水煤浆设备及其运行状况简介

一览锅炉英才网（/）提供:反|皿虐五网IgL.&一一览笑才网招聘网站成员水煤浆设备及其运行状况简介这台670t/h锅炉水煤浆燃烧技术由浙江大学开发，水煤浆储运系统则由中国矿业大学负责设计。锅炉及水煤浆储运系统于2005年8月开始调试，10月15日正式投运。其上游配套工程是位于大约6km以外的年产750万t的南海洁能燃料公司的水煤浆生产线。这台锅炉及其配套的水煤浆储运系统由于属于国内最大，其运行情况受到有关方面的高度关注。主要水煤浆设备及其运行状况简介水煤浆储运系统和炉前燃浆系统分别。水煤浆经船运全码头后，被送全厂外储浆罐（容积8000m3），再经过2台输浆泵送至厂内储浆罐（容积900m3）。厂内储浆罐的水煤浆依靠压差流至设有搅拌装置的搅拌桶（容积80m3），然后再由3台供浆泵送至锅炉。锅炉燃浆系统分两根环形管，其中下层是主燃料，上层是再燃燃料（用以降低NOx的排量）。中环形管每角均接有垂直管，喷嘴用浆取自对应的垂直管。锅炉燃浆量主要靠供浆泵的转速控制，另外再燃燃料还单独设有调节门以控制再燃量。670t/h水煤浆锅炉运行问题及改造：670t/h水煤浆锅炉及其配套的水煤浆储运系统，是中国水煤浆研究和工程应用领域的最新成果，其运行情况基本上是成功的。也出现一些问题，比如水煤浆沉淀、喷嘴堵塞损坏、结焦等等。针对这些问题，有关技术单位和企业技术部门认真研究分析并采取相应措施后，均能有效解决，为今后水煤浆技术应用积累了更多成熟经验。另外需要说明的是，考虑到储浆罐容积较大，将其出口设计为多个而非单个，厂外是8个，厂内是3个。厂外储浆罐出口管道厂外设输浆泵2台，厂内设供浆泵3台，均配用调频电机，其技术规范见表2.锅炉型号为WGZ670/13.7-15型，武汉锅炉厂制造，其基本型式是：自然循环、倒U形布置、单锅筒、单炉膛、一次中间再热、水煤浆喷雾悬浮燃烧、燃烧器四角布置、切向燃烧、尾部竖井为双烟道、烟气挡板调节再热汽温、喷水减温控制过热汽温、刮板捞渣机连续固态排渣、回转式空气预热器、平衡通风、全钢架构、高强度螺栓连接、露天布置。与之配套的是北重生产的N200-12.75/535/535型汽轮机。锅炉燃烧器由浙江大学设计，其中水煤浆喷嘴采用其专利产品，蒸汽雾化多级撞击式水煤浆喷嘴。此系列产品已经有较为成熟的工业应用，运行中的主要问题及解决措施自投产以来，锅炉运行各方面参数均能达到设计参数，取得了较为明显的社会和经济效益。但是也遇到不少问题。水煤浆沉淀与堵塞水煤浆储运系统自2005年8月投运以来，相继发生一系列的沉淀、堵塞现象。这些堵塞不仅发生在管道里，也发生在储浆罐里。管道的堵塞大面积存在，但总体而言主要集中在静止的备用管道和流量较小的管道里。即便没有堵塞的管道，管道下部也存在程度不一的沉淀。储浆罐的沉淀则集中在底部，目前尚未发现罐壁有沉淀物。严重时罐底沉淀物将出浆口完全塞住，一度威胁机组的连续运行。经过对沉淀与堵塞现象的细致观察和分析，技术人员主要采取了以下措施：（1）尽量减少并列管道。管道的并列运行事实上存在着相互之间流速和流量的偏差，这是造成管道流速过低直至静止的主要原因之一。并列管道中流量较低的管道最先产生沉淀，继而流量更低，形成恶性循环，直至完全堵塞。在剩下的并列管中仍然会继续这一过程，一般只会剩下一条管道通畅。这一现象不仅发生在储浆罐的出口管道上，也出现在炉前2个环管之间（上层环形管因为流量过低堵塞）。为此相继将储浆罐出口管改造，如厂内外储浆罐都只留一个出口，问题迎刃而解。炉前燃浆系统也作了相应改造。（2）减少水煤浆的储存量和储存时间。水煤浆作为一种固液两相混合物，其稳定性是随时间的延长而下降的。如果能缩短水煤浆从下线到燃表1储浆罐规范容积/m3直径/m高度/m数量/个厂外储浆罐80006015.82厂内储浆罐9002313.32表2浆泵规范型式数量/台流量/m3h-1出口压力/MPa厂外输浆泵单螺杆泵21841.2厂内供浆泵单螺杆泵3812.4项目型号数量容量容量范围喷嘴雾化角浆压雾化汽压雾化汽温汽耗率水煤浆粘度（100s-1，25°C）雾化细度SMD设计寿命表3ZD6000型水煤浆喷嘴规范数据ZD600020支6t/h3—6.6t/h45°1.1MPa1.5—2.0MPaN300°CW0.25kg/kgV1.2PasV105pmN1000h670t/h水煤浆锅炉运行问题及改造项目，则必然会减少沉淀以及堵塞的发生。首先，减少储浆罐的运行数量，厂内外储浆罐均实行一运一备（清理保养后再备用）。这样不仅能减少储存量，还为实行定期清理提供了条件。其次，对于投入运行的储浆罐，要求值班员采取变动浆位的运行方式，而且还定期将储浆罐浆位放至保证安全运行的最低水平，这样可以尽量减少储浆罐内局部的静止、沉淀趋势。（3）实行定期清理制度。水煤浆的沉淀在各种容量的电厂和水煤浆制备厂几乎无法避免，因此，根据沉淀的具体情况适时地进行清理疏堵工作是十分有效的措施之一。现在除了储浆罐的定期清理，还在部分主要管道上面增加了检修孔，方便定期清理。（4）待条件成熟时，准备增加储浆罐的搅拌装置。储浆罐容量过大也是沉淀的诱因之一。因为超大型储浆罐里更容易形成浆流的死区。这样，搅拌显得更加重要。水煤浆喷嘴的堵塞和损坏一段时间以来，水煤浆喷嘴出现了大面积的堵塞和部件的损坏，直接影响机组的安全经济运行，并大大提高了运行成本。经厂技术人员和浙江大学研究人员共同努力，排除了种种可疑因素，查明主要症结就是水煤浆中含有较多硬度极大的大颗粒杂质（如原煤粒、煤砰石等），而滤浆器却形同虚设。这些杂质卡住喷嘴的雾化孔（直径07mm），造成堵塞。喷嘴局部或者全部堵塞后，受高温辐射而得不到良好的冷却，造成喷嘴部件整体或者局部超温。堵塞后的喷嘴流量下降，为提高锅炉出力，不得不反复对喷嘴进行水冲洗。水煤浆喷嘴关键部件均采用抗磨性好但脆性较大的材料制造，运行中超温甚至在超温后再急剧冷却，这些部件破裂就不足为奇了。为此，在搅拌桶前增加了一个临时滤网（滤孔直径04mm）。之后，以上问题基本解决。现在正在进一步研究，将采取一个更为完善、经济、成熟的过滤改造方案。炉膛结焦该锅炉炉膛结焦呈现以下几个特点：（1）结焦集中在卫燃带上，相反水冷壁上几乎没有独立结焦块。（2）初期结焦均为松散型，很容易掉下来，没有什么粘结性，外观上更象积灰。随着运行时间的加长，开始出现部分硬焦块，且不易掉下来，往往要结成较大块才能掉下来。最严重时甚至焦块卡死捞渣机。从外观辨认，基本可以确定大块焦中含有较多可燃物。（3）燃烧器喷口结焦严重，直接影响水煤浆雾化和着火。炉膛火焰情况表明，火焰具有一定程度贴壁现象。这是结焦的根本原因。卫燃带处温度较高是结焦形成的环境因素，结焦变大后拦截喷嘴雾炬中的煤粉是结焦变硬不易掉下来的主要原因。另外，炉膛设计上的缺陷使得运行中无法打焦，也是结焦无法控制的一个因素。为此，将卫燃带割去400mm（从风口处开始），这样喷口处的环境温度得到适当降低，可以有效防止喷口结焦。同时，还将贴壁和结焦最严重的1号、3号角上组喷嘴向炉膛中心对称伸入适当尺寸（约200mm）。经采取以上措施后，火焰贴壁有所改善，燃烧器喷口结焦基本解决，剩余卫燃带上结焦也大大好转，杜绝了大块焦掉下来的问题。其他调试和运行期间还多次出现浆压波动，炉膛负压保护动作的事故。经认真排查，确定主要原因是雾化蒸汽串入水煤浆系统所致。经采取相关技术措施后已经消除。水煤浆锅炉燃烧器需要较大的运行、检修操作平台，不仅远远大过同容量煤粉炉，也大过燃油锅炉。由于并没有设计电站大容量水煤浆锅炉的成熟经验（以前多为改造），设计者显然忽略了这一点，造成目前燃烧系统平台十分局促，不仅影响操作，对安全经济运行也不利。结语南海发电一厂670t/h水煤浆