摘要:针对托克托电厂300MW机组12号炉排烟温度偏高问题,阐述了排烟温度高对机组运行的影响,并分析了排烟温度高原因,提出合理的处理及防范措施。实践证明,降低锅炉的排烟温度,能够有效的提高锅炉的经济性。
引言
发电厂锅炉的安全经济运行是发电厂经济效益提升的一个重要的方面,在全球能源日益紧张的今天,节约能源对社会对国家实现持续协调发展具有非常重要意义.而与此同时电厂锅炉面临着的越来越高的节能降耗任务.
煤炭作为我国重要的能源组成部分,占比高达75%,其中六成以上的煤炭用于燃煤发电厂发电。以下热量损失主要存在于火电厂锅炉运行中:排烟热损失,机械不完全燃烧热损失,化学不完全燃烧热损失,灰分物理热损失和散热损失。在发电厂锅炉 运行中会产生较高温度的排烟,这部分排烟直接通过脱硫塔和烟囱排入大气,该损失热量将大大降低锅炉的经济性,有据数据显示锅炉尾部排出烟气温度每上升1° C, 锅炉排烟的热损失增加了0.05%~0.08%,可见锅炉排烟温度对锅炉热损失非常之大,同时锅炉较高的排出烟气温度 也会严重威胁了锅炉后除尘设备的安全运行。 因此运行中应当根据设备所处的运行环境, 采取有效措施降低锅炉排出烟气温度,减少废气热损失,同时找出运行中造成锅炉排出烟气温度升高的原因,制定并采取相应的措施,来提高锅炉运行的可靠性和经济性。
我公司12号机组锅炉自2007年投入运行以来,锅炉出口的排烟气温度一直高于设计值127℃,造成锅炉不经济运行,降低了锅炉效率。因此必须通过造成分析排烟温度高的原因,制定行之可行的技术措施,提高锅炉效率。
1锅炉排烟热损失含义
在锅炉运行中由于煤炭燃烧释放出大量热,其所产生的烟气具有高温度,大量的热量在排出锅炉通往大气时, 这部分热量无法被有效的利用,造成巨大能量的浪费,也因此降低了锅炉的运行经济性。我们将锅炉排烟造成的热损失与锅炉的热输入之比,定义为锅炉排烟的热损失。
1.1造成锅炉排烟气热损失增大的因素
造成锅炉排烟热损失增加的主要原因是锅炉尾部排出烟气温度的升高,因此在锅炉运行期间运行人员认真监测好锅炉排烟气温度。针对锅炉烟气温度的升高,运行生产人员必须采取相应的有效措施降低锅炉排出烟气温度,提高锅炉的燃烧效率。 我们将运行期间造成锅炉排出烟气温度升高的主要原因分析如下几点:
1.1.1锅炉受热面上形成结渣结焦现象和以及飞灰大量的积聚。 由于运行中煤炭燃烧产生大量的飞灰,烟气在流经锅炉炉膛水冷壁区域等受热面时飞灰积聚在上面,甚至形成部分的焦,造成烟气的热交换在一定程度上不均匀。烟气不能及时被冷却,促使锅炉排出烟气温度的升高。运行期间锅炉受热面表面结焦的原因是:
1)由于煤质管理水平低,大量灰熔点低的煤炭在炉内燃烧后灰分被炉内所产生的炉膛高温熔融,在锅炉各受热面处形成结焦。
2)锅炉处于严重缺氧燃烧状态,缺氧下锅炉燃烧器处具有大量形成还原性气体,造成飞灰熔点降低形成结渣。
3)锅炉受热面结构设计、布置不合理。
4)锅炉漏风量过大。 在锅炉的运行中,由于炉膛内和各烟道均处于负压状态,存在一定的漏风点,当炉内空气量增加时,炉内火焰中心上移,炉膛出口排烟温度上升。
5)入炉煤质成分的影响。
a.水分
由于运行期间煤质管理不当,炉内煤成分中的水分变大,锅炉烟气量增加,排出烟气温度升高。同时进入锅炉的煤的水分太大,这可能导致锅炉空气预热器的受热表面形成一定的低温腐蚀。由于北方冬季环境温度低,锅炉采用在风道入口处在空预器冷风进入前设立暖风器来提高入炉冷风温度。但是提高锅炉入炉冷空气的温度将增加排出烟气的热损失。
b.灰分
灰分大的煤质燃烧时飞灰的增加不可避免地加剧了锅炉受热面的严重磨损,使炉膛各受热面区积灰严重。
c.挥发分
当进入炉子的煤的煤质差时,煤中挥发物的量大大减少,这增加了煤粉在炉中燃烬的时间。锅炉出口处的烟气温度损失将不同程度地增加,锅炉的效率会降低。
1.1.2受热面的布置。
由于最初设计制造锅炉时各加热面设计布置不合理,必然会引起部分受热面吸热不足。烟气没有充分与各受热面接触换热便流向下一个受热面,这必然会增加了锅炉排烟热损失。
1.1.3炉水管内部结垢。
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当炉内给水质量不合格,炉内水质监测或控制不当或化工人员未按规定排放污水,均可能导致锅炉受热面内部水管结垢,不同受热面内炉内水管结垢后,均会造成炉水不能及时吸收燃料和烟气产生的热量,烟气温度自然升高。
(7)制粉系统运行方式不合理 。
在锅炉相同的负荷运行却采用不合理的制粉系统运行方式, 会导致炉中的火焰中心向上移动,烟气温度自然升高。
(8)在磨煤机运行期间冷空气开口过大。
一次风在锅炉磨煤机系统中的作用是用干煤粉输送粉煤。 如果给煤机在运行中输煤受阻或煤磨机堵塞,则需要采用大量冷风冷却磨煤机出口温度,并增加磨煤机的通风量。它将不可避免地减少流过空气预热器的一次空气量,从而导致废气温度升高。
2针对锅炉 运行排烟温度高,我们应当应积极采取措施,降低锅炉排烟温度,提高锅炉运行效率。
2.1运行中保证锅炉各受热面的清洁度,尽量减少锅炉结焦结渣现象。
1) 锅炉正常运行时,运行人员应认真监视好锅炉各段受热面壁温及烟温的变化趋势,严禁防止受热面壁温超限,控制各参数在规定的范围内。
2) 锅炉运行中严禁缺氧燃烧: 当锅炉负荷大于80%时,保证炉内氧量不低于3%,两侧氧量基本一致,当电负荷低于80%时,炉内氧量按规程规定执行,严格执行部门下发的氧量控制措施,保证低负荷下锅炉内风量大波动影响燃烧。同时加强氧量计、风量测量装置及二次风门等锅炉燃烧监视调整设备的管理,以保证其指示准确,动作正确,有异常的及时联系消缺。防止缺氧燃烧产生还原性气体降低灰份的软化温度,而引起炉膛结焦造成排烟温度升高。
3) 当发现炉内存在结焦、堵渣等异常情况,则应及时联系除焦人员清除,同时运行人员立即对燃烧进行相应的调整,通过在炉膛合理分配二次风控制燃烧稳定。
4) 当锅炉负荷长期过高,造成部分受热面结焦,且经相•应运行措施调整效果不良,可经有关领导批准,进行快速降负荷脱焦。在降负荷过程中,应加强燃烧各参数的调整,确保燃烧稳定,防止炉突然掉焦负压波动大引起锅炉MFT。
5)运行人员每日严格执行部门制定的定期工作,也可视锅炉运行情况适当增加吹灰次数。正常运行时,可适当增加下层燃烧器的出力,减少上层燃烧器的出力,通过降低火焰中心来降低炉膛出口温度,减轻结焦的发生。
2.2 过量空气系数的控制。影响该系数的主要原因就是锅炉系统的漏风因素,避免漏风应采取以下措施:
(1) 巡检中加强对干渣机的巡视检查。当发现干渣机检修人孔门不正常开启及时关闭,降低炉膛底部漏风量。。
(2) 定期执行部门要求的关断门试验,应保证干渣机钢带事故情况下能够关严,动作正常。
(3) 若干渣机故障需关闭炉底关断门时,在保证炉膛负压条件下降低一定负荷,防止关断门因灰渣量大变形压垮。
(4) 巡检时注意检查炉膛观火孔开启情况,发现观火孔开启的及时关闭。检修前统计好炉膛漏风点,检修中及时采取封堵或更换密封条,减少炉膛漏风。
3煤质的控制。
每日根据煤场提供的煤质热表以及公司的配煤掺烧计划来确定好锅炉每台磨煤机的配煤,控制好燃煤的水分、挥发分和灰分,减少因煤质的变化影响锅炉排烟温度及锅炉效率。
4加强炉水监测。
锅炉运行加强对入炉水质的管理,严禁不合格的炉水进入锅炉,汽水品质不合格及时采取加药、排污等方法保证品质合格。
5采取合理的磨煤机运行方式。
制粉系统运行时磨煤机一次风压不宜过大,在保证磨煤机出力及磨煤机不堵塞的情况下,适当降低一次风压有利于排烟温度的降低。在保证锅炉总燃料不变的情况下,适当增加下层磨煤机的煤量,减小上层磨煤机的煤量,适当降低炉膛火焰中心高度,使炉膛出口烟温适当降低。在保证磨煤机出口温度时尽量保证磨煤机冷风们不开,减少冷风对锅炉排烟温度的影响。定期化验煤粉细度,保证煤粉细度R90维持在20~25%,防止煤粉过粗,使炉膛火焰中心上移,造成排烟温度升高。
通过以上措施,12号炉排烟温度下降了5℃,有效降低了锅炉排烟热损失,提高了锅炉运行的经济性。
结论:
锅炉排烟温度高对机组的安全性、经济性均有着很大的影响,我们因此必须对锅炉排烟温度高认真系统的分析,查找问题的根源,采取必要的措施,确保锅炉的安全高效安全运行。
论文作者:高飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:锅炉论文; 温度论文; 烟气论文; 炉膛论文; 排烟论文; 损失论文; 结焦论文; 《基层建设》2019年第1期论文;