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的SG-1025/17.4-M851型鍋爐,采用亞臨界中問一次再熱自然循環汽包爐,燃燒器四角布置切圓燃燒,擺角可調。鍋爐尾部為并聯雙煙道,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、三分倉回轉式空氣預熱器。制粉系統為直吹式熱風送粉系統,四套制粉系統配置四臺型號為BBD3854BIS的鋼球磨煤機。一次風由兩臺型號為LY6-450Nol8.3F的風機提供,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
1、劣質煤燃燒分析
當鍋爐燃用煤種比設計煤種品質差時,常常由于燃燒調整不當,造成鍋爐燃燒不穩或鍋爐滅火,對電廠的安全經濟運行極為不利,勝利電廠由于燃煤供應方面的諸多原因,使燃煤的品質經常比設計煤種的品質相差較多,給鍋爐的燃燒調整帶來了很大的難度和復雜性,往往因燃燒調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,釋放出揮發分。揮發分是由可燃氣體混合物、二氧化碳和水蒸汽等組成。可燃氣體包括一氧化碳、氫、氣態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。煤中揮發分的析出及其對整個燃燒過程有著較大的影響。由于揮發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,為其著火和燃燒創造了極為有利的條件。另外,揮發分的析出,增大了焦碳粒的內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,由于燃用的是揮發分低、灰分高、發熱量低的劣質煤,所以存在不易著火和燃燒不穩定等缺陷,必須對燃燒進行調整。
1.1劣質煤燃燒的特點
劣質煤燃燒的特點: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)煤粉中揮發物被灰粉所包圍釋出的阻力較大。實驗表明,揮發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,燃燒不穩定。容易產生結焦、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煤質變差對鍋爐安全運行的影響
(l)煤質變差鍋爐容易滅火
當煤中揮發分含量越低時,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,燃燒不穩定。由于08年煤源比較緊張,所以煤廠里庫存了大量的揮發份較低的嘉峰煤,在消化這些劣質煤的|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,一次風管內易出現積粉,具體表現在現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號機組就發生了一次D層燃料爆燃導致正壓滅火。
(2)煤質變差給制粉系統造成很大的影響
當燃煤發熱量低時,為滿足負荷需要,相應的給煤機要在原來額定出力下,加大轉速,滿足負荷的需要,而長時問的高轉速、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,就更容易出現煤倉結倉現象的發生,斷煤頻繁,甚至停磨出理結倉,造成鍋爐燃燒不穩,極易發生鍋爐滅火。2008年#4號機組4月份連續兩次滅火都是因為C給煤機斷煤,燃料處理結倉,對鍋爐的穩定燃燒產生一定的擾動導致鍋爐滅火。
(3)煤質變差對輔機系統運行的影響
隨著燃煤發熱量降低,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)燃燒劣質煤容易導致四管泄漏
長期燃用低發熱量煤時,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號機組也出現了一次省煤器泄漏而被迫停機。
2、劣質煤燃燒調整對策
(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的情況,做好事故預想。聯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,對于燃用劣質煤,一次風率在20-25 m/s范圍內,一次風速也相應加以控制,通常在20-25m/s范圍內。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。空氣量過大,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的開大些,以延長煤粉在爐膛內的燃燒時問,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、劣質煤穩燃的幾點建議
(1)運行人員接班時,及時與燃料與鍋爐檢修溝通,掌握煤質的實施情況,確保制粉系統的正常。定期就地看火,進一步了解煤質的變化情況。
(2)做燃燒調整試驗。其中包括一次風速試驗、二次風配風方式調整試驗。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,每個工況試驗為兩個小時,在此期問,化學人員根據試驗要求對煤粉、灰渣進行取樣分析,試驗人員根據試驗要求取得的數據和化驗結果,計算出鍋爐的主要熱損失,熱損失最小的為最佳狀態參數,并在以后的試驗項目中予以保持。
(3)裝設一、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裝沒了風速在線檢測,給運行人員調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燃時問。
(5)針對煤廠庫存了大量的揮發份較低的劣質煤,制訂了C倉單獨上摻了劣質煤的無煙煤,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、結論
鍋爐運行的安全性和經濟性直接關系到勝利電廠的生存與發展問題。目前所面臨的煤質問題又是一個長期困擾著我們的難題,如何解決好煤質與鍋護運行的安全和經濟問題將是我們的一項長期的工作任務,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。