260t／h煤粉炉灰渣含碳量偏高原因分析及对策

260t／h煤粉炉灰渣含碳量偏高原因及对策 260t,h煤粉炉灰渣含碳量偏高原因分析及 对策 2011年7月第l4卷第7期贵州电力技术 2011,VoL14,No.7GUIZHOUELECTRICPOWERTECHNOLOGY 专研讨 SPOciMReports 260t/h煤粉炉灰渣含碳量偏高原因分析及对策 袁彩 (山东省华鲁恒升化工股份有限公司,山东德州253000) 摘要:热动分部260t/h煤粉炉由于各种原因,灰渣含碳量一直居高不下,飞灰含碳量最高达26.75%,炉渣含碳 量最高达19.26%,严重影响了机组运行的经济性的同时,也不满足锅炉节能合格条件飞灰?15%,炉渣43%的要 求.为此分析灰渣含碳量偏高的原因,并通过大量的现场试验,采用有针对性的整改手段,找到基本的燃烧调整规 律以降低锅炉燃烧损失势在必行. 关键词:煤粉炉;灰渣含碳量;经济性;燃烧调整 文章编号:1008—083X(2011)7—0035—05中图分类号:TK22文献标识码:B 1锅炉概况 热动分部260T/h煤粉炉机组于2007年投运, 锅炉系济南锅炉厂制造的YG--260/9.8一M11型蒸 汽锅炉.该锅炉为单汽包,高温高压自然循环,n 型布置,固态排渣,燃煤锅炉. 炉膛深为8.27m,宽为8.27m,宽深比1:1.燃 烧器采用正四角布置的直流式燃烧器,一二次风反 切圆燃烧,配钢球磨中间储仓式制粉系统,热风送风 系统,燃烧器随水冷壁一起膨胀.下层二次风假想 大切圆~1425mm.下一次风假想切圆~816mm.上 一 次风假想切圆qCl00mm,上两层二次风假想切圆 q~600mm,三次风假想切圆~600mm. 本炉设计燃煤煤种为贫煤,其低位发热量为 20460KJ/kg,挥发份含量为15.63%,应用基灰份为 30%. 2灰渣含碳量偏高原因分析 为了降低锅炉灰渣含碳量偏高现象提高锅 炉效率,电厂专门成立了领导小组,并制定了试 验.通过多次试验发现了一些造成灰渣含 碳量偏高的原因,并找到了基本的配煤方式及燃 烧调整规律. 2.1煤质影响 下表1为2010年6—10月份入炉煤部分统计 数据: 表12010年6—10月入炉煤部分统计 ? 35? 贵州电力技术第14卷 一 般情况下,锅炉最好使用设计煤种或与设计 煤种接近的煤种,以确保燃烧稳定.灰渣含碳量特 别高时,锅炉入炉煤基本具备以下几个特点:固定碳 含量,灰份,水分高,挥发份低.这样的煤在锅炉内 不易着火燃烧,就会推迟着火,缩短了煤粉在锅炉内 燃烬的时间,还使炉温降低而影响燃烧速度,降低煤 粉燃烬度,飞灰,炉渣可燃物增加,机械未完全燃烧 热损失也随之增加.当然这也并不是完全吻合的, 主要与取样的时间及试验误差有关.但有一点是肯 定的,飞灰含碳量特别高时,锅炉燃用的入炉煤在固 定碳含量,灰份,挥发份,水分4项指标中,必有一个 指标是极差的. 2.2煤粉颗粒偏粗 车间9月初对该炉两台磨煤机的煤粉细度进行 了测试.测试结果见表2所示: 表2260t/h煤粉炉2台磨煤机的煤粉细度% 该炉粗粉分离器设计煤粉细度R90为12%,15%,分离效率为75%;细粉分离器设计煤粉细度 R90为10%一20%,分离效率为92%;在运行过程中, 该炉每班单磨运行约4小时,一方面虽然节约了部分 用电,但同时也带来一些问题,如为了在短时间内提 高粉位,存在将给煤量调节过大,钢球装载量不足,为 控制磨煤机出口温度热风通风量控制较小,再循环风 开度过大等现象,虽然减小了三次风对燃烧的不良影 . 36? 响,但其温度较低,尤其是在入炉原煤水分较大时对 煤粉细度影响很大.从上表2中可以看出,煤粉仓内 的煤粉细度与设计值相差甚远,从燃烧角度看,煤粉 越粗,煤粉燃尽所需时问越长,造成煤粉不完全燃烧 的可能性越大,这是造成煤粉在炉膛内不能迅速而完 全燃烧造成灰渣含碳量偏高的主要原因之一. 2.3磨煤机存在缺陷的影响 由于个别磨煤机下煤管与分离器接口处间隙过 大,致使少量原煤颗粒直接进入一次风管,导致进入 炉膛的煤粉颗粒较大,炉内燃烧不完全,从炉膛后墙 的看火孔处明显可以看出积存较多的粗粉粒. 2.4燃烧器存在缺陷的影响 燃烧器采用正四角布置的直流式燃烧器,一二 次风反切圆燃烧,但是个别燃烧器喷口变形或损坏 后,改变了一,二次风进入炉膛时的风速和风向,影 响了炉内空气动力场的正常组织甚至不能形成正常 的燃烧动力场,使煤粉中的可燃成分不能迅速充分 混合,造成局部缺氧增大了飞灰含碳量. 2.5煤粉均分器存在缺陷的影响 个别磨煤机的煤粉均分器导流板有磨漏现象, 或因煤粉仓粉位控制较低,给粉机下粉不均匀等原 因致使4个燃烧器煤粉分配不均. 2.6燃烧调整存在的问题 要降低灰渣可燃物含量必然要合理调整燃烧使 煤粉燃烧完全,在调节过程中,主要针对一次风粉配 合,一二次风配合,三次风,过量空气系数,控制火焰 第7期袁彩:260T/h煤粉炉灰渣含碳量偏高原因分析及对策 中心等方面进行调节,原因如下: a.一,二次风配比不合理;二次风不能及时,充足 送人并与煤粉良好混合,造成局部缺氧或过剩空气量 不足,导致燃烧不完全,使灰渣可燃物含量增大. b.炉膛火焰中心位置无法监视,现场锅炉燃烧 调整手段监视少,又加之运行人员仅有的一,二次风 风压表也存在较大误差,所以炉内燃烧经常处于中 心偏斜,火焰中心的偏移造成煤粉气流贴墙,从而影 响煤粉的燃烬. c.在现场锅炉燃烧配风系统存在检测手段方面可 参考数据比较单一,部分数据失灵,阀门无法调节等现 象,如该炉二次风只能监视二次风箱风压和各角二次 风管道调门后的压力,且其中西北角二次风箱压力,四 个角上中下层二次风压力均失灵,西北角中层二次风 门无法调节;三次风只能监视出口压力和温度;一次风 粉系统一次风量多半失灵,火检不能正常显示,只能大 体依靠左右一次风总压力,给粉机前一次风温,压力和 喷燃器前四角一次风粉管温度压力判断8台给粉机下 粉情况,对燃烧调整准确性影响较大. d.为控制磨煤机分离器出口烟温,再循环门使用 不当;磨煤机冷风门开度较大以致大量冷风进入炉膛; 炉膛,烟道,制粉系统漏风率高,锅炉本体密封不好,看 火孔,人孔等关闭不严;为保持环境卫生而保持炉膛负 压过大;为提高汽温人为地抬高火焰中心高度等,造成 炉膛火焰充满程度差,煤粉气流在炉膛内停留的时间 较短,燃烧过程延长,对煤粉的完全燃烧有不利影响; 为避免炉膛大量结焦,氧量相对保持过高,炉膛温度相 对下降,可燃质及烟气流速过陕. e.为避免磨煤机渣斗积渣而磨损密封环,一次 风压相对保持较高,煤粉着火过迟,相对缩短了煤粉 燃烧过程. f.吹灰器长期以来不能投运,使锅炉各受热面 积灰严重,系统阻力增大,效率降低. 3相应对策 a.人炉煤偏离设计值,炉型对其适应性有限,联 系原料车间加强煤质管理,对进厂入炉煤煤质做好 第一把关,各种煤混配比例参照《各煤种与设计煤 种的混配煤比例表》进行混配煤,适当提高人炉煤 挥发分在整个热量中占的比例;化验岗位人员及时 正确的对人炉煤进行取样分析,并联系锅炉运行人 员,有利于燃烧工况的及时调整,提高炉内燃烧速 率,降低灰渣可燃物含量. b.在保证制粉出力的情况下尽量降低煤粉细 度. 保证人炉煤挥发份18—20%,锅炉负荷不超过 290t/h,磨煤机出口温度75—90o【=,尽量减小磨煤机 冷风开度,磨煤机人口负压小于一400Pa,给煤机瞬 时给煤量小于27t/h,在循环风开度50%以下,排粉 机入口挡板根据以上参数自行调整,保持合理通风 量和钢球装载量,可有效保证煤粉细度PO0不大于 15%;尽可能避免制粉系统堵煤断煤,给煤机断煤情 况发生,断煤后要及时组织人员处理,使来煤正常, 保证制粉系统运行的稳定,一个班中启,停磨煤机的 次数太多,也会使飞灰可燃物升高,可根据煤耗及电 除尘脱硫运行情况合理控制磨煤机的启停操作. c.一次风总风管压力2.0,2.3KPa,一次风量在 11000,11940m3/h,进入炉膛一次风粉混合物温度 300%左右;保证二次风总管人口风压在1.2—1. 5KPa,二次风三层风门配比按照80:40:40或80:40: 30的原则进行配比,炉膛氧量在2.7,4.2%,炉膛负 压保持在负20,100Pa,使燃烧在炉膛充分燃烧; d.合理控制给粉机转速,即煤粉浓度.在保证 汽温,汽压及负荷的情况下适当降低上层给粉机转 速,加大下层给粉机转速.不能一味追求再热气温 而将上层磨煤机加的太多,火焰中心上移,导致煤粉 在炉膛停留时间减少,不能燃尽. e.修复吹灰器投入使用并定期吹灰,使锅炉各 受热面传热效果保持良好,减少各项损失,定期对各 喷燃器口进行打焦处理,保持锅炉在良好运行状态. f.灰渣取样时必须通知锅炉运行人员共同到就 地取样,要保证试验的准确性.将上一班的灰渣含 碳量用电话方式或电子邮件形式通知锅炉运行人 员,以供运行人员参考;同时运行人员要在司炉El 记上做好记录,并根据煤质情况做相应调整. g.充分利用停炉时机修复喷口变形的喷燃器; 利用停炉时机认真对炉本体进行堵漏风,并修复关 不严的看火孔,人孔等.随时保证旋流风导叶,一, 二次风门开关灵活. h.负荷低于140t/h时应该投油稳燃.尽量避 免锅炉长时间低负荷运行.运行人员每次投油枪后 都要手动将燃烧器旋流风导叶关严. 主要通过以上进行调整控制,可有效保证 该炉飞灰含碳量,炉渣可燃物达到3%,5%. ? 37? 贵州电力技术第l4卷 4效果分析 自2010年9月以来飞灰,炉渣含碳量呈逐步下 降的趋势,具体试验结果如下图1,图2所示: 从以上两图趋势线可以看出,9月份以来260t/ h煤粉炉灰渣含碳量呈明显下降趋势,截止目前趋 30 25 20 倒 蔫15 l0 5 0 于稳定状态,经过计算,6,10月4个月以来飞灰含 碳量平均下降了11.09%,炉渣含碳量平均下降了 8.29%,降低供电煤耗2.4g/KW?h左右,年节约标 煤可达5520吨,折算后即可降低发电成本240余万 元,可以看}}1经过采取上述措施后取得了良好的经 济效益. 25 20 15 谨 抽 10 5 0 日期 一飞灰含碳量——线性(灰含碳量) 图12010年6月,l0月飞灰含碳量趋势图 收稿日期:2011—02一l3 曷葛焉 篙譬寓意 U期 +炉渣含碳量——线性(炉渣含碳量) 图22010年6月,10月炉渣含碳量趋势图 作者简介: 袁彩(1986一),女,助理工程师,学士,从事电厂锅炉其路 径专业技术管理工作.(本文责任编辑:龙海丽) Analysisofhighercarboncontentinflyashandcinberof260T/h coal——firedboilerandcorrespondingcountermeasure YuanCai (ShandongHualuHengshengChemicalIndustryCo.,Ltd,Dezhou253000Shandong,China ) Abstract:Duetovariousreasons.carboncontentinflyashandcinderof260T/heoal— firedboilerforthermaldynamic[)ranchiSal— wayss()highercarboncontentinashtopped26.75%,andcindertopped19.26%,seriouslyimpactingoneconomicaloperationofthe unit,thatqualifiedconditionsarenotsatisfied,whichforflyashiSnomorethan15%andforcindernomorethaniS3%.SoitiSof greatimportancetorHStoanalyzethereasonofhighercarboncontentinflyashandcinder.Bymeansofmassesoffieldtestingandtar— getedrectifyingandreformingmethods,finallyitisfoundthatthebasiccombustionadjustmentpatterntoreducetheboilerburning lOSS. Keywords:coal— firedboiler;carboncontentinflyashandcinder;economicalefficieney:combustionadjustment ? 38?