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300 MW电站锅炉结焦的成因及防治研究.doc

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300 MW电站锅炉结焦的成因及防治研究.doc
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300 MW 电站 锅 炉 结 焦的 成 因 及 防治 研 究 吴鹏辉 四 川 广安 发 电有 限 责任 公 司 摘 要: 电厂中的锅炉是火力发电的主要设备, 但其设备出现的结焦问题会给电厂发电 效率带来很大影响。 文章在介绍我国目前电厂锅炉结构、 运行方式及结焦过 程的 基础上, 对锅炉结焦的主要原因进行分析, 并提出有效的防治对策。 关键词 : 电厂锅炉结焦; 成因; 防治研究; 作 者简 介: 吴鹏辉 (1981 —) , 男, 湖北钟祥人, 大学本科, 助理工程师, 研究 方向:电厂锅炉运行。 Study on the Cause and Prevention of Boiler Coking in 300 MW Power Plant WU Peng-hui Sichuan Guang 'an Power Generation Co., Ltd.; Abstract : The power plant thermal power is very important for national and social power supply system, the power generation and power quality is determined by the level of residential electricity, the boiler in power plant is the main equipment of thermal power generation, but its equipment the coking problem will bring great influence power generation efficiency.Based on the introduction of boiler structure, operation mode and coking process of power plant in China, this paper analyzed the main causes of coking of boilers and put forward effective countermeasures. Keyword : power plant boiler coking; Genesis; Prevention and control research; 如今, 由于电厂行业技术水平的快速发展, 大多数电厂采用火力发电方式, 其 是利用燃料燃烧时产生的热能, 再进行机械能、 电能之间一系列的转化, 最后向 客户输送大量的电能。 锅炉是火力发电过程中非常重要的设备之一, 但由于锅炉 设计和燃烧调整等方面的原因, 锅炉会经常出现结焦等问题, 这个问题会影响 到发电的效率。 本文以笔者所在公司为例, 对于锅炉结焦的成因进行分析, 研究 出有效防治方法提升发电效率。 1 锅炉的特点 1.1 锅炉 简介 笔者单位300 MW 锅炉是东锅设计制造的 DG102518.2-II6 型亚临界参数、 四角切 圆燃烧、 自然循环单汽包、 单炉膛、 一次再热、 平衡通风、 固态除渣露天 ∏型布 置、全钢架、全悬吊结构的燃煤锅炉。 1.2 燃烧 器简介 33 号锅炉包括燃烧器、摆动燃烧器喷口、油燃烧器及二次风大风箱等。锅炉的 燃烧器使用的是四角布置的方式, 四角燃烧器的中心线分别与炉膛中心的两个 假想圆相切。 每个角燃烧器共有 18 层喷口, 一次风喷口为5 层;二次风喷口为 6 层, 其中, 有3 层的风喷口有大流量的油枪;3 次风喷口4 层。 1 次风喷口及三次 喷口四周有周界风, 每个角燃烧器分上、 中、 下 3 组, 上组的燃烧器有 4 层燃烬 风喷口, 中间组燃烧器有 8 层喷口, 下组燃烧器有 6 层喷口。 除此以外, 燃烧器中含有 3 层共12 个油燃烧器, 当油枪停止运行时, 其喷口会 作为2 次风喷口, 所使用的油枪就是机械雾化油枪, 轻柴油作为燃料, 被用作 锅炉运行启动时的燃烧。 燃烧器使用三级点火的方式, 先用高能点火器点燃油燃 烧器, 再用油燃烧器点燃一次风煤粉喷嘴。 其中的 2 次风大风箱设备是锅炉在燃 烧时的送风设备, 大风箱安装在燃烧器的两侧墙水冷壁上, 与水冷壁刚性梁连 成一体。虽然大风箱内风速低, 也能为四角燃烧提供风能。 34 号锅炉的主要设备安装与 33 号锅炉相似, 34 号锅炉的每角燃烧器有 17 层喷 口, 一次风喷口为 5 层;二次风喷口为9 层, 其中, 有3 层的风喷口有大流量的 油枪;三次风喷口 3 层。一次风喷口及三次喷口四周都有周界风, 每个角燃烧器 分上、 中、 下3 组, 上组 燃烧器为3 层燃烬风喷 口, 中间组燃烧器有5 层喷口, 下 组燃烧器有4 层喷口。 2 锅炉的结焦 锅炉在进行火力发电时极易出现结焦的现象, 主要的表现为:锅炉的各部分烟 温、 蒸汽温度较高, 减温水的流量变大。 通过锅炉的炉膛看火孔, 能够看到燃烧器区域结焦, 并且, 在冷灰斗也可看见有大块的焦渣, 甚至是硬焦块, 易使碎 渣机出现故障。 当对流受热面结焦时, 烟气的阻力增加, 燃烧室的负压减小, 引 风机的前负压变大。 若水冷壁部分结焦时, 各过热器及再热器的管壁温度明显上 升。 3 锅炉结焦的原因 3.1 煤质 原因 火电厂选择煤燃料是非常经济实用的, 但它的质量是影响锅炉结焦的主要原因, 当煤粉燃烧时, 其飞灰的软化温度、 熔化温度都会发生变化。 笔者单位低氮燃烧 器改造后还原性气氛降低了灰熔点温度, 锅炉易结焦。 另外, 飞灰的成分也决定 着熔点, 煤粉的碱性氧化物含量大时, 熔点低, 易结焦。 3.2 钢球 质量 笔者单位锅炉采用钢球磨 煤机, 磨煤机型号为 DTM350/700 型, 中间储仓热风送 粉系统。 钢球是球磨机的其中一个组成部分, 作用是对煤燃料进行粉碎处理, 使 得燃料能够更加充分的燃烧, 若钢球的质量差, 钢球中会混入大量的铁屑, 影 响煤燃料的质量, 增加煤粉中碱性氧化物含量, 熔点变低, 会造成锅炉的结焦, 降低煤燃料的燃烧效率。 3.3 燃烧 调整原 因 四角布置的直流燃烧器, 由于射流与假想的切圆相切, 使射流轴线与两边炉墙 的夹角不等, 常常是一边大、 一边小。 射流两 边同时卷吸烟气, 在其周围形成负 压区, 炉膛中的烟气则不断地向负压 区补充。 如果两侧的补气条件不同, 一侧的 压力将大于另一侧的压力, 使射流向一侧偏斜, 当射流偏斜严重时, 会形成射 流贴墙, 导致炉墙结渣和水冷壁磨损。 3.4 监测 原因 若锅炉在进行能量产生时工作人员未及时进行监测, 锅炉发生结焦现象未被及 时发现、处理, 使得结焦的问题变得越来越严重, 影响锅炉的燃烧效率。 4 锅炉结焦的有效防 治措施 4.1 燃煤 掺配掺 烧 煤燃料是目前我国大多数火电厂使用的燃烧原料, 上文中提到, 煤燃料的质量 对锅炉的结焦有很大影响, 所以, 要对煤燃料进行严格的选择, 要符合锅炉燃 料燃烧 的标准, 使得其在锅炉中燃料燃烧 的更充分。 4.2 控制 钢球质 量 对入厂的钢球进行质量检查及成分监测, 定期对钢球 进行更换。 4.3 定期 清焦 锅炉运行期间, 定期对炉膛水冷壁及折焰角进行吹灰, 不定期组织人员对看火 孔区域的焦渣进行人工清除。 当锅炉停行的时候, 要安排工作人员对炉膛内的结 焦进行清理, 保持炉膛 内的清洁。 4.4 燃烧 调整 (1) 低氮燃烧改造后, 燃烧区域还原性气氛增加, 当发现锅炉轻微结焦时, 即 时增加运行中过量空气系数, 消除或降低炉内的还原性气氛, 以减少炉 膛内结 焦。 (2) 配风均匀, 调整四角风粉分配的均匀性, 避免缺角燃烧, 防止局部热负荷 过高和产生局部还 原性气氛。 (3) 提高一次风速, 增加一次风射流刚性, 防止一次风气流直接冲刷壁面。 4.5 技术 人 员定 期培 训 定期为技术人员制定培训计划, 提高锅炉设备生产管理人员的专业素养, 提高 工作人员对锅炉结焦危害的认识, 及时发现问题, 采取处理方案解决问题。 并且, 企业还应引入虚拟现实与仿真的技术, 建立虚拟化的锅炉控制体系, 使得技术 人员科学合理地控制锅炉燃烧过程的状态, 避免锅炉结焦现象的发生。 5 结语 总之, 我国电力厂中的 火力发电非常重要的组成部分之一, 它关系到整个国家、 社会的供电效果, 而火力发电中锅炉结焦的问题会直接影响发电效率。 所以, 要 对锅炉结焦的原因进行分析, 提出有效的防治措施, 使得锅炉的结焦现象减少, 促进我国电力行业的持续 健康发展。 参考文献 [1] 张孝礼.大型火电厂 锅炉 “四管 ”爆漏原因分析及防治对策[J].宁夏电力, 2009, (1) :47-49, 56. [2] 王刚, 王洪星, 谭 卫东.锅炉结焦的原因分析及防范措施[J].黑龙江科技信 息, 2010, (25) :64.
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