我國煤粉動力鍋爐存在的主要問題及采取的措施

【專家解說】：爐膛結(jié)渣是比較突出的問題之一: 爐膛結(jié)渣的原因 1) 實(shí)際煤質(zhì)與設(shè)計煤質(zhì)偏差很大是造成爐膛結(jié)渣的主要原因之一，灰的熔融特性是判斷燃燒過程中是否發(fā)生結(jié)渣的一個重要依據(jù)，不同煤質(zhì)的灰具有不同的成分和熔融特性。在實(shí)驗(yàn)室中將川維發(fā)電廠的煤樣進(jìn)行灰化，測得其灰熔點(diǎn)比設(shè)計值低，因而灰粒很容易達(dá)到軟化狀態(tài)而發(fā)生結(jié)渣。另外，灰分中堿性和酸性兩類氧化物含量之比即堿酸比偏高，那么這種煤質(zhì)容易發(fā)生結(jié)渣。 2) 爐膛燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷或容積熱負(fù)荷偏高，在燃燒器區(qū)域燃料燃燒放出的大量熱量沒有足夠的水冷壁受熱面來吸收，因此導(dǎo)致燃燒器區(qū)域的局部溫度過高，造成燃燒器區(qū)域的結(jié)渣;另外，燃料和煙氣在爐內(nèi)的停留時間過短，燃料未能完全燃燒，引起爐膛出口煙溫偏高，造成爐膛出口受熱面結(jié)渣。 3) 該鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，由于爐內(nèi)氣流組織不佳，造成火焰中心偏移。譬如，四角上的燃燒器風(fēng)粉動量分配不均勻，致使實(shí)際切圓變形，高溫火焰偏離爐膛中心，根據(jù)實(shí)測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)1號角一次風(fēng)速明顯高于其他各角，而2號角則偏低，火焰中心向后墻3號角偏斜，因此后墻結(jié)渣嚴(yán)重。 4) 爐膛原設(shè)計切圓直徑為880 mm，切圓直徑偏大，出現(xiàn)一次風(fēng)粉氣流貼墻等情況，也容易造成結(jié)渣。 5) 經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)甲、乙兩側(cè)擋板開度均為100%，送風(fēng)機(jī)甲、乙兩側(cè)擋板開度分別為55%和80%，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)爐膛出口氧量偏小，在此情況下無法再增大爐內(nèi)送風(fēng)量，因此不能充分實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)富氧燃燒，引起爐膛結(jié)渣。 6) 對煤粉進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)煤粉細(xì)度變大，煤粉變粗，煤粉中的粗顆粒很容易從煤粉氣流中分離出來與水冷壁發(fā)生沖撞;此外，粗顆粒的燃盡需要相當(dāng)長的時間，因此常常貼壁造成還原性氣氛而增加了結(jié)渣的機(jī)率。 7) 一次風(fēng)速偏高。經(jīng)測試可知一次風(fēng)速度平均值接近40 m/s，由于一次風(fēng)速度偏高，一次風(fēng)射流本身的動量或者說一次風(fēng)射流的剛性較強(qiáng)，致使煤粉氣流沖擊對面爐墻，造成爐墻結(jié)渣。 解決結(jié)渣問題的措施 1) 適當(dāng)降低一次風(fēng)速度。一次風(fēng)速度調(diào)整必須根據(jù)煤質(zhì)的變化來進(jìn)行，在額定負(fù)荷下，當(dāng)燃用優(yōu)質(zhì)煙煤時，將一次風(fēng)速度降低到30 m/s;當(dāng)燃用一般煙煤時，將一次風(fēng)速度降低到26m/s。降低一次風(fēng)速度可降低一次風(fēng)射流的剛性，防止煤粉氣流沖擊對面爐墻從而防止?fàn)t膛結(jié)渣。? 2) 增大爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)。將爐膛出口氧量由原來的1.6%~2.1%提高到不低于3.5%。 3) 調(diào)整四角上的燃燒器風(fēng)粉動量分配達(dá)到均勻狀態(tài)，保持高溫火焰中心位于爐膛斷面的幾何中心處。 4) 將爐膛原設(shè)計切圓直徑880 mm改為454.39 mm，通過空氣動力場試驗(yàn)，檢查爐內(nèi)的空氣流動狀況，保證一次風(fēng)粉氣流不發(fā)生貼墻現(xiàn)象。 5) 二次風(fēng)在燃燒器各層之間的分配方式采取縮腰型的配風(fēng)方式，將上層和下層的二次風(fēng)擋板開度調(diào)節(jié)為100%，中部二次風(fēng)擋板開度調(diào)為30%，當(dāng)煤質(zhì)較好時可調(diào)節(jié)到50%。采取縮腰型的配風(fēng)方式可加強(qiáng)煤粉的著火，提高燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，另外，爐膛結(jié)焦也可加以改善。原因在于中部二次風(fēng)處于兩個一次風(fēng)氣流的中間，當(dāng)其動量較小時，一次風(fēng)氣流對其的卷吸量較小，負(fù)壓也較小，因此從上角來的主氣流所造成的沖擊力也較小，從而不會使中部的一次風(fēng)氣流嚴(yán)重偏轉(zhuǎn)而引起結(jié)渣。 6) 根據(jù)煤質(zhì)變化調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度，當(dāng)煤質(zhì)較好時，將熱風(fēng)溫度控制在180℃~200℃，當(dāng)煤質(zhì)較差時，將熱風(fēng)溫度控制在200℃~220℃。 7) 可適當(dāng)摻燒灰熔點(diǎn)較高的煤質(zhì)，此項(xiàng)措施對防止結(jié)渣作用很大。 8)嚴(yán)格進(jìn)行吹灰操作，使水冷壁和過熱器、再熱器表面保持基本干凈。 以上只是一方面的運(yùn)行問題，僅供參考。