1025t／h锅炉飞灰可燃物含量高的原因分析及改进.pdf

第 3 2卷 第 3期 2 0 1 0年 3月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 3 2 No 3 Ma r 2 01 O 1 0 2 5 t h锅炉飞灰可燃物含量高的原 因分析及改进 巩汉强， 刘兆俊 ， 张乃 良， 石天佐 ， 曲晓林 ( 中国石化集团胜利石油管理局胜利发电厂， 山东 东营2 5 7 0 8 7 ) 摘要： 中国石化集团胜利石油管理局胜利发电厂 1 0 2 5 t h锅炉的直吹式制粉系统因人厂煤质量下降、 原煤中杂物增 多， 时常发生堵塞， 造成锅炉燃烧不稳定， 飞灰可燃物升高。分析了直吹式制粉系统的堵塞原因， 制订并实施了改进方 案， 保障了锅炉安全、 稳定、 经济运行。 关键词： 煤质； 粗粉分离器； 堵塞； 飞灰可燃物 中图分类号： T K 2 2 7 文献标志码： B 文章编号： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 0 0 4 0 3 0 引言 中国石化集团胜利石油管理局胜利发 电厂( 以 下简称胜利发电厂) 二期 2台锅炉为上海锅炉厂设 计制造的 S G一1 0 2 5 1 7 4一M 8 5 1型亚临界 中间一 次再热 自然循环汽包锅炉 ， 于 2 0 0 4年投产。锅炉采 用双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统 ， 制粉流程 为： ( 原煤) 经过原煤仓一给煤机一磨煤机一粗粉分 离器一锅炉。该炉为单炉膛四角切圆燃烧， 每台炉 配 A， B， c， D 4套直吹式制粉 系统 ， 分别对应锅炉 ( 自下而上 ) 的 4层燃烧器 ， 每套制粉系统配备了 2 台给煤机 、 1台磨煤机和 2台离心式粗粉分离器。 直吹式制粉系统和中储式制粉系统相 比， 具有 结构简单 、 投资少等优点， 但由于直吹式制粉系统磨 制出的煤粉不经过粉仓 ， 而是直接通过喷燃器进入 炉膛燃烧 ， 所以， 制粉系统能否安全 、 可靠运行 ， 将直 接影响机组的安全 、 稳定和经济运行。近年来 ， 由于 该厂人炉煤含杂物增多 ， 在锅炉运行 中， 逐渐暴露出 一 些问题 ： 一是制粉系统风压、 风速波动大 ， 锅炉燃 烧不稳定甚至灭火； 二是煤粉细度升高， 导致锅炉飞 灰可燃物升高 。 E 述问题已经严重威胁到锅炉的安 全经 济运 行 1 原 因分析 胜利发电厂韦 t x ,t L述 口 J 题进行 r专题研究 ， 通 过分析煤质指标 ， 发现 厂煤质的化验指标 ( 如发 热量 、 挥发分 以及硫 分等 ) 都在没计煤种范 围内。 岜就是说， 从煤质的常规化验指标来判断， 原煤质量 是合格的， 不会影响到燃烧 的稳定性 和经济性：于 是从制粉系统运行中出现 的异常现象着 手进 行分 析， 依次排除 r 锅炉喷燃器结焦 、 磨煤机绞龙故障、 收稿 日期 ： 2 0 0 9一l j l 6 制粉系统风门挡板故障等诸多 因素 ， 确定制粉系统 风压 、 风速异 常是 由制粉 系统粗粉 分离器堵 塞造 成 的。 1 1 粗粉分离器结构及工作原理 图 1为粗粉分离器 的结构原理图， 分离器的作 用是把磨煤机磨制后的不合格煤粉分离出来 ， 然后 ， 返 回磨煤机再次进行研磨 。粗粉分离 器主要 由外 锥 、 内锥、 折向挡板 、 进 口管 、 出口管及 回粉管等组 成。该厂采用的是沈阳重型机械集团生产的粗粉分 离器 ， 总高为 5 6 0 7 m lT l ， 外锥最大内径为 0 2 4 0 0 m m， 锥体顶 角 为 3 8 。 ， 整个 外 锥通 过顶部 法 兰 固定 在 1 2 6 I T I 平 台 内的 承重 钢 梁上 ， 内锥最 大 外径 为 0 1 9 5 0 m m， 锥体顶角为 6 0 。 ， 下部是一个六棱锥体。 从进 口管进入的风粉先经过撞击分离， 再经过重力 分离进入折挡板后又经过离心分离， 合 格的煤粉经 出口管道送往锅炉燃烧器； 经外锥和内锥里分离出 的大颗粒煤粉， 通过 下部的六棱锥活动 门到 回粉管 后再返回到磨煤机继续研磨 。 1 2 粗 粉分离 器堵塞 原 因分 析 在制粉系统检修过程中， 从堵塞的粗粉分离器 清理出许多杂物 ， 其主要组成物有： 细铁丝( 采煤用 爆破线) ， 约占体积总量的 5 ； 杂草 ， 约占体积总量 的 5 0 ； 塑料 、 破 布等其他杂物 ， 约 占体积总量 的 4 5 。粗粉分离器堵塞 的初始位置分别是在粗粉分 离器的回粉管 、 折向挡板以及粗粉分 离器 内锥底部 等处， 下面分析堵塞原因。 ( 1 ) 粗粉 分离器 回粉管堵 塞 从现场检修得 知J ， 粗粉分离器 旦 J 粉管堵塞的原 主要有 2点 1 ) 回粉锁气器容易卡 。如 图 2所示 ， 回粉 锁气器设计为翻板式， 在正常状态下靠 自重力关闭， 当四粉中有絮状的杂物经过时就滞 留在此处 ， 致使 流通阻 增大， 导致吲流管逐渐堵塞 2 )u f 粉管锁气器下部 句 截 积缩小_ r的矩形 第 3期 巩汉强， 等 ： l 0 2 5t h锅 炉飞灰可燃物含量 高的原因分析及改进 5 一 回粉 图 1 粗 粉分离器结构 原理图 图 2改造前的回粉管 通道 ， 当有较大的杂物经过此处时容易卡堵。 ( 2 ) 粗粉分离器折向挡板堵塞。图 3 、 图 4为粗 粉分离器折 向挡板堵塞前 、 后现场拍摄的照片， 从现 场检修情况可知， 线絮状杂物容易在折 向挡板处 挂 结 ， 严重时大约只剩余 2 0 的流通面积 。 ( 3 ) 粗粉分离器内锥堵塞。图 5 、 图 6为粗粉分 离器 内锥底部六棱锥活动 门堵塞前 、 后照片。经粗 粉分离器折 向挡板的杂物进入粗粉分离器内锥 ， 通 过下部六棱锥的活动门时被卡住并沉积下来 ， 导致 回粉不畅 ， 直至内锥底部完全堵塞 ， 粗粉逐渐积满了 粗粉分离器 内锥 ， 减少 了内锥空间 ， 削弱了粗粉分离 器的分离效果。内锥的粗粉无法通过底部六棱锥的 活 动 门返 回 到 落 煤 管 道 再 次 进 行 二 次 飞 扬 分 离 ， 而是经过 出口管道直接进入锅炉燃烧 ， 导致煤粉 图 3 粗粉分离器折 向挡板堵塞情况 图 4 粗粉分离器折向挡板清理后 图 5 粗粉分离器 内锥 ( 活动 门) 堵塞情况 图 6 粗粉分离器 内锥 ( 活动门 ) 清理后 6 华 电技 术 第 3 2卷 变粗， 造成锅炉燃烧恶化。 2 改进方案 通过上述分析 ， 找出粗粉分离器堵塞的原因， 并 进行了改进。 2 1 运行措施 运行人员在监盘过程中， 要加强对制粉系统风 压、 风速等相关参数 的监视 ， 及时分析并正确判断粗 粉分离器堵塞的初始部位 ， 具体判定标准如下： ( 1 ) 若 同一 台粗粉分离器风压 波动差值大 于 8 0 0P a ， 可判定该分离器回粉管堵塞 ； 若分离器的出 口风道风速波动差值大于 8 m s ， 则说明粗粉分离器 已经积聚了较多的杂物。 ( 2 ) 正常运行 中的同一台粗粉分离器 内、 外锥 压差为 4 0 0 P a左右， 当分离器折向挡板堵塞 时， 分 离器内、 外锥压差会增大， 当压差大于 9 0 0 P a时， 说 明折向挡板已严重堵塞。 ( 3 ) 同一套制粉系统中， 前、 后 2台粗粉分离器 在折向挡 板前相同部位的风压偏差大于 1 0 0 0 P a 时， 可判定风压高侧 的那 台粗粉分离器折 向挡板堵 塞严重； 而风压低侧的那台粗粉分离器内锥堵塞 ， 分 离器出口管的风速也下降。 运行人员在监盘期间， 通过对参数变化的分析， 及时判断出粗粉分离器初始堵塞 的部位， 随时联系 检修人员进行处理。 2 2 设备 改造 ( 1 ) 对回粉管的改造。通过分析和试验 ， 对 回粉 管进行了2处改进： 一是拆除了回粉管锁气器的活动 挡板， 实践证明对制粉出力和煤粉细度未发生任何影 响； 二是将 回粉管道下半部分矩形管道改造为圆形 管， 如图7所示。改造后 ， 减少了流通阻力 ， 增强 了管 道的流通能力 ， 彻底杜绝了回粉管堵塞现象。 ( 2 ) 在粗粉分离器上安装清理孔门。粗粉分离 图 7 改造后 的回粉管 器的内锥底部堵塞时 ， 清理难度大且花费时间长 ， 通 过现场观察分析 ， 在粗粉分离器的顶部各增设 了 1 个长 宽为 3 0 0 T i m2 0 0 1 “1 1 的检修孔( 如图 8所 示) ， 使用了自行制作的专用清理工具 ， 使粗粉分离 器清理时间缩短了 8 0 以上 ， 减轻了工作人员的劳 动强 度。 图 8 内锥检修孔 的安装位置 3 结论及建议 ( 1 ) 通过实施上述 改进措施 ， 提 高了运行人员 判断粗粉分离器是否堵塞 的及时性和准确性， 延 长 了粗粉分离器堵塞的时间间隔， 省去了在清理分离 器期间搭制脚手架和管道割孔检查的过程 ， 整个清 理时间缩短了 8 0 。 ( 2 ) 提高了锅炉燃烧稳定性 ， 避免了锅炉灭火 事故； 锅炉煤 粉细度 帅由 5 一1 3 降至 2 一 4 ， 飞灰可燃物的质量分数 由 2 0 0 8年 的 7 左右 降低到目前的4 5 ， 降低发电煤耗 3 g ( k W h ) ， 节能效果十分显著。 ( 3 ) 建议在粗粉分离器人 口管道上安装可以在 运行中随时清理杂物的分离装置 ， 以保证人厂煤质 的清洁 ， 尽量从源头上采取措施 ， 以杜绝粗粉分离器 的堵塞。 参考文献 ： 1 D L T 6 1 1 1 9 9 6