锅炉排烟温度升高和结灰、结焦的综合治理.pdf

第8卷 (2006年第10期)电力安全技术 A 安 全 生 产 nquanahengchan 锅W P排烟温度升高和结灰， 结焦的综吕治理 崔艳东 (黑龙江亚电鑫宝热电有限公司，黑龙江 齐齐哈尔161041) 摘要对富 拉尔基热电 厂锅炉设备运行中 排烟温度高以及锅炉受热面结焦、 结灰严重的原因 进行 了分析，并针时导致上述缺陷的不同原因， 提出了防止锅炉排烟温度高以及减少锅炉受热面结焦、结灰的 综合治理措施。 关键词 锅炉; 排烟温度; 结焦、结灰; 治理措施 富拉尔基热电厂是运行近50年的老厂， 锅炉设 备严重老化， 在运行中存在结焦、 结灰严重和排烟 温度高的缺陷， 对锅炉设备运行的经济性和安全性 造成极大影响。为此，该厂对这2个问题进行了分 析和治理。 1 排烟温度升高的原因 1.1漏风 漏风是指制粉系统漏风、炉膛漏风及烟道漏 风。 漏风量增大是排烟热损失增大的主要原因之一。 这是因为漏风不仅增大了烟气的容积， 同时也因为 漏人烟道的冷空气会使漏风点处的烟气温度降低， 使漏风点之后所有受热面的传热量减少， 从而使排 烟温度升高。而且漏风点越靠近炉膛， 这个影响就 越大。富拉尔基热电厂对多年运行数据的统计分析 也得到了相同的结论。 为了减少漏风， 应在大修、 小修中安排锅炉本 体及制粉系统的漏点查找和堵漏工作， 同时注意对 炉底和炉顶的密封， 选用比较好的门孔结构，并在 运行时及时关闭门孔。 另外应注意制粉系统的严密 J 性，在给煤机的落粉管处安装锁气器，以减少制粉 系统的漏风。 1.2掺冷风量增多 掺冷风是指在制粉系统和一次风中掺冷风。 掺 冷风量过多会使流过空气预热器的空气量减少， 使 空气预热器的吸热量减少，最后使排烟温度升高。 掺冷风量过多是由于一次风率过高， 制粉系统再循 环风未投用， 磨煤机出力下降或部分磨煤机停运造 成的。 1.2.1 一次风率偏高 一次风率的增加将使掺入的冷风量增多， 使流 过空气预热器的空气量减少， 最终使排烟温度升高， 因此可适当降低一次风率，以减少冷风的掺入量。 但若一次风率太低， 会使一次风速降低， 造成一次 风管积粉。为此需要更换一次风管， 缩小一次风管 的通风面积， 提高一次风速。在炉膛不结焦的情况 下， 可适当提高一次风风粉混合物的温度，以减少 冷风的掺人量。但应进行必要的实验。 1.2.2再循环风未投用 对于乏汽送粉的制粉系统， 再循环风未投人使 用必然使一次风率提高。未投再循环风是因为制粉 系统漏风系数过大， 影响干燥出力而无法使用; 或 由于再循环风风量较小时、或由于风门不严， 仍有 少量乏汽漏过时， 管内易积粉， 运行人员因担心自 燃而不愿意使用。因此， 首先要解决制粉系统漏风 的问题， 再通过详细计算， 选择合理的乏汽再循环 管径和角度，以消除积粉隐患， 恢复乏汽再循环的 使用。 1.2.3磨煤机出力下降 制粉系统中， 每公斤煤磨成煤粉所需的干燥剂 (高温炉烟加冷风)量是一定的。 乏汽送粉时， 在锅炉 一次风率不变的情况下， 当磨煤机的出力减少时需 要的干燥热量减少， 干燥剂中的冷风比例上升， 高 温炉烟的比例下降， 最终使排烟温度升高。 所以， 当 筒式钢球磨煤机的钢球装载量低于最佳值时， 会因 磨煤机的出力下降而导致锅炉的排烟温度升高。 因 此， 对于筒式钢球磨煤机， 应保持钢球量在最佳值， 并及时更换磨损严重的护甲， 保证磨煤机在最佳转 速下运行，避免磨煤机出力下降。 1.2.4磨煤机停运 当发生事故时， 部分磨煤机可能停运，当负荷 降低时， 也可能停运部分磨煤机。对于乏汽送粉的 锅炉， 这时有些燃烧器的一次风将直接用冷风加热 风来代替， 这就使进人炉膛的冷风增加。因此，应 A 安 全 生 产 nquans hengchan 电力安全技术第8卷 (2006年第10期) 加强维护， 避免事故， 尽可能维持磨煤机的正常运 行。 1.3受热面结焦、结灰、堵灰 受热面结焦、结灰使传热系数K下降， 烟气的 放热量减少， 使排烟温度升高。 空气预热器堵灰， 会 使空气预热器的换热面积减少， 也将使烟气的放热 量减少，使排烟温度升高。因此，运行时要调整好 炉内的空气动力工况， 防止火焰贴墙， 引起结焦， 并 及时吹灰。 1.4受热面结构原因 由于受热面不足， 或者结构不佳造成受热面吸 热不足， 最后使排烟温度升高。这种情况应进行技 术改造， 如增加现有的省煤器的受热面积、采用鳍 片式省煤器，增加管式空气预热器的换热面积，并 在大修中进行预热器的清灰和通管工作。 1.5空气预热器的入口温度高 空气预热器的人口温度高，空气预热器的传热 温压就小， 烟气的放热量就少， 从而使排烟温度升 局 。 1.6测点无代表性 由于烟气温度场的不均匀性， 当温度测点位置 不合适时， 其测值很难代表整个烟道截面的平均温 度水平，即没有代表性。 1.7测量元件故障 在排烟温度的测量元件发生故障时， 就可能错 误指示排烟温度升高。因此排烟温度升高时， 要首 先检查测量元件，防止测量指示有误。 2 结焦、结灰问题分析 锅炉受热面结焦、结灰后将使传热阻力增加， 严重时会使烟道的阻力明显增加， 使锅炉的出力和 效率下降; 如果堵灰严重， 就必须停炉处理，则影 响锅炉的可用率; 受热面结灰往往会加重管壁的腐 蚀。 这些都会影响锅炉的经济技术指标， 有时甚至 于使锅炉的出力和蒸汽温度不能达到设计要求。 2.1 结焦、结灰的形成过程 2.1.1 结焦的形成过程 2.1.1.1高温性结焦 含有较多钠、 钾、钙、硅、钒或磷等氧化金属 的燃料， 在高温环境中燃烧时会发生这些氧化物的 升华。 升华的氧化金属呈分子状态， 遇到较冷的受 热面管壁即凝结在管壁上， 然后再与烟气中的三氧 化硫、氧化铝、氧化铁等化合生成硫酸盐。这些硫 酸盐在相应的温度下呈熔化状态，并具粘性，大量 捕捉飞灰，形成高温性结焦。 这类结焦具有不断增 长的特点，因此对锅炉的影响很大。 它多发生在炉 膛受热面和对流受热面上。 2.1.1.2低温性结焦 主要发生在受热面和高温对流受热面上， 如凝 渣管和过热器的前部。 这是由于燃料灰分的熔点较 低，而炉膛和出口的烟气温度又很高，以至飞灰尚 呈熔状的粘性颗粒，就粘连在受热面上。 2.1.2结灰的形成过程 随烟气流动的灰粒， 在冲刷对流受热面管排 时， 会在管子背风面的旋涡区积聚下来。 其中粒度 小于30gm的灰粒常发生物理沉积， 呈干松状， 易 吹除。这在燃用挥发分不多的煤种时最常遇到， 常 发生在对流过热器和省煤器及空气预热器上。 干松 的灰虽易清除， 但它的热阻力很大， 对锅炉的热力 工况影响也很大。 由以上分析可知， 灰是一种共晶混合物， 在炉 膛的高温区，灰呈液态或软化状态随烟气流动。在 流动的过程中，随着烟气温度的不断降低， 逐渐在 受热面上凝结、沉积，最终形成结焦、结灰。 2.2减少结焦、 结灰的方法和措施 (1) 保证按设计煤种运行是锅炉保持良 好运行 性能的关键因素，因此要使用符合锅炉设计要求， 或主要特性(灰分、 灰熔点、 水分、 挥发分)接近设计 要求的煤种。 要根据实际存煤情况进行混配煤， 有 条件时应掺烧不易结焦、结灰的煤种。 要每天及时 准确地提供人炉煤的工业分析和灰熔点， 供运行人 员参考，以利锅炉燃烧调整。 (2) 确定合适的煤粉经济细度， 不使煤粉过粗， 并尽量使各燃料器的热功率相等， 且煤粉的浓度尽 量均匀。以避免燃烧时间延长、 火焰中心上移、炉 膛出口结焦。 (3) 确定不同负荷下的最佳过量空气系数， 调 整一、二次风率、风速和风煤配比，以及燃料风和 辅助风的配比， 使燃料燃烧良好， 而不在炉膛附近 产生还原性气氛。 避免火焰偏移， 直接冲刷炉墙。 锅 炉的运行和操作必须按运行规程规定和燃烧实验结 果进行。 (4) 应尽量保持火焰在炉膛中的充满度，因为 燃烧时间的长短与炉膛火焰的充满度有关。 火焰的 充满度差， 就等于缩小了炉膛的容积， 煤粉在炉膛 中的停留时间短， 从而使火焰中心上移， 造成结焦。 (5) 加强受热面的清洁工作， 经常对受热面吹 灰， 保持受热面的清洁。(下转第21页) 第8卷 (2006 年第 10期)电力安全技术 ，直丝遨竺 L. h u a n t it a o fu n 因企业强调没钱而未进行整改时， 仍要把这些问题 作为主要问题写人报告，并要求企业向上反映， 争 取上级调配资金，给予支持。特别要强调防控事故 的重要性和紧迫性。 3 实现专家查评作用的几个要点 3.1 抓住7个环节 (1) 评价工作开始前，要对骨干或班长以上的 干部进行培训。 (2) 在进点后的首次会议上，专家组组长说明 专家查评对企业安全生产的帮助作用。 (3) 对查评过程中所发现的问题，各专业专家 不但要与联络员取得共识， 并且要通过询问、 讨论 和宣传，与被查人员取得共识。 (4) 形成各专业报告前， 专家要与各专业(各部 门)有关管理、 作业人员深人讨论、 交流并取得共识。 (5) 末次会议前，专家组组长和各专业负责人 要与企业领导层就“ 3个方面” 存在的主要问题或重 大风险进行详细的沟通并耐心地解释，取得共识。 (6) 末次会议上，专家组组长及各专业负责人 要向企业中层以上干部进行汇报。其中，专家组组 长要强调企业领导应做好以下工作: 组织好各级员 工按评价项目的标准和要求去控制异常等危害因素 和风险; 要把阶段性的评价和整改工作与连续性的 “ 三级控制”工作有效地结合起来。 (7) 正式的 “ 专家查评报告”中，要清楚地表 明查评的主要结论及整改的任务。 3.2重视3个 “ 回答” 企业在自 查评后， 特别是专家查评提高了各级 员工对评价工作的认识水平后， 企业各级员工应能 就 安全生产法第6条规定的 “ 生产经营单位的 从业人员应当依法履行安全生产方面的义务”作出 回答。 (1) 作业层人员应能回答: 对每一项生产任务的安全， 是否依照相关法 律、法规、章程、技术条件等标准和要求进行控制 和运作。 生产中发生过什么障碍、事故， 原因何在， 还有什么异常等危害因素未控制好。评价后， 作业 层人员应能下决心以“ 依据” 为标准， 刻苦钻研， 按 相关 “ 评价项目 ”标准、指标及时控制异常，提高 控制风险的能力和水平，实现在控。 (2) 管理层人员应能回答: 与本部门、本专业有关的 “ 评价项目” ， 是 否依法管理; 是否按相关法律、法规、规程、制度 规定的标准完善管理制度和现场规程， 并对一线员 工的控制工作给予了人、财、物、技术上的支持和 服务。 管理工作，包括策划、审查、培训、检查、 异常处理、总结、改进等工作做得怎样， 有无因管 理、监督不到位而导致的事故， 是否存在将导致事 故的风险。 评价后， 管理层人员应能主动加强对一线作业 人员控制知识的培训， 审查更认真， 管理监督更及 时、更有效， 并决心在开展 “ 同业对标” 、“ 业绩考 核” 等活动中， 学到先进的 “ 控制、 管理和监督” 的 经验。 (3) 最高管理者及各主管领导应能回答: 是否为依法建立、 健全安全生产责任制度做 好了组织领导工作。 所建立的安全生产保证体系和安全生产监 督体系是否运作良好; 企业内部各级、 各岗位的安 全职责是否制订和完善， 是否具有可操作性; 是否 按“ 三级控制” 的目标和责任对安全生产进行控制、 管理和监督; 企业的安全生产条件和作业环境离安 全生产法的要求还差多远。 评价后， 最高管理者及各主管领导应能做出重 大决策，并组织、领导好整改工作。 自 查评、 专家查评都是对落实安全生产责任制 的严肃、 科学的审核。专家查评和复评一定要达到 促进企业安全生产责任制层层落实、 各级员工更有 效地履行安全职责、 控制好各种危害因素和风险的 作用， 使企业各级员工在评价工作实践中 学到防控 风险的本领。(收 稿日 期 :2006-05