度,不会出现很大的误差;二是对煤粉进行调整控制,研究表明,采用很细的煤粉可以有效地降低结焦问题的发生,调整后可以使得煤粉能够充分的燃烧,这样就不会有大量的沉积物;三是改变煤种的混合比例,在对煤进行掺杂的时候一定要保证广汇煤的质量不超过总质量的一半,过高成分的硫会加大出现结焦的可能;四就是改善锅炉漏风的现象,有些结焦比较严重的锅炉,人们往往会选择以人工的方式进行清除,这样会使得漏风量加大,在处理的过程中会使得火焰集中在中心区域进行燃烧,这样会加大结焦现象的发生,相应的部门,可以通过对锅炉进行改装,减缓清理口的漏风现象,这样就可以有效地降低出现结焦地问题。

4 对出现结焦的现象进行分析

(1)煤质因素。机组从整套启动开始至168小时试运结束,均采用汽运煤,煤源较杂,煤质差异性较大,低位发热量在2 800~3 000 kcal/kg,机组正常投入运行后,原煤均为附近煤矿由输煤皮带直接运至锅炉,煤质基本能够保持稳定,热值也有所提高,低位发热量在3 200~3 400 kcal/kg,煤质因素是导致锅炉结焦的重要原因。

(2)一次风配风不均。实际磨煤机出口一次风管道风速偏差较大,同层一次风速偏差最高达20%以上,一次风速不均直接造成炉内空气动力场组织混乱,从而导致切圆严重偏斜,从而发生严重结焦。

(3)煤粉细度不合理。磨煤机实际煤粉细度R90基本在30%~35%左右,煤粉偏细,导致着火提前,燃烧器区域热负荷骤增,容易发生结焦。将煤粉细度适当调粗后,结焦状况有所减轻。

(4)一次风量偏大。实际一次风量严重偏高,额定负荷下实际热一次风温约320℃,比额定负荷下设计值365℃低了约45℃,由于热一次风温偏低,导致在相同给煤量下,为了保证磨煤机出口温度(实际为55~60℃),实际运行中不得不提高一次风量,由于一次次风量过大,二次风量就会相应减少,二次风刚性就会减弱,一、二次风比例严重失衡,容易导致水冷壁结焦。

(5)炉底严重漏风。当结焦量较大时,为了清理渣块,不得不打开干排渣机清渣口人工清理焦渣,这样将导致大量冷风从清渣口进入炉膛,锅炉无组织漏风增大,二次风量减少,除了造成排烟温度升高,同时火焰中心也将上移,上层燃烧器区域热负荷升高,也将加剧锅炉发生严重结焦。

5 结束语

通过上文我们可以发现使用混煤燃烧的方法会对锅炉带来一定的副作用,使其不能正常運行,会有很大可能出现结焦或者降低负荷能力的现象,如果可以采取有效的技术加以改正,控制好煤的燃烧比例,对设备进行零件的改装,这样就可以在一定程度上提高锅炉的性能,降低出现结焦的可能性,这样就能帮助锅炉的使用周期增强。

参考文献:

[1]袁镇福,刘志敏.电站锅炉原理[M].中国电力出版社,1997.

[2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].中国电力出版社,2003.

[3]祁清福.关于锅炉掺烧高挥发分、易结焦烟煤调试的探讨[J].中国电业,2012.

作者简介:林树亮(1989-),男,助理工程师,内蒙古呼和浩特人,从事350MW超临界直流锅炉发电生产工作。

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