超超临界锅炉燃烧器内积粉烧结原因探讨

1、超超临界锅炉燃烧器内积粉烧结原因探讨<    摘要:针对100OMW超超临界燃煤锅炉的现状，投产以来燃烧系统存在燃烧不完全状况、掉焦增大，以及炉渣中存在一些炭状黑色焦块及油燃烧器故障频繁等问题。结合锅炉大修中发现燃烧器内部积粉、结焦堵塞一次风通道等情况，通过跟踪观察2008年5月份#7炉大修后锅炉的排渣量增多，炉渣中飞灰可燃物不正常升高，本文从锅炉的设计、安装、检修以及运行维护角度，进行初步的分析探讨。 关键词中华论文网()欢迎您！中华论文网()欢迎您！中华论文网()欢迎您！中华论文网()欢迎您！中华论文网()欢迎您！中华论文网()欢迎您！中华论文

2、网()欢迎您！中华论文网()欢迎您！: 煤粉锅炉 燃烧器积粉结焦堵塞 分析探讨 1.概述 华电国际山东邹县发电厂期工程2×100OMW超超临界燃煤凝汽式汽轮发电机组，是国家2005年度国家重点建设项目。工程总投资79.2亿元，7机组于2006年12月4日投产。8机组于2007年7月5日投产。至此，邹县发电厂全厂现总装机容量已经达到4540MW。期工程3030t/h锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造。锅炉为高效超超临界压力变压运行直流炉，采用一次再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉。4

3、8只燃烧器组成前后墙对冲燃烧方式。燃烧器按3层8列布置，前墙自上而下为E、C、D三层，后墙自上而下为F、A、B三层。燃烧器配风分为一次风、内二次风和外二次风，分别通过燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛，该燃烧器的一次风采用直流式布置方式。燃烧系统还布置有20只燃尽风喷口（也称调风器），布置在前、后墙顶层燃烧器上方标高38588.4mm和35124.2mm，燃尽风喷口距最上层燃烧器中心线距离为7150.1 mm。二次风采用大板风箱配风，大板风箱被分隔成多层风室，每层燃烧器一个风室。大板风箱对称布置于前后墙，设计入口风速较低，风箱内风量的分配取决于燃烧器自身结构特

4、点及其风门开度，保证燃烧器在相同状态下 自然 得到相同风量，利于燃烧器的配风均匀。设计空预器出口二次风温度344。 配套安装6台BBD4360型双进双出钢球式磨煤机，采用正压直吹式制粉系统，磨制后的煤粉从磨煤机的两端空心轴出来经过分离器分离后，合格的煤粉又通过8条一次风管道进入燃烧器形成独立的火焰。考虑到单端磨煤机运行与半磨单端运行方式对燃烧工况的影响，从各磨煤机驱动动端引出的4条一次风管道均为#1、#2、#7、#8，从非驱动动端引出的4条一次风管道均为#3、#4、#5、#6，与相对应的8只燃烧器连接，燃烧器自东（甲）侧向西（乙）侧排列顺序为#1#8。每只煤燃烧器的中心管内布置一只点火油枪，油

5、枪雾化型式采用机械雾化，单只点火油枪出力为1350kg/h。 2. 存在问题 2.1炉膛内部结焦 该锅炉布置48只BHK技术设计的新型HTNR3低NOx旋流式煤粉燃烧器（见图1）。按照正常运行状况，锅炉不应该结大焦，但是从投产以来一直存在结焦的问题，在捞渣机附近时常听到大焦掉落的声音，2007年3月22日就地检查发现#7炉落大焦，炉膛负压虽无明显变化，但炉底水封槽上部有少量溢水。进入2007年7月份后加上煤质变化，#7炉炉膛内结焦加剧， 7月18日起时常听到炉膛内掉大焦的声音，7月21日#7机组负荷530MW，#7炉落大焦，吸风机电流由182A自动增大至285A，发现炉底渣斗北侧第三个事故放渣

6、门鼓开，事故放渣门横担压条断裂，水大量外流，炉底水封失去。导致锅炉排烟温度由125逐渐上升至175，炉膛燃烧不稳，立即投入C、A层油枪稳燃。7月底又连续出现几次落大焦。2007年下半年尤其明显，从结焦状况来看主要是集中在燃烧器的旋口附近，因燃烧不良造成旋口的结焦越结越大，最后超重掉下。 2.2 炉渣中夹杂着大块焦炭 从锅炉的排渣状况看，不但存在结焦和渣量大的问题，2007年上半年发现在#7炉冷灰斗内捞渣机捞出的炉渣中夹杂着许许多多黑色碳状焦炭块，小颗粒焦炭在灰渣中星星点点,大颗粒焦炭直径在40mm（见图2）左右的随时可见。2007年下半年#8炉投产后同样存在以上问题。根据经验从焦炭块的质量和颜

7、色上判断，结焦应该在燃烧器的负氧区域，一般在火咀中心区煤粉受高温加热后粘连而成。特别是该种燃烧器新的结构设计，是造成出现该种焦炭块形成（以及油枪喷嘴堵塞）的主要原因。 2.3锅炉油枪故障率高 自从投产以来，一直存在油枪雾化喷嘴堵塞的现象，导致油枪投入后无火检信号，油枪投入失败等信号频发，影响整个程序的进行。由于油枪进油阀泄漏而油枪雾化喷嘴积碳堵塞（见表2），严重时从喷嘴积碳至枪管内200mm，致使进油阀至枪管内一段产生压力，导致油枪进油（吹扫）系统软管终端活结焊缝等处漏油（见图3）。为了消除系统漏油，花费上千元全部更换了因承压导致泄漏的油枪金属软管。为了保证油枪的正常投入，正常运行中

8、视堵塞情况随时拆下油枪对油枪雾化喷嘴进行清理。现在基本上每天要清理一层燃烧器（8只）油枪雾化喷嘴，按照状态检修的要求，六层燃烧器油枪每周必须清理一遍，只要停炉必须清理全部油枪雾化喷嘴。否则当锅炉燃烧不稳定或启停磨煤机需要投入油枪时不能点燃，不但危机锅炉的安全生产而且还增加了劳动强度与人身危险性。随时间的推移，油枪进退困难的问题开始日渐突显的暴露出来。自2008年6月26日至7月底，仅7、8炉油枪、打火杆电磁阀等卡涩、内漏等故障达39多次，每次多达3只油枪同时故障，导致油枪不能正常处在备用状态（见表3）。通过表3看出，其中油枪卡涩不能进退占19次，电磁阀卡涩占10次，打火杆卡涩占5次，而这其中7

9、炉油枪故障占了31次。  附表2 油枪雾化喷嘴堵塞及其它存在问题统计表 序号 雾化喷嘴堵塞时间 燃烧器编号 引发问题 1.2007年5月25日01:43 #7炉E2 油枪油管渗油 1.2007年5月30日13:50 #7炉E2 油枪进油软管终端活结焊缝处渗油 1.2007年6月10日13:47 #7炉E2 油枪进油软管渗油 1.2007年6月21日01:38 #7炉C4 油枪进油管与油枪结合面处漏风 1.2007年7月12日09:46 #7炉A2 油枪油枪尾部漏油 1.2007年7月20日13:40#7炉F8 油枪雾化片脏污油枪打不着火 1.2007年7月28日9:58#7炉E1油枪

10、雾化片脏污油枪打不着火 1.2007年8月10日7:48 #7炉F2 油枪打不着火 1.2007年8月10日17:30#7炉E2、E6不打火 1.2007年9月1日7:00#7炉E1、E2、E6、E7E层E1E8油枪内有油渣、积碳。因处理E1-E8油枪缺陷多耗燃油1.12t。 附表3 2008年6月26日8月1日7、8炉油枪卡涩、故障统计表 日期 发生问题 日期 发生问题 6.26.15:30#7炉B4、B7油枪卡涩，D6油枪进油电磁阀打不开 7.18.16:00 #7炉F4油枪进油电磁阀故障，油枪无法启动，20:50重新调整 6.26.16:30定期投停#8炉B、D层油枪，B2、B8油枪打火

11、杆有卡涩 7.19.10:40#7炉F3油枪进油电磁阀检查消除电磁阀不动作 6.27.15:55#8炉A、C层油枪投停试验。C6油枪进不到位 7.19.11:20#7炉F7油枪热工控制回路检查后F7油枪动作正确 6.27.16:00#7炉A1、A7油枪卡涩进不到位，A4油枪打火杆进不去 7.20.10:00#8炉F2喷燃器油枪卡涩。11:30油枪内套筒消除卡涩结束 6.27.17:10 #7炉B4、B7油枪定期试验时发生卡涩，打磨润滑处理缺陷消除 7.21.12:10 #7炉F4油枪进油电磁阀内漏。22.10:30解体研磨后内漏消失 6.27.21:00#7炉A4油枪打火杆卡涩，更换气源减压阀

12、后试验正常 7.22.09:30#7炉F3喷燃器油枪进油电磁阀检查 6.28.16:13定期工作：#8炉E、F层油枪投停试验。F2油枪卡涩 7.22.16:55#7炉F4喷燃器油枪解体清理检查无异常，设备系统已恢复 6.28.16:52#7炉F1油枪卡涩现象，F8油枪退出时吹扫阀故障 7.23.10:00#7炉D2油枪油阀空气减压阀检查，更换减压阀，现已正常 6.30.09:15#7炉A7喷燃器油枪消除卡涩 7.26.16:00定期做#7炉B、D磨油枪投停试验。#7炉B4油枪卡涩 7.1. 11:10#7炉A7燃烧器油枪解体检修完毕，卡涩消除 7.27.16:30 #7炉A、C磨油枪投停试验。#7炉A4油枪进油电磁阀打不开 7.16. 16:00定期进行#7炉B、D磨油枪投停试验，#7炉B4油枪卡涩 7.28.00:00#7炉A4油枪进油电磁阀打不开，更换减压阀 7.16. 16:15 #8炉B、D磨油枪投停试验，D8油枪不进、B2油枪打火杆卡涩 7.28.16:30 #7炉E、F磨油枪投停试验，#7炉F1、F4油枪卡涩进不到位 7.17. 15:30#8炉D8油枪电磁阀卡涩，清理后正常 7.29.15:42#7