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锅炉飞灰含碳量偏高的运行分析
发布时间:2011/11/14  阅读次数:8626  字体大小: 【】 【】【
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           (3)一次风速的影响。由于我公司磨煤机输粉管路直径550mm,燃烧器喷嘴直径450mm。导致了喷嘴出口处风速过高。曾对一次风速进行过计算,给煤量30t/h(按6%水分计算),磨煤机入口一次风量为60t/h时,输粉管道内风速为19m/s,而燃烧器喷嘴处的风速为30m/s。给煤量40t/h,一次风量65t/h时,输粉管道内的风速为24.5m/s,喷嘴处的风速为41m/s。对于燃烧烟煤锅炉推荐的一次风速为25~35 m/s,对于直吹式送粉系统,一次风速宜选下限,所以通过计算表明,我公司机组一次风速偏高,一次风速过高带来的危害如下:
               a)这直接导致煤粉气流的着火点偏远,着火推迟,燃烧过程缩短。既不利于稳燃,又影响了燃烬。
               b)一次风中较大的煤粉颗粒获得动能过大,飞出煤粉气流,落到周围的缺氧区,影响燃烬。
               c)切圆直径变小,火焰不能均匀的充满炉膛,炉膛中心烟气流速过快,缩短了煤粉的炉内停留时间。造成炉内温度分布不均匀和烟气流速不均匀。不利于稳定着火和燃烧。
               d)加剧了管道和喷嘴的磨损。
               (4)一、二次风配合分析。一次风速低,易造成一次风管堵塞,还可能烧坏燃烧器。一次风温高,煤粉气流达到着火点所需热量减少,着火点提前。二次风混入一次风的时间要合适。如果在着火前混入,则着火延迟;如果过迟混入,则着火后的燃烧缺氧。二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的,因为二次风的温度大大低于火焰温度,大量低温的二次风混入则会降低火焰温度,燃烧速度减慢,甚至造成熄火。二次风速一般应大于一次风速。二次风速比较高时,才能使空气与煤粉充分混合;二次风速又不能比一次风速大太多,否则会迅速吸引一次风,使混合提前,影响着火。总之,二次风混入应及时而强烈,才能使混合充分,燃烧迅速而完全。燃用低挥发分煤时,应提高一次风温,适当降低一次风速,选用较小的一次风率,这对煤粉的着火燃烧有利。燃用高挥发分煤时,一次风温应低一些,一次风速高一些,一次风率大一些。有时有意使二次风混入一次风的时间早一些,将着火点推后,以免结渣或烧坏燃烧器。
               (5)磨煤机出口风粉混合物温度。我公司磨煤机出口风粉混合物温度正常运行时应控制在80℃左右,由于夏季雨天较多,加上煤质变化频繁,燃煤水分含量高,磨煤机出口温度经常在70-80℃之间摆动,有时甚至低于70℃运行,风粉混合物温度降低必将导致煤粉着火推迟,煤粉燃烬程度差,导致飞灰含碳量上升。
               (6)磨煤机运行方式的改变。合理的磨煤机运行方式直接影响到炉膛温度,炉膛内的火焰集中程度,火焰中心位置,我公司#1、#2机组普遍存在再热汽温偏低的现象,为保证机组再热蒸汽参数在规定范围内运行,运行调整时改变磨煤机的运行方式,四台磨运行时,优先选用上四层制粉系统,导致炉膛火焰中心上移,在配风不合理的情况下,部分燃料未燃烬便随烟气离开炉膛,导致飞灰含碳量增加。
               (7)负荷及煤种的变化。我公司#1、#2机组投产以来,AGC投入率均在95%以上,机组负荷频繁大幅度波动,由于风量跟踪调整具有滞后性,短时的煤粉过粗影响燃烧完全,涨负荷过快时,送风量跟踪不上,炉膛氧量只有1%-2%,导致煤粉短时的缺氧燃烧,同样影响燃烧的完全性。同时煤种变化又影响磨煤机的出力,碰到可磨性差的煤种时,很容易导致飞灰含碳量上升。
               4   降低锅炉飞灰含碳量的方法
               通过对以上列举影响飞灰含碳量种种因素的分析,我公司采取以下措施加以改善:
               (1)降低风煤比。现阶段我公司选用的风煤比为2.0,这是燃烧烟煤锅炉较为合适的数值。但是我公司一次风管和喷嘴的情况,导致风粉流过燃烧器喷口的速度过快,着火点推迟。因此考虑降低磨煤机的风煤比。但是风煤比降低后,一次风速降低有导致输粉管堵塞的危险。为防止煤粉管堵粉,《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》(DL/T5145-2002),要求送粉管道介质流速 不应低于18m/s,所以在降低风煤比的同时应控制磨煤机的最低一次风量不能低于50t/h。
             (2)控制合适的煤粉细度。煤粉细度降低,单个颗粒燃烬所需时间减少,同时增加了煤粉和空气的接触面,加快了燃烧速度。所以通过合理的调节制粉系统的运行方式,尽可能维持理想的煤粉细度。
               (3)燃烬阶段供给充足的氧气。锅炉运行中保持足够的氧量至关重要。而我公司的氧量自动调节存在缺陷,为了设计的简便,做成送风量跟随锅炉蒸发量的模式。这样的后果就是导致了增加负荷时先加煤后加风,存在缺氧燃烧的现象。改进的方法就是在增加负荷时,手动干预风量调节,提前增加送风量。
               (4)优化磨煤机运行方式。下层磨维持高出力运行,上层磨在低载方式下运行,即所谓的正宝塔式给煤。通过加大下层磨的加载力,来保证煤粉细度,由于具有足够的煤层厚度,所以下层磨不会剧烈振动。上层磨虽然煤层较薄,但是工作在轻载方式下,所以也不会振动,由于其给煤量较小,所以也可以得到较细的煤粉。这样既可以缓解磨煤机振动情况,又尽可能的维持煤粉细度。当然,这种方式是不适用于特别难磨的煤。
               (5)减少过燃风的用量,在总风量不变的情况下,增加过燃风相当于减少了燃烧区域的送风,使燃烧推迟,抬高了火焰中心,所以会减弱燃烧速度。另外由于过燃风反切布置,大量送入过燃风,会将形成的燃烧切圆打散,降低了燃烧区域的温度,因而会减弱燃烧。所以运行中要尽量减少过燃风的使用。
               (6)倒宝塔型配风方式。采用倒宝塔型配风可以压住火焰,不使火焰上飘,减缓了烟气的流速,延长了煤粉在炉内的停留时间。这相当于增加了煤粉的燃烧时间,对燃烬有利。
               (7)火焰中心偏斜的影响。通过分析#1、#2锅炉的运行参数,怀疑其可能存在火焰中心偏斜的问题。火焰偏离炉膛中心,在炉内充满度不好,风粉掺混不理想,部分煤粉飘离燃烧区域,导致燃烧不充分。对此可以通过合理的配风辅以过燃风来加以调节。
               (8)加强空预器吹灰,防止堵灰,提高传热效果,提高一、二次风温度,同时也防止由于空预器差压大而造成引风机出力不足,从而限制锅炉总风量。锅炉负压不能过高,炉膛负压适当,控制在±50 Pa之内,使煤粉在炉膛内有足够的燃烧时间。严密关闭各孔、门,保持水封正常。减小锅炉漏风。
               (9)改善燃煤质量。当煤质变好时,着火迅速,反应速度快,易于燃烬。对于燃煤挥发分较高的电厂,飞灰含碳量可以很容易的控制在2%左右。所以要从源头上加以控制,尽量使用设计煤种或与设计煤种接近的煤种,以确保燃烧稳定。
               5 结语
               通过以上初步的分析,找到了影响我公司飞灰含碳量的主要原因是煤质变化、煤粉细度及燃烧的调整,在今后的机组运行中,工作人员应加强对入炉煤质的采样化验,及时低将煤质情况提供给运行人员,运行人员应针对当前的煤质采取合理的运行方式,及时调整,精心操作,降低锅炉的飞灰含碳量,提高机组运行经济性。
参考文献:
               [1] 赵虹,王红岩,翁善勇,等.锅炉飞灰含碳量异常偏高的试验研究[J].动力工程, 2004, 24(6): 785-788.
               [2] 黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].北京:中国电力出版社,2002.
               [3] 仝爱民,郭鸿斌,郭起旺,张孝有.670 t/h锅炉飞灰可燃物偏高的原因及对策[J].节能与环保,2002(5):44-45.
               [4] 郭淑海,邢希东. 哈锅π型锅炉飞灰含炭量高原因分析及对策[J].工程与技术,2010.
               [5] 孙学信.燃煤锅炉燃烧试验技术与方法[M].北京:中国电力出版社, 2002.

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