410t锅炉燃用神华煤防结焦技术分析.docVIP

410t/h锅炉燃用神华煤防结焦技术分析 ????燃煤锅炉结焦是影响锅炉安全和经济运行的重要问题。国内不少锅炉在高负荷运行时炉膛结焦严重，多次发生因结焦严重而降出力运行或被迫停炉清焦的问题，严重影响锅炉安全、经济运行；同时也影响机组的发电和供热。国内外研究者对锅炉结渣现象展开了大量的研究，也提出了不少行之有效的解决方法。由于不同锅炉结构的差异性以及燃用煤种的多变性，需要针对锅炉的实际运行状况和煤种情况采取行之有效的解决结焦的方法。本文主要就燃用神华煤锅炉出现结焦的现象进行分析，通过采用防止燃烧器区域水冷壁大量掉焦的有效措施，基本上解决了锅炉结焦难题。1、锅炉概况及主要参数1.1主要运行参数装机容量400 MW，两台汽轮机是德国ABB公司制造的DKEH - IND31型冷凝、双抽供热式机组。4台锅炉是哈尔滨锅炉制造厂生产的HG - 410/9.8 - YM15型高压煤粉炉。炉本体为单炉膛形式，直流燃烧器四角切圆布置，切圆直径400 mm，炉膛断面为9 800mm×9 800 mm，由膜式水冷壁组成，入炉煤质情况见表1，锅炉主要运行参数见表2。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。1.2热风送粉系统锅炉送粉系统原设计为热风送粉，热风由高温风和冷风混合而成，设计风温160℃，高温风取自高温段预热器出口，设计风温330℃，冷风取自送风机出口，设计风温30℃。1.3 吹灰系统及 HYPERLINK /z/a/index_57_1.html \t _blank 设备锅炉配有3种型号的吹灰器，型号分别为IK - 525、IR - 3D、G98，分别用于清除过热器管壁上的积灰、清除水冷壁上的积渣和积灰和清除省煤器管排上的积灰。炉膛吹灰器为短行程形式，水平烟道的对流受热面为长行程吹灰器，尾部对流受热面为固定式吹灰器，锅炉设计的吹灰介质为生产抽汽。2、结焦原因分析锅炉自1999年投产燃用大同煤以来，多次发生燃烧器烧损现象，造成锅炉被迫停运，自2000年后改烧神华煤，锅炉燃烧器相应进行了改造，解决了燃烧器烧损问题，由于多方面原因造成锅炉频繁结焦，从2000~2004年，先后发生5次锅炉因掉焦灭火。因此，解决锅炉结焦问题成为当前保证锅炉安全稳定运行的主要课题。2.1神华煤的易结渣特性锅炉受热面的结渣主要由煤质特性决定，根据文献的煤灰结渣特性判别方法，对6种样品的神化煤煤样的灰渣特性进行分析。根据表3和表4的分析结果，可以得出以下结论：(1)由于T2平均为1277℃，所以可以判断煤种属于中等结渣。(2)由于硅铝比Si02/AI203=24.83/11.91：2.08，可以判断煤种属于中等结渣。(3)由硅比G：36.43，可以判断煤种属于严重结渣。(4)由碱／酸比B/A：1.17，可以判断煤种属于严重结渣。(5)由综合结渣指数R=3.825,可以判断煤种属于严重结渣。综合比较而言，神华煤属于严重结渣煤种。2.2 热风送粉锅炉投产后实际运行满负荷时热风温度一般在220~240℃。该煤种挥发份一般在35%以上，虽然采用配煤（神7：准3配比），其挥发份仍在30%~35%，极易燃烬，热风温度与火焰温度成正比，炉膛中燃烧器区域火焰温度经常达到1500℃以上，燃烧器高度近水冷壁处火焰温度亦达到1300℃以上，高于煤种T2温度，结焦成为必然。2.3三次风影响风速设计45 m/s，三次风风速设计为60m/s（2台磨煤机同时运行），实际由于磨煤机出力较大，储备系数达到1.7，经常单台磨煤机运行，二次风和三次风风速超过设计值。一方面使得炉膛内切圆加大，火焰与水冷壁间距缩短，燃烬的熔融性灰粒直接冲刷水冷壁，这就是燃烧器高度水冷壁结焦的主要原因之一；另一方面，燃烧器喷口回流加剧，为燃烧器喷口结焦并加剧创造了条件。2.4分级燃烧燃烧器改造后的燃烧方式为分级燃烧，炉膛燃烧器区域的中部、下部为弱氧燃烧区，炉膛燃烧器区域的上部及以上区域为富氧燃烧区。在优化燃烧调整试验时，测量水冷壁壁面烟气含氧量均低于2%，这样，燃烧器中、下部的火焰处于还原性气氛，从而降低了煤质的T2温度，在该区域结焦并积存也就成为必然。3、解决的措施针对存在的结焦问题采用常规办法如适当提高烟气中氧含量、改造燃烧器、调整配风方式、调整火焰中心位置、降低一次风温、一次风喷嘴加装周界风、燃料中添加除焦剂等措施，但是都没有达到理想的效果。经过长期观察、对锅炉掉焦后的渣样分析以及对炉膛掉大焦后炉膛出口烟温和减温水量变化等运行参数的总结比较，确认造成炉膛压力反正的原因是燃烧器区域水冷壁大面积掉焦所致。3.1燃烧器区域安