飞灰复燃对液态排渣炉的影响

1、天津市电力学会2002年学术年会论文飞灰复燃对液态排渣炉的影响黄微宏天津华能杨柳青热电有限责任公司2002年9月飞灰复燃对液态排渣炉的影响黄微宏天津华能杨柳青热电有限责任公司摘要：本文对液态排渣锅炉的特点以及在运行中将飞灰投入后将对锅炉产 生的影响进行了分析论述，提出了一些个人的观点和看法，以此来达到抛 砖引玉提高运行人员对新机组新技术的认识水平。关键词：液态排渣、飞灰复燃、安全性、经济性引言：天津华能杨柳青热电有限公司从德国引进了两台蒸发量为1025t/h 可进行100%飞灰复燃的液态排渣炉，并于98年和99年相继投产。这也 是目前我国建成投产的、最大的液态排渣炉。大型液态排渣炉的运行对 我

2、们来说，可借鉴的经验也是不多的。因此，我就液态排渣炉在飞灰复 燃方面，对锅炉运行的影响谈一下我个人的看法。希望在液态排渣运行 经验的摸索上能够尽自己的一点微薄之力。正文：液态排渣炉在我国起步较晚，其在欧州的发展较早，特别是在德国从 1930年就已开始研制，到现在已有近七十年的历史。液态排渣炉之所以 由小到大不断得到发展，到目前已发展到蒸发量在1000吨以上，也是因 有其自身优点所决定的。首先表现在燃尽较好，即燃烧的较为完全；其 次是煤种的适应性强，对高灰份煤种具有较好的适应性；其三是液态排 渣炉的粒化渣的体积只有固态排渣炉飞灰的三分之一，且便于运输和贮 存、同时，粒化渣比飞灰具有更加广泛的用途

3、。液态排渣炉之所以能够具备上述的种种优点，这是由其特殊的结构 特点所决定的。图1为天津华能杨柳青热电厂液态排渣炉燃烧室的结构 图。下面我首先将液态排渣炉的结构特点介绍一下：1）尽量在较小的空间使炉膛的平均热负荷达到较高的水平。如图所 示天津华能杨柳青电厂#5、#6锅炉的燃烧室布置成双。型。将燃烧室一 分为二使无论在高负荷，还是低负荷时都能在一定的空间内保持较高的 热负荷。例如：在锅炉负荷为：50%的时候，其单室的负荷为100%,与 单燃烧室布置的锅炉相比，单位空间内其燃烧负荷提高了一倍。因此在 同样的负荷下可以得到较高的炉膛温度。2）在燃烧室的受热面上焊制了许多销钉，固定了一层较厚的保温层，

4、以限制传热，从而使燃烧室达到较高的温度。通常在保温层的烟气侧表 面可以达到1000C。3）将炉膛通常设计出一个转湾，然后辅助以其它一些部件设备有力 于灰渣的捕捉。如图1所示的挡渣屏就是为了提高捕渣率。4）锅炉在运行中合理的降低过剩空气系数，一般维持在：1.10左右 为宜。那么，锅炉运行中飞灰复燃的投入将对锅炉将产生什么影响呢？ 我们从安全运行和经济运行两个方面分别加以研讨。一、锅炉在运行中投入飞灰复然，将会使锅炉燃烧室保温层的寿命 延长，使锅炉的排渣得以改善。我厂（天津华能杨柳青热电有限责任公 司）液态排渣炉燃用的煤种灰份低、挥发份高，通常灰份含量在7.56% 左右，挥发份在35.30%。在高

5、负荷下，锅炉炉膛温度很高，可以达到1300 度以上。在燃烧室中，部分熔融的液态渣象水膜一样，形成附着在室壁 保温层上的液态渣膜。渣膜随着渣室温度的升高流动性增强，加之燃用 煤种的灰份低，因此在高负荷下渣膜会变得很薄。在高温大流量烟气的 冲刷下甚至会出现渣膜破损现象，致使烟气直接冲刷燃烧室的保温层。 长期运行，保温层将变薄影响锅炉燃烧室的保温效果，低负荷下的排渣 将变得较为困难，严重时将使某些部位的保温破损影响锅炉的安全运行。 如果将锅炉的飞灰复燃投入，燃烧室中的灰量将增加一倍左右，同样负 荷下在保温层上形成的渣膜厚度将增加，可以使保温层受到良好的保护， 减少烟气对其的冲刷。从而有效的减轻了上述

6、的危害，延长燃烧室的使 用寿命。液态排渣炉通常都是以高灰份煤种作为燃料，此类问题并不突 出。但我厂燃用的煤种为低灰份，高挥发份煤，无论是国内还是国外都 没有过。尽管在锅炉设计时对受热面进行了相应的调整，以适应新煤种。 但也正如我们分析的一样此问题就变得十分突出了，就长期运行来看这 是十分重要的。另一方面投入飞灰复然，还可以改善锅炉的液态排渣性能。在高负 荷下，炉膛的温度高投入飞灰复然后，炉内膛的灰量增加了一倍，可以 保证在炉膛的保温层上形成一层均匀的渣膜。在高负荷下渣的流动性强， 因此膜较薄。当负荷降低时，炉膛的温度也将降低。渣的流动性变弱， 渣膜的厚度会不断增加，结果是使炉膛的保温性能提高，

7、使炉膛内部保 持一个相对较高的温度，从而改善了锅炉低负荷下的排渣性能。当然， 就改善低负荷下锅炉排渣问题这一点是不够的，影响的因素也会有许多。 由于这不是我们要论述的中心问题，在此我们就不过多讨论这方面的问 题了，希望不要给读者误解。二、飞灰复燃的投入对锅炉运行经济性的影响在锅炉运行中，机组负荷不变的情况下，飞灰的投入会使燃料量和 风量有所增加，以使飞灰被加热到熔化的温度。这样一来机组的供电煤 耗将有所增加。因此，飞灰复燃投入后所来的机组能耗的增加值Q为：Q=W+Q1-Q2W :飞灰复燃投入后所带来的设备电耗的增加值；Q1：飞灰复燃投入后所增加的液态渣所含带的热值；Q2：复燃的飞灰中所含带的可

8、燃物所发出的热量；但这个问题对我厂锅炉而言并不是很突出，换言之Q值是比较小的。 原因如下：1在飞灰中通常含有一定量的可燃物，一般在5%左右，液态渣中是 不含可燃物的。因此，使飞灰温度升高的热量一部分是由其自身的可燃 物来提供的。所以在公式中减去了 Q2值。2目前，就我厂锅炉所燃用的煤种来看灰份的含量是很低的。（平均 在百分之八）百分之百的进行飞灰复燃，所增加的燃料量也标管理是有 限的。飞灰复燃增加的粒化渣所带走的热量Q1值是有限的。3就我厂锅炉本身设置了飞灰复燃燃烧器，在飞灰复燃不投入时， 为了保护设备也要通入一定的冷却风量。因此其增加的风量也将是有限 的。风机带来的电耗值也是有限的。4在飞灰

9、输送方面增加的只是几台飞灰给料机的电量，这几台给料 机电机的容量很小，其它方面与飞灰送往灰库的运行是基本相同的。所 以W值也是有限的。5、正如前面所讲的粒化渣的体积为同质量飞灰体积的三分之一，因 此在运输和贮存上都将提高经济效益。而且，如果加强粒化渣的开发利 用，其经济效益将更为可观。飞灰复燃的损失是完全可以补偿掉的。由此可见随着我们对液态渣的认识水平的不断提高，控制技术手段 的不断完善放。投入飞灰复燃不但不会降低经济效益，反而会增加经济 效益。三、投入飞灰复燃应注意的问题1、正如前面所讲的，我厂燃用的煤种的灰含量很低。所以飞灰的量 也很少。这是优点，但在运行控制上也要加以注意。尽量使飞灰投入

10、均 匀。否则，不但收不到好的效果反而增加运行的扰动。自我厂#5, #6机 组投产以来，飞灰复燃连续投运的时间并不很长，在今后的运行中还应 加以摸索。2、在机组运行中发生异常时，应尽快加以判明情况，采取措施，必 要时应果断将飞灰复燃切除。尤其是锅炉大幅度降低负荷时，更应尽快 将飞灰复燃切除。以免使事故处理增加难度，扩大事故。例如：低负荷 下锅炉的#1燃烧室单独运行时10磨煤机跳闸。此时如果不首先将飞灰复 燃切除，那么10排的油枪将因飞灰燃烧器的扰动而很难投运成功。这样 一来，锅炉将降到本生点以下，给汽水系统造成很大的扰动。使运行人 员处理的难度加大，极有可能造成停机，使事故扩大。因此，对飞灰复

11、燃投入后的事故处理上，还应加强研究和培讯。由于液态排渣炉对我们都是一项较新的技术，加之本人的水平有限。 因此，文中的一些观点和认识也许有许多欠妥之处，希望能够得到广大 职工和技术人员的指导和帮助。另外，由于时间和其它一些客观条件所 限，对文中的一些问题只做了定性的分析，这也是最为遗憾的地方。希 望能在今后的工作中加以总结完善，使我们对“飞灰复燃对夜态排渣炉 的影响”这一课题有一个更加全面和正确的认识和了解。参考文献1、BLK1025锅炉运行手册德国BABCOCK公司1996年作者简介：黄微宏、男、32岁，1991年发电厂集中控制专业毕业后，分配到天 津杨柳青发电厂从事运行工作。先后担任电气运行各岗位值班员、运行 值长等职。1995年参加