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降低飞灰可然物含量的分析及解决措施

发布时间：2011/1/3 阅读次数：2114 字体大小: 【小】【中】【大】

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降低飞灰可然物含量的分析及解决措施

0 前言

随着电力体制改革的深入，电厂竟价上网的实施，电厂的经营情况越来越严重。因此，确保机组能长期的经济运行也是非常重要的。锅炉是火力发电厂的三大设备之一，它的作用是使燃料燃烧放热，并用以一定生产数量和品质的蒸汽。煤在炉膛内燃烧过程中，必然会产生各项热损失，燃料的固体颗粒未完全燃烧热损失。固体未完全燃烧热损失在锅炉各项热损失中所占的比例较大，而固体未完全燃烧热损失的大小主要取决于飞灰和灰渣中的含碳量，灰飞占总含量的比例相当大，如图一所示，飞灰可燃物所占损失的49%。设法降低飞灰量是火电厂中的重中之重。

一 原因分析

我厂目前装有两台135MW机组，均由东方锅炉厂设计制造的，起高压中间再热自然循环汽包炉，型号为：DG420/13.7-Ⅱ2型，设计煤种的为山西晋东南无烟煤，锅炉热效率损失见下表一。

损失	Q2 排烟热损失	Q3 化学热损失	Q4 机械不完全燃烧热损失	Q5 散热损失	Q6 制成品渣热损失	ΣQ 合计损失
设计值(%)	5.42	0	3	0.4	0.07	8.49
实际值(%)	5.539	/	9.099	0.488	0.292	15.418

表一

从上表可以看出，影响最大的是Q2排烟热损失和Q4机械不完全燃烧热损失。

由于煤碳资源的紧缺，我厂自2004年1月#1机组投产以来，基本上燃用越南鸿基无烟煤，和设计煤种相比较起来，该煤种灰分一般在30以上，挥发分和发热量低，可磨系数小，通过对来煤的多次化验，结果表明该煤挥发分含量一般只有5%～7%。燃料低位，发热量一般在19MJ∕kg左右，有时更低，煤粉细度R 一般在12%左右。低挥发分含量，低发热量，过粗的煤粉在喷入炉膛后着火推迟，火焰中心上升，燃尽度极差，从而使得飞灰可燃物增大。锅炉设计煤种与实际燃用煤种对比如表二：

煤种	元素分析（%）					工业分析（%）				MJ/kg	可磨系数	灰熔点℃
煤种	Car	Har	Oar	Nar	Sar	Mt	Aar	Mad	Vdaf	Qar.net	Kkm	t1	t2	t3
校核煤种	53.35	2.44	3.10	1.07	0.8	9.0	30.24	1.7	8.4	20.1467	1.25	1400	1500	1500
设计煤种	59.5	2.5	2.74	0.9	0.36	8.0	26.0	1.51	10.6	22.2851	1.32	1300	1400	1500
鸿基煤样1	57.071	1.87	3.101	0.889	0.481	9.4	30.89	2.13	7.854	21110	/	/	/	/
鸿基煤样2	52.378	1.891	3.3	0.892	0.339	11.8	31.73	1.12	8.646	19590	/	/	/	/

表二

引起飞灰可燃物含量超标的主要原因如图二所示：

图二

过去由于片面的追求制粉单耗造成操作方法不合理，使得磨煤机出口温度仅维持90℃～95℃左右，虽然设计值在90℃～100℃之间，但是我们厂#1、2炉所燃用的煤种基本上为越南鸿基无烟煤，此煤最大特点就是灰分大、挥发分小、发热量低、极度难磨。因此可适当的提高磨煤机出口温度；在调节时，粗粉分离器挡板角度又不能及时调整，这就造成了煤粉粗以及三次风温过低，从而使得煤粉燃烧不完全引起飞灰可燃物含量居高不下。制粉系统不稳定，操作不合理是引起飞灰可燃物高的主要原因。

在目前的操作中，由于过分的提高主、再汽温以及调整负荷时不及时调整风量，造成了一、二次风的调整及风粉配比上存在严重的不足，致使着火延迟、火焰中心上移和燃烧不充分。这样就造成燃烧不彻底而使飞灰可燃物超标。所以，运行方式不合理、调整不合理是引起飞灰可燃物高的主要原因。

当煤质差时，由于一、二次风压高以及一次风温低就造成了炉膛温度低、煤粉着火延迟及燃烧区大大延长，使得燃烧不充分；而煤质及负荷变化大，使运行人员无法及时调整风粉的配合情况，这也就造成了飞灰可燃物含量高。

另外，设备方面存在一定的原因。如风机叶片磨损、各处管道漏风、风门开关不严等引起风量不足，从而使得燃烧不完全，最后引起飞灰可燃物偏高。

二 解决措施

1 设备缺限方面

主要是利用大小修期间消除漏风，检查各风门的严密性，各管道漏风情况以及各风机叶片的磨损情况，尽量做到系统漏风量少。这样才能保证飞灰可燃物含量不超标，我厂的经济效益才能大大提高。

2 加强煤质管理，解决掺烧方面

要求燃料公司严把进煤质量关，多进适合于我厂锅炉燃烧的煤种，在进越南鸿基无烟煤的同时，多进接近设计燃用煤种，掺烧尽量均匀，以利燃烧。煤质化验员应及时把煤质化验单送予集控值班员，根据煤质早做好调整，尽量维持炉膛燃烧在最佳状态。

3 制粉系统方面

① 保持磨煤机的最佳出力，尽量把煤粉磨细，控制R ≯8%，而磨煤机的出力主要决定于磨煤机钢球充满系数、筒体的转速、钢球的直径和通风量。实践经验表明，只有将筒体转速为临界转速的0.75倍左右时，才能把钢球提升到最大高度，从而具有最强的撞击破碎作用，才能磨出最好的煤粉。通风量的大小决定了煤粉能否及时被送出磨煤机筒体。因此，必需找到一个最佳的通风量，可按下式计算：

v = (1000 +36R )…………①

=0.12( ) ………………②

式中： v ——球磨机筒体的容积

D——球磨机筒体的直径

R ——粗粉分离器后煤粉的细度

——钢球充满系数

k ——原苏联BTH可磨性系数

n——筒体的转速

n ——筒体的临界转速

② 根据越南鸿基煤的特点，适当提高磨煤机的出口风温（105℃～110℃）。

③ 降低排粉机的出口风压，但前提是保证明堵管。

④ 启、停磨煤机的过程中要缓慢，避免打粉，保持运行状态稳定，调整要少，尽量做到不断煤，少抽粉。

⑤ 联系物资部，购买优质的钢球（#1炉小修时打开磨煤机筒体发现其内有大量出现方角的小钢球，无法再磨细，严重影响制粉系统的出力）

煤粉过初，无法控制R ≯8%的目标，可联系中试所，调整粗粉分离器的折向挡板。以前我厂粗粉分离器，折向挡板开度在50%～60%左右，现在调整到40%～50%左右，煤粉细度明显减少。运行中合理选择通风量，要求锦辉在大小修期间检查系统漏风，特别是木块分离器和粗粉分离器等严重影响煤粉质量的设备。这样不完全燃烧损失明显减小，飞灰可燃物也有一定的下降。

由于我厂三次风带粉较严重，可影响10MW～15MW负荷。特别是#3、#4磨煤机电流偏高，部分带走的粗粉堵塞在木块分离器口，大部分由回粉管回到磨煤机，造成给煤量减小，排粉机带粉，对燃烧的安全、经济所带来的影响非常严重。经过集控运行的精心调整，适当关小排粉机挡板，调整后#3、#4排粉机电流分别由35A、35A下降到32A、32A，三次风带粉明显减少，火焰中心下移。运行人员根据煤质等情况调整制粉机系统的再循环风门，减少三次风量，三次风带粉情况有了一定的改观。据运行人员统计，飞灰可燃物下降了约1%～3%，且燃烧稳定性增强，但制粉出力基本保持不变。

总之，启、停磨煤机运行时影响较大，尤其是停止制粉运行时，因制粉系统风量不稳定，以及给粉机转速的波动，造成飞灰增大。磨煤机启动完毕后飞灰要比启动前略为下降，原因是进入炉膛的冷风量下降，使得着火提前迅速。排粉机出口风温影响明显，风温越高，进入炉膛的冷风减少，着火提前，炉膛温度高，有利着火，排粉机出口风压的大小有一定的影响，在保证一次风管不堵塞的情况下降低排粉机出口风压，对保证煤粉细度的大小和均匀性有利，能使进入炉膛冷风量减少，着火迅速。在给粉机方面有一定影响，转速低，煤粉浓度低，不利燃烧。转速过高，燃烧不完全，飞灰度大。另外，转速变化较大，对降低飞灰不利。

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