0、引言
勝利電廠二期運行部兩300M機組鍋爐是由上海鍋爐廠生產(chǎn)的SG-1025/17.4-M851型鍋爐,采用亞臨界中問一次再熱自然循環(huán)汽包爐,燃燒器四角布置切圓燃燒,擺角可調(diào)。鍋爐尾部為并聯(lián)雙煙道,煙道中分別布置有低溫段過熱器和低溫段再熱器,其后依次布置有省煤器、煙氣擋板、三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預熱器。制粉系統(tǒng)為直吹式熱風送粉系統(tǒng),四套制粉系統(tǒng)配置四臺型號為BBD3854BIS的鋼球磨煤機。一次風由兩臺型號為LY6-450Nol8.3F的風機提供,富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、劣質(zhì)煤燃燒分析
當鍋爐燃用煤種比設(shè)計煤種品質(zhì)差時,常常由于燃燒調(diào)整不當,造成鍋爐燃燒不穩(wěn)或鍋爐滅火,對電廠的安全經(jīng)濟運行極為不利,勝利電廠由于燃煤供應方面的諸多原因,使燃煤的品質(zhì)經(jīng)常比設(shè)計煤種的品質(zhì)相差較多,給鍋爐的燃燒調(diào)整帶來了很大的難度和復雜性,往往因燃燒調(diào)整不當造成鍋爐滅火。
煤粉的燃燒是一個較復雜的過程,煤粉被加熱到一定的溫度以后,進入熱分解狀態(tài),釋放出揮發(fā)分。揮發(fā)分是由可燃氣體混合物、二氧化碳和水蒸汽等組成?扇細怏w包括一氧化碳、氫、氣態(tài)烴類和少量的酚醛等。每一種組合的濃度取決于煤的種類和加熱速度。煤中揮發(fā)分的析出及其對整個燃燒過程有著較大的影響。由于揮發(fā)組分能在比較低溫度下析出和燃燒,隨著燃燒放熱,焦碳粒的溫度迅速提高,為其著火和燃燒創(chuàng)造了極為有利的條件。另外,揮發(fā)分的析出,增大了焦碳粒的內(nèi)部空隙和外部反應面積,有利于提高焦碳的燃燒速度。而在勝利電廠二期兩臺鍋爐的燃燒中,由于燃用的是揮發(fā)分低、灰分高、發(fā)熱量低的劣質(zhì)煤,所以存在不易著火和燃燒不穩(wěn)定等缺陷,必須對燃燒進行調(diào)整。
1.1劣質(zhì)煤燃燒的特點
劣質(zhì)煤燃燒的特點:水分高、灰分高、熱值低、著火點高和硫分高等。由于灰分高,故產(chǎn)生如下問題:
(l)在相同的一次風率下,氣粉混合物初始濃度較高,加熱至著火所需熱量也較大;
(2)煤粉中揮發(fā)物被灰粉所包圍釋出的阻力較大。實驗表明,揮發(fā)物的釋出過程一直拖延至煤粉燃燒的末期,因此著火比較困難,燃燒不穩(wěn)定。容易產(chǎn)生結(jié)焦、鍋爐負荷帶不上、燃燒效率低等問題。
(3)MFT火檢探頭容易污染,若清理不及時,判斷不準確,經(jīng)常導致保護誤動作。最近#3號機組的兩次滅火都是因為爐膛火檢全部失去導致的鍋爐滅火,滅火原因還有待于商榷。
1.2煤質(zhì)變差對鍋爐安全運行的影響
(l)煤質(zhì)變差鍋爐容易滅火
當煤中揮發(fā)分含量越低時,需要的著火溫度就越高,煤粉就不易著火,使煤粉著火前的準備階段將不充分,燃燒不穩(wěn)定。由于08年煤源比較緊張,所以煤廠里庫存了大量的揮發(fā)份較低的嘉峰煤,在消化這些劣質(zhì)煤的|J時就增加了鍋爐滅火的危險性,09年3月就是因為D層上了嘉峰的無煙煤,導致D層燃燒不穩(wěn)定,火焰消失,最終鍋爐滅火。其次,為滿足負荷需要,相應的磨煤機很可能超額定出力運行,在一次風壓增加受到限制的情況下,一次風管內(nèi)易出現(xiàn)積粉,具體表現(xiàn)在現(xiàn)場的情況就是來粉忽多忽少,導致爐膛負壓大幅度波動,尤其是在一次風管瞬問被吹通的情況下容易導致鍋爐正壓滅火。2008年2月份#3號機組就發(fā)生了一次D層燃料爆燃導致正壓滅火。
(2)煤質(zhì)變差給制粉系統(tǒng)造成很大的影響
當燃煤發(fā)熱量低時,為滿足負荷需要,相應的給煤機要在原來額定出力下,加大轉(zhuǎn)速,滿足負荷的需要,而長時問的高轉(zhuǎn)速、超額定出力運行,給煤機電機容易過熱,導致跳閘頻繁。當燃煤水分比較大時,就更容易出現(xiàn)煤倉結(jié)倉現(xiàn)象的發(fā)生,斷煤頻繁,甚至停磨出理結(jié)倉,造成鍋爐燃燒不穩(wěn),極易發(fā)生鍋爐滅火。2008年#4號機組4月份連續(xù)兩次滅火都是因為C給煤機斷煤,燃料處理結(jié)倉,對鍋爐的穩(wěn)定燃燒產(chǎn)生一定的擾動導致鍋爐滅火。
(3)煤質(zhì)變差對輔機系統(tǒng)運行的影響
隨著燃煤發(fā)熱量降低,鍋爐排灰量,灰分增大將會導致灰水濃度增大,鍋爐排灰量增大,渣溝容易堵塞。針對渣溝經(jīng)常堵塞的問題,#4號機組在碎渣機的出口處又多加了一臺沖渣泵,堵溝問題得到了一定程度的解決,但J司時也浪費了水源。
(4)燃燒劣質(zhì)煤容易導致四管泄漏
長期燃用低發(fā)熱量煤時,由于煙氣量、飛灰含量增加,鍋爐的省煤器、過熱器、再熱器、空氣預熱器等四管磨損加劇,受熱面管壁變薄,運行周期短,漏泄、爆管等不安全情況頻繁。08年#3號機組也出現(xiàn)了一次省煤器泄漏而被迫停機。
2、劣質(zhì)煤燃燒調(diào)整對策
(1)加強燃煤的管理工作,嚴格混配煤制度,確保采樣的準確性和煤質(zhì)情況的真實性,切實做好化學人員對入爐煤的實時通報以及燃料進煤通報工作,使運行人員能及時了解煤質(zhì)的情況,做好事故預想。聯(lián)系燃料下層墨保證至少有一臺上好煤。
(2)采用較低的一次風率和一次風速。減少一次風率會使煤粉氣流的著火熱減少,有利于著火,對于燃用劣質(zhì)煤,一次風率在20-25 m/s范圍內(nèi),一次風速也相應加以控制,通常在20-25m/s范圍內(nèi)。由于目前對一次風量和一次風速沒有直觀的檢測手段,運行人員在實際調(diào)整過程中,應該保證一次風壓不要超過8Kpa,各個磨煤機的分離器出口壓力不要超過3.8Kpa。還應注意一、二次風的混合不宜太早,這就要求二次風速又不宜比一次風速大得太多,否則會迅速吸收一次風,使混合提前,以致于影響著火。故平時要求運行過程中二次風廂差壓的壓力不要超過0.8Kpa。
(3)保持合適的空氣量?諝饬窟^大,爐溫要下降,對著火和燃燒都不利;空氣量過小則燃燒不完全。因此,從強化著火的角度考慮,在保證燃燒完全的情況下,盡量減少空氣量。
(4)保證煤粉細度,提高煤粉均勻度煤粉越細,同樣煤粉濃度下的煤粉總面積就越大,對劣質(zhì)煤的著火、燃燒和燃盡都非常有利。因此,在運行中必須嚴格控制煤粉細度。
(5)保證合理的二次風配風。下面的二次風不要開得太大,只要起到托粉助燃的目的就可以了;在保證氣溫的前提下,上面的二次風可適當?shù)拈_大些,以延長煤粉在爐膛內(nèi)的燃燒時問,有利于煤粉的燃盡。在不投油的情況下,兩層油配風不要開大,以免割火,對燃燒不利。
3、劣質(zhì)煤穩(wěn)燃的幾點建議
(1)運行人員接班時,及時與燃料與鍋爐檢修溝通,掌握煤質(zhì)的實施情況,確保制粉系統(tǒng)的正常。定期就地看火,進一步了解煤質(zhì)的變化情況。
(2)做燃燒調(diào)整試驗。其中包括一次風速試驗、二次風配風方式調(diào)整試驗。把試驗分若干項目,每一個項目又分為幾個工況,進行對比試驗,每個工況只改變一個參數(shù),每個工況試驗為兩個小時,在此期問,化學人員根據(jù)試驗要求對煤粉、灰渣進行取樣分析,試驗人員根據(jù)試驗要求取得的數(shù)據(jù)和化驗結(jié)果,計算出鍋爐的主要熱損失,熱損失最小的為最佳狀態(tài)參數(shù),并在以后的試驗項目中予以保持。
(3)裝設(shè)一、二次風速在線檢測裝置。目前#3、#4號機在各個磨的分離器出口已經(jīng)裝沒了風速在線檢測,給運行人員調(diào)整鍋爐燃燒提供了很好的參考。
(4)更換油槍槍頭,由原來的1.5t/h的大油槍改為0.8t/h以下的小油槍,以相同的燃油消耗量來延長穩(wěn)燃時問。
(5)針對煤廠庫存了大量的揮發(fā)份較低的劣質(zhì)煤,制訂了C倉單獨上摻了劣質(zhì)煤的無煙煤,并且啟停C磨時要投油助燃。
(6)為了提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性,#3號爐用百葉窗煤粉濃縮器代替了扭曲隔板,達到了一定的效果。
4、結(jié)論
鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性直接關(guān)系到勝利電廠的生存與發(fā)展問題。目前所面臨的煤質(zhì)問題又是一個長期困擾著我們的難題,如何解決好煤質(zhì)與鍋護運行的安全和經(jīng)濟問題將是我們的一項長期的工作任務(wù),必須通過不斷的努力去實踐和檢驗,才能真正的達到確保安全,提高效益的目的。