摘要：由于煤炭市场影响，我公司燃煤质量急剧下降，由于煤质差导致机组限负荷、棚煤、制粉系统故障频发，另外因煤质差锅炉屏式过热器、再热器受热面超温、锅炉掉焦、塌灰等现象经常发生。本文通过锅炉燃烧劣质煤总结，提出锅炉燃烧劣质煤的危害和控制措施，使燃烧劣质煤对锅炉造成的不良危害降低到最低限度，基本上保证了锅炉的可靠运行。
关键词:燃烧;节约燃料;锅炉运行;劣质煤
随着全国煤炭市场改革和电力企业的迅猛发展,电煤紧缺日益加重,近年以来,入炉煤质严重劣化,入炉煤低位发热量经常为3500～4000kcal/kg,固定碳小于45%,而灰分达20%,水分达20%-30%严重偏离设计煤种,锅炉燃烧工况无法得到保证。因锅炉启停、燃烧不稳、缺陷处理等造成大量耗油,导致发电成本大幅度增加,如何降低锅炉耗油已是目前急需解决的问题。本文结合实际运行经验,总结分析了影响锅炉耗油的主要原因,提出了锅炉节油的一些具体方法。
1设备概况
该厂为东方锅炉（集团）股份有限公司生产DG3024/28.35-Ⅱ1型锅炉。锅炉型式：超超临界变压运行本生直流炉，采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊Π型结构、前后墙对冲燃烧方式、半露天布置燃煤锅炉。锅炉后墙下层采用微油点火，其余为油枪点火，压缩空气雾化，燃油采用0号轻柴油。燃烧设备采用冷一次风、正压直吹式送粉系统，配6台中速磨煤机ZGM133G，在BMCR 工况下燃用设计煤种时，5台运行，1台备用。燃烧方式采用前后墙对冲燃烧方式的HT-NR3旋流煤粉燃烧器，总共48 只旋流煤粉燃烧器分前墙3 层后墙3 层布置，每层8 只旋流煤粉燃烧器，每台磨煤机为同层的8 只煤粉燃烧器提供风粉混合物；在前、后墙旋流煤粉燃烧器的上方各布置了1 层燃尽风，每层8 只燃尽风（AAP）喷口，并在前、后墙各布置了2 只侧燃尽风（SAP）喷口；每层风室入口处均设置二次风门挡板用以调节风室的进风量，二次风门挡板由气动执行器进行调节；每个燃烧器均配有一个点火油枪及其高能点火器。燃烧器层间距为5.8192m，燃烧器列间距为3.683m，上层燃烧器中心线距屏底距离约为21.134m，下层燃烧器中心线距冷灰斗拐点距离为3.3811m。最外侧燃烧器中心线与侧墙距离为4.0962m，燃尽风距最上层燃烧器中心线距离为7.1501m。燃烧器配风分为一次风、内二次风和外二次风，分别通过一次风管，燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。其中内二次风、外二次风为旋流。
设计煤种为神华煤，校核煤种1为大同优混，校核煤种2为晋北煤。设计煤种低位发热量为23.85MJ/kg,固定碳为63.01%,挥发分为34.19%,灰分为6.08%。
2影响锅炉耗油的原因
2.1 造成锅炉耗油量大增的主要原因是煤质严重劣化。该厂自2015年1月以来,入炉煤平均灰分和水分上升很多,导致锅炉耗油大幅度增加。夜间节假日调峰较深,最低不投油稳燃负荷达达不到设计水平。点火助燃用油消耗大。
2.2 影响锅炉耗油的另一个重要原因是运行人员的调整操作。在煤质一定的条件下,运行人员的调整操作水平对锅炉耗油影响也很大。
2.3 设备运行可靠性。设备故障较高时,处理设备缺陷耗油占锅炉月耗油的30%左右。
3锅炉节油具体方法
3.1锅炉启、停节油
启炉前及早投入邻机蒸汽加热,提高给水温度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆点火后微开高、低旁路，进行预暖可使锅炉各部受热面均匀受热,减小了因受热不均或加热速度过快产生的各金属部件变形,特别是汽水分离器等金属壁较厚的地方,可有效地加快启炉速度,缩短投油时间。锅炉点火初期大量耗油也不适应节能环保的要求,要尽早断油,采用微油点火燃烧器。
3.2 燃烧调整方面。
3.2.1 提高一次风中的煤粉浓度。对于煤粉炉而言,一次风中的煤粉浓度直接影响着着火的稳定性,煤粉浓度在一定的范围内,高的煤粉浓度可以使单位体积燃烧释放热量的强度增大,单位容积内辐射粒子数量增加,风粉气流的黑度增加,有利于迅速吸收炉膛辐射热量,以利于着火;煤粉浓度的增大,使得煤中挥发份析出后其浓度增加,促进了可燃物质的着火。可见煤粉浓度的增加对劣质煤的着火是有利的。
煤粉浓度的增加,我们也可通过降一次风压来完成,但一次风压下降又会造成一次风速的下降,易发生堵管,火咀出口风粉混合较差,卷吸无力,对着火不利。原则是保证一次风速不堵管。降一次风同时会提高二次风率,二次风用大些可以增加其穿透力,增加火焰刚性,强化煤粉气流的后期扰动混合,改善炉内空气动力场,利于燃烧。由于煤质差着火迟是此时燃烧的特点，应适当开大外二次风 ，增加旋流强度抽吸炉内高温烟气，加热煤粉，稳定燃烧。
3.2.2 保持合理的氧量值。由于氧量计位置在空预器入口处,受炉膛及烟道漏风的影响,因此不同的炉、不同的负荷段,应保持不同的氧量值,以保证炉内过剩空气系数,500MW以上负荷段控制氧量2左右为宜,350-500MW负荷段控制氧量3-4为宜。当然锅炉漏风情况不同,如漏风偏大,氧量值可视燃烧情况而定。如燃烧不稳定时可适当减小风量。
3.2.3 合理的炉内空气动力工况,即一、二次风配比。对于劣质煤由于灰分和水分偏大,挥发份偏小,使煤粉着火热增大,着火困难;而灰壳包裹碳粒,阻挡碳与氧气的接触界面,使燃烧推迟。因此,调整上应参照集中配风的原则,保证下组燃烧器的稳定着火,又要保证后期二次风的充分混入。即保持下层燃烧器足够的粉量,适当关小下层二次风,同时开大上层燃尽风。
3.3 制粉系统方面。尽量保持下层磨煤机运行，分离器转速 65r/min,磨煤机出口风温70°C，磨煤机出口风速20m/s左右。保证石子煤正常排放。保持合适的给煤量，磨煤机进出口差压控制在3.0kpa左右。
4总结
4.1 燃用远离设计煤种的劣质煤,除能采取上述的措施外,还受到燃烧器机构布置的限制,燃烧调整的调节能力是有限的。因此,在燃用高灰份高水分的劣质煤种时,要求运行值班人员要集中精神看盘,勤调细调,及时调整锅炉的最佳燃烧状况。
4.2 由于燃烧高灰份劣质煤种时锅炉受热面容易积灰,形成烟气走廊,因此一定要严格执行锅炉吹灰的定期工作,以减少受热面的磨损。
4.3 摆正安全与经济的关系,运行中应加强对炉内着火、燃烧工况的观察,发现燃烧不稳应迅速投油助燃,并到就地观察油枪着火情况,确认油枪着火良好。还应随时掌握燃煤情况,注意煤质变化。加强对炉膛负压、氧量、火焰监视器的监视和其它仪表的运行分析,发现异常情况应及时正确处理。
参考文献:
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[3]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[Z].
[4]樊泉桂,王军.大型火电厂锅炉设备及运行[Z].
论文作者:卜元州
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
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