锅炉运行过程中的结焦问题及改善措施,电力论文

锅炉运行过程中的结焦问题及改善措施,电力论文内容摘要：锅炉在运行经过中很容易出现结焦的问题，基于此，文章在对锅炉结焦概念及构成原因进行阐述的基础上，结合国电泉州热电有限公司一期锅炉结焦实际情况，讨论有效的改善措施。本文关键词语：结焦；印尼煤；灰熔点；Abstract:Thecokingproblemofboileriseasytoappearinthecourseofoperation.Basedonthis,onthebasisofdiscussingtheconceptandformationreasonofboilercoking,combinedwiththeactualsituationofcokinginthefirststageboilerofGuodianQuanzhouThermalPowerCo.,Ltd.Thispaperdiscusseseffectiveimprovementmeasures.Keyword:coking;Indonesiancoal;ashmeltingpoint;1背景国电泉州热电有限公司1、2号锅炉为HG-1025/17.4-YM28亚临界中间一次再热自然循环汽包炉，六套制粉系统四角切圆燃烧，固态排渣煤粉炉。由于煤炭市场原因，锅炉多掺烧印尼煤。自掺烧印尼煤，主要存在如下问题：屡次在水冷壁、燃烧器、过再热器附近等处出现严重结渣；导致炉膛出口两侧烟温偏差较大，过热器、再热器管壁温度超温严重；过、再热器减温水量大，空预器入口烟温高，燃烧器喷口烧坏或变形[1].这些问题的存在严重影响锅炉的安全经济运行。针对上述问题，本文主要从运行调整入手对一期锅炉结焦原因进行分析，并提出针对性对策。2锅炉结焦主要现象1〕燃烧器喷口结焦：主要表如今D、E、F层燃烧器的喷口四周，此处焦块生成快，也容易脱落，脱落后进入捞渣机淬火后变成硬度极高的焦块，对捞渣机威胁较大。2〕水冷壁结焦：一是因燃烧器改造，取消B、C、D吹灰器的两面侧墙；二是在F层燃烧器上方，SOFA风层下方。水冷壁中吹灰器无法吹到的部位，此处焦块影响水冷壁中的水循环，容易导致水冷壁爆管，炉膛扰动能有效地使其脱落，但焦块脱落时，对捞渣机与冷灰斗威胁较大。3〕分割屏过热器结焦：2021年4月利用停运2号炉期间进入炉膛检查分割屏，分隔屏几乎全部被焦块包裹且焦块硬，此处的结焦因无法进行吹灰，只能依靠工况扰动而脱落或者部分被烟气带走，因而只能在停炉后去除。假如长期高负荷运行，炉膛没有定期扰动，集结厚度会不断增加，也会在不断生成和脱落之间不断交替。4〕末级过热器、末级再热器积有灰焦块：该处主要以积灰为主，可通过合理吹长灰将其清理。5〕尾部烟道低温过热器积灰：在尾部立式低温过热器易积灰，导致管壁超温沿着烟气方向管道之间积满灰。3结焦的原因分析1〕掺烧印尼煤煤种：印尼煤灰熔点变形温度〔ST〕大部分分布在1110~1190℃之间，而且变形温度与融化温度差值在20~30℃，属于易结焦煤种[2].2〕锅炉改造导致燃烧区域的变化：锅炉燃烧器进行低氮改造，最低燃烧器下移，但在原有燃尽风上方增加四层SOFA风，取消B、C、D层左右两面侧墙各8根吹灰器〔共24根〕。3〕锅炉氧量的影响：氧量缺乏使得煤粉燃烧不完全生成CO,构成复原性气氛，CO等复原性气体与煤灰接触时，会将煤灰中具有高熔点的Fe2O3复原成低熔点的FeO,FeO又在煤灰中CaO的助熔作用下，进一步与煤矿灰中具有高熔点Al2O3生成低熔点的共熔混合物CaO.FeO+CaO.Al2O3,它们的熔化温度仅有1000~1200℃，结焦几率增大。4〕四角风速不均：由于前后墙导致粉管行程不一致，造成同一喷嘴的横截面上煤粉浓度和颗粒分布不等，引起局部缺氧局部结渣。5〕煤粉过粗：制粉设备缺陷或者一次风压控制高导致煤粉过粗，使得煤粉在主燃烧区无法燃尽，拉长火焰，使得炉膛出口温度上升，导致煤灰容易在过再热器管壁上结焦积灰。6〕配风不合理：在掺烧调整经过中，没有能根据煤种熔点和挥发分及时调整配风，导致部分印尼煤燃烧器区域或者燃烧区风量缺乏，导致燃烧器喷口结焦。7〕锅炉吹灰方面：一是部分炉膛结焦面，吹灰器无法吹到部位；二是吹灰系统压力调节阀控制性能差，长吹在吹灰经过中压力下降至0.5~0.6MPa,甚至还有长吹吹到一半由于蒸汽参数不合格自动退出；三是吹灰器行程不到位和吹灰时间设定过短，导致吹灰效果差。8〕一次风压控制不合理：一是一次风压过低，降低一次风压容易造成煤粉过细，加上印尼煤挥发性高容易着火，构成贴壁燃烧，在燃烧器附近和水冷壁墙面燃烧构成结焦；二是一次风压高，使得煤粉较粗，导致煤粉在主燃烧区无法燃尽，拉长火焰，炉膛出口温度高，造成煤灰在过再热受热面构成积灰结焦。4防止结焦的措施1〕从掺烧配煤方式优化调整：一是首先入厂煤应有完善的工业分析及灰熔点测定；二是配煤时应充分考虑灰熔点并及时跟踪锅炉结焦情况；三是印尼煤总体掺烧原则为低灰熔点煤、长焰煤、高水分煤等放在下层燃烧，高灰熔点煤、短焰煤、低水分煤等放在上层燃烧[3].2〕合理提高氧量运行：经屡次试验，得出较为有效的结焦氧量控制值〔如表1〕，发现锅炉有结焦倾向时适当增加氧量运行。表1锅炉氧量控制值3〕炉膛配风方式：一是针对印尼煤挥发性高灰熔点低的特性，为防止锅炉主燃烧区缺氧燃烧，对主燃烧区域采用收腰型配风，并提高氧量0.2%~0.4%,提高主燃烧区域的燃尽度，对缩短火焰有明显效果。二是实时现场观察燃烧器附近结焦，及时开大该层二次风。4〕合理控制一次风压在6.7~7.0kPa:根据结焦部位和煤粉粗细适当调整一次风压。5〕保证煤粉细度R90在设计值18%内。6〕加强吹灰和吹灰器检查：一是根据锅炉结焦部位，针对性加强吹灰；二是吹灰时保证蒸汽参数合格；三是加强吹灰器检查，重视吹灰器缺陷消缺。7〕定期进行炉膛扰动：通过倒换制粉系统、升降锅炉负荷、提升烟气速度对清理积灰结焦效果明显，但要防止大面积忽然掉焦。5优化调整后的结果经过上述针对一期锅炉结焦各种措施，结焦情况明显有所好转〔如表2〕。表2锅炉结焦优化前后数据比照1〕空预器入口烟温下降12~14℃，解决了因空预器入口烟温超标限制负荷的难题，同时空预器差压也下降了，保证了空预器的安全运行；2〕分隔屏温升提升约20℃，末级过再器减温水量减少，排烟温度下降10℃，锅炉效率大大提升；3〕水冷壁结焦明显减少，大大降低了因结焦引起的水循环恶化；4〕随着烟道积灰结焦减小，烟道阻力降低，引风机电流降低，节省厂用电。6结束语锅炉结焦是一个受多种因素影响的现象，它会给锅炉的安全连续生产带来严重的影响，也是很多人研究的课题，研究排除结焦构成的主要因素会大大降低结焦的构成，进而保证锅炉生产的安全性、稳定性、经济性、连续性。以下为参考文献[1]王承亮。300MW锅炉结焦原因分析及预防