珠海发电厂锅炉结焦原因分析及对策.doc

珠海发电厂锅炉结焦原因分析及对策???[ 日期：2005-03-30 ]???[ 来自：网友网络 ] 珠海电厂1号、2号锅炉为日本三菱重工设计制造的MB-FRR型2?290?t/h亚临界参数，中间再热，强制循环，单炉膛，悬吊式燃煤锅炉。该炉设计燃用神府东胜煤和进口煤，燃烧器四角布置，制粉系统为直吹式，配6台直接加压式三菱公司立式MVM25R型磨煤机。　　2台锅炉分别在2000年、2001年投产，投产初期锅炉结焦现象轻微。从2002年8月份开始，锅炉结焦较严重，结焦主要区域分布在炉膛的出口处，即在2级和3级过热器的屏底处，有些焦块在屏底之间搭成桥，水冷壁在炉膛出口处的侧墙上也有部分结焦。炉膛上部的大量结焦不但严重影响了锅炉主参数的稳定，使汽温偏低，排烟温度升高，而且大量掉焦也危害锅炉安全运行，尤其是：　　a)?2002年10月，由于锅炉结焦，锅炉的热效率第一次低于设计值的94.21%（投产以来）,?其中1号、2号炉的热效率值分别低于设计值的0.46%和0.63%。　　b)?2002年9月，由于锅炉结焦，?1号炉掉焦砸伤冷灰斗水冷壁处并导致爆管，管子被掉焦砸伤达五十多处。?1锅炉结焦原因分析　　锅炉结焦机理是十分复杂的物理化学过程，它和燃煤煤质、锅炉结构设计及锅炉燃烧调整等因素有关。炉膛出口结焦的主要原因是锅炉出口烟温高于煤灰熔点，一般要求锅炉炉膛出口烟温比煤灰熔点低100～150?，才能防止锅炉炉膛出口结焦。经分析研究，目前1号、2号锅炉的结焦主要和以下因素有关。1.1锅炉炉膛结构设计问题　　炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷、燃烧器区域热负荷、炉膛几何尺寸对锅炉结焦有直接关系。炉膛容积热负荷设计值的选取不但影响煤的燃尽，更重要的是影响炉膛出口温度和炉膛温度，特别对于灰熔点低的煤种，选取较大的炉膛容积和截面积是必然的，否则炉膛上部及炉膛受热面将结焦。1号、2号锅炉设计国产煤在ECR工况时，锅炉截面热负荷为3.937?MW/m2，锅炉容积热负荷为80?kW/m3，有效辐射热负荷为131?kW/m2。对比沙角C发电厂660?MW机组的炉膛热负荷数值：截面热负荷为5.583?MW/m2，锅炉容积热负荷为112?kW/m3，有效辐射热负荷为224?kW/m2，珠海发电厂1号、2号锅炉的炉膛热负荷设计值选取都较低，在一定程度上可避免炉膛结焦。从锅炉炉膛尺寸看，炉膛宽21.463?m、深18.605?m，比沙角C发电厂的炉膛宽19.558?3?m、深16.432?5?m都大，但是1号、2号锅炉的顶棚标高61.2?m，汽包标高为61.7?m，而沙角C发电厂的顶棚标高为66.14?m，汽包标高为67.055?m，所以可以看出珠海发电厂炉膛高度明显低于沙角C发电厂的锅炉，炉膛呈矮胖型，这对防止水冷壁结焦有利，但是，当煤质波动、煤粉燃尽性变差时，就对防止炉膛出口受热面结渣很不利。　　查阅有关资料得到欧洲电站锅炉炉膛截面尺寸设计选择与机组大小的关系，见图1。　　珠海发电厂机组容量为700?MW，设计燃烧煤种为易结焦烟煤，在图1曲线上对应的炉膛截面积为430?m2，而电厂实际锅炉炉膛截面积约为400?m2，可见炉膛横断面尺寸设计选择仍然趋向于小值，这无疑会增加锅炉对煤质的敏感性，从而增加了实际运行中结焦的可能性。1.2煤质问题　　燃用煤种的煤质对电厂锅炉的结焦有着根本的影响，结焦的内因受灰质的组成成分和熔化温度影响。煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向，用Na2O的质量分数可以判断其沾污性。表1为珠海发电厂2002年10月锅炉试验期间燃用煤的灰熔化温度和灰的结焦指标。一般可把煤灰分为烟煤型灰和褐煤型灰两种,这两种灰并不是按煤的分类划分，而是按煤灰中的的比值来区分的。当比值大于1的煤灰称为烟煤型灰；当比值小于1且w（CaO）+w（MgO）＞20%的煤灰称为褐煤型灰。分析表1可判断：珠海发电厂燃用煤灰属烟煤型灰。　　2002年10月份燃用煤（校核煤）的灰熔点介于设计国产煤和设计进口煤之间，一般地，当开始软化温度t2＞1?350?时，炉内结焦可能性小；当t2＜1?350?时，炉内有可能产生结焦。但是，单用灰熔点来判别煤灰的结渣性不准确，可能会有不同程度的偏差，所以还须用其它指标来评价。通过煤灰组分质量分数的计算，并依据煤灰常规结渣判别准则，就可基本判断珠海电厂燃煤的结渣性。表2数据显示，国产设计煤结渣性较强，进口设计煤结渣性较弱，10月份燃烧校核煤的沾污性中等，基本上属于易结焦煤。根据以前的记录资料，?1号、2号炉所选燃用煤种的灰软化温度t2约为1?170～1?260?。1.3运行状态问题1.3.1运行氧量