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410t/h锅炉结渣原因及燃烧调整试验分析 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-10-11

    抚顺某电厂NG-410/9.8 - M5型锅炉在投运初期,飞灰、大渣含碳量较高,锅炉严重结渣,不能满负荷运行,经过冷态空气动力场试验以及燃烧调整试验,锅炉结渣情况得到了解决,并能在满负荷状态下运行,锅炉效率达到91.4%。通过调整,取得了较好的经济效益和社会效益,使锅炉能够安全、经济运行。
1、设备简介
1.1设备简介
    NG - 410/9.8 - M5型锅炉为高压自然循环固态除渣锅炉,单炉体负压炉膛,呈Ⅱ布置,炉膛和尾部竖井之间有4 100 mm深的水平烟道。
    炉膛上部布置屏式过热器,一级过热器置于折焰角上方,二级过热器布置在水平烟道中。过热器系统共设置两级喷水减温器,一级减温器设置在二级过热器和屏式过热器之间,二级减温器布置在一级过热器冷热段之间,减温水来自给水管路。
    上级省煤器下部为尾部烟道竖井,分隔为前后两部分对称布置上、下级空气预热器和下级省煤器。前后竖井中间隔仓用作上、下空气预热器的通用道。锅炉配有两级管式空气预热器。
    燃烧器为直流式,四角布置,采用双切圆燃烧方式,假想切圆直径∮798/∮366,燃烧器设计参数见表1。
    因设计煤种挥发分较高,灰分又较大,同时发热值又较低,故一次风采用乏气送粉,一、二次风采用间隔布置。磨煤机的干燥剂由再循环风、热空气、冷空气组成,分别为49.6 010、48.4%、2%,干燥剂初温195.8℃,干燥剂量1.79 kg/kg。意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
    制粉系统采用钢球磨中间仓储式乏气送粉系统,配有2台送风机、2台引风机和2台排粉机,并配有2个粉仓,其中,甲侧粉仓供5号、6号、7号、8号、9号、11号6个喷口,乙侧供1号、2号、3号、4号、10号、12号6个喷口。2台磨煤机型号为350/600,出口温度70℃,每台出力为46.68t/h。
1.2燃料特性
    设计煤种燃料特性见表2。
2、结渣原因分析
2.1 -次风速过高、四角切圆偏大
    在80%额定负荷下,对锅炉管道一次风速进行了测试,试验中发现,9号、11号测孔无法打开,因此对其他风管进行测试。测试结果见表3,
    由表3中不难看出,除10号管接近额定风速25 m/s外,其他管道一次风速高于设计值4~13m/s,且有较大偏差。其结果热必造成四角切圆过大,炉内旋转烟气中刷水冷壁,引起炉内结渣。这是造成结焦的主要原因之一。
    相应的一次风量大,使煤粉燃烧所需着火热增大,导致煤粉着火推迟,火焰中心上移,不仅造成锅炉主汽温升高,而且易造成锅炉飞灰、炉渣含碳量升高。
2.2氧量过大
    锅炉负荷在310~320 t/h运行时,发现炉堂内火焰发亮刺眼,炉内风量明显偏高。此时,DCS显示排烟温度甲、乙侧分别为190℃、181℃,甲、乙侧氧量分别为9%、8%,一、二级喷水量已达最大量,给水温度150℃,低于额定给水温度215℃。
    过高的氧量虽然能使炉内燃料处于氧化气氛,但会使火焰中心温度升高,在实际四角切圆过大的情况下,熔融的灰渣沿墙壁下落时,很容易在炉膛四周结焦。
2.3燃烧器喷口处设计不合理成为结焦源
    燃烧器喷口处,没有与其所在处炉墙成为平齐的一体,而是凸出一部分。当四角切圆过大,烟气冲刷水冷壁时,成为焦渣粘结的源地,一、二次风喷口之间以及喷口左右较严重,其中尤以下层为剧,喷口结焦严重时,风向改变,燃烧恶化。
2.4二次风喷口下倾
   在冷态试验时,发现上二次风、上上二次风、顶二次风喷口全部下倾,而且调整困难。在运行时,顶二次风喷口全关,上、上上二次风全部打开。喷口角度下倾,有利于锅炉燃烧,但倾角过大,也会不同程度地影响炉内空气动力场,使火焰下扎,冷渣斗处结渣。
2.5煤粉浓度的影响
    4号角12号粉管堵管,上层缺角运行,运行人员为了保持对角投停,将对角10号给粉机停运,因而保持10个一次风喷嘴运行。
    满负荷时只投10个火嘴,计算表明,此时平均单只一次风喷嘴热功率为32 MW,而410 t/h锅炉推荐值为18.6~29 MW。燃烧器热功率过大,会使燃烧器区域受热面的局部热负荷过高造成结渣,影响风粉及时有效混合,不利于燃烧过程的发展。一次风煤粉浓度测试结果见表4(12只火嘴全投入时,煤粉浓度在设计燃料下计算值为0.56kg/kg)。
2.6煤粉粗
    根据运行煤质特性(难着火、难燃尽),设计煤粉细度为21%左右,而测取的煤粉细度l号磨R90为28%,2号磨R90为26%。较粗的煤粉在高速一次风带动下易因惯性引起结渣和磨损。同时,较粗的煤粉燃尽困难,造成飞灰含碳量升高。
3、燃烧器安装角度检查
    为了进一步摸清影响燃烧的原因,对燃烧器安装角度进行了检查,经测试发现,燃烧器的水平角度、垂直角度误差较小,符合设计要求。而燃烧器的中心线与射流轴线夹角存在较大的误差,1号角外偏0.310,2号角外偏0.31。,3号角外偏1.960,4号角外偏0.750,其中1号、3号角射流组成大切圆,2号、4号角射流组成小切圆。可以看出,小切圆直径已接近大切圆直径,很难形成双切圆燃烧。
   另外,在测试中发现上二次风、上上二次风、顶二次风喷口全部下倾,虽然都设计为可摆动的喷口,实际调整却非常困难。
   从冷态空气动力场试验结果来看,热态下产生这种现象与冷态试验也是吻合的,由于燃烧器设计上采用双切圆结构,在冷态下测量结果为大小假想切圆都偏大,特别是小切圆偏差更大,其切圆直径已接近大切圆直径。
4、燃烧调整试验
    根据以上分析,对锅炉进行燃烧调整试验。锅炉负荷调整范围为290~410 Uh。
4.1 -次风速调整
    调整后一次风速见表5。一次风速调平后,负荷变化时通过DCS显示的管道一次风静压调整送风机和排粉风机挡板开度,一次风挡板不再参与调节。
4.2 -次风煤粉浓度的调整
    调整期间对12号粉管进行了疏通,以保证额定负荷下12个粉管全部投入。对各给粉机转速调平后,运行中采用同操控制。
4.3氧量大小调整
    在额定负荷下,为了确定锅炉最佳氧量,在氧量3.5%、4.3%、5%三种工况下对锅炉效率进行了测试,测试结果见图l。
    由曲线可看出,额定负荷下,最佳氧量为4.3%,与设计值基本吻合。设计工况下,额定负荷时过热器出口氧量为4.2%,70%负荷时过热器出口氧量为4.8%,考虑到锅炉结焦状况以及炉膛漏风较大,在运行中,将氧量控制在4%~5%之间。
4.4制粉系统及煤粉细度调整
    制粉系统通风量偏大,导致煤粉细度偏粗以及一次风速偏高。因此,在运行中必须协调一次风量、磨煤机通风量以及磨煤机干燥风量,将磨煤机再循环挡板打开,改变原来不用再循环风的运行方式,使其保持适当的开度,同时增加给煤量,改变磨煤机出力偏低、运行时间过长的问题。
    磨煤机运行参数控制:入口负压200Pa左右,出、入口压差2 kPa左右,再循环门开度30%~50%,给煤量46 Uh左右,出口温度55~65℃。制粉系统运行方式改进后,煤粉细度经化验分析,R90基本在21%左右,符合设计要求。
4.5二次风的调整
    在一次风挡板不参与调节的情况下,不同负荷下的二次风速通过四角二次风挡板开度来控制,使其达到设计值。二次风小档板的配风方式采用:下二次风门开度60%,中上、中下二次风门开度100%,考虑到在运行中可摆动上二次风、上上二次风调整困难,针对其角度下倾,只好采用降低这部分二次风速的方法将其开度分别控制在70%左右。
    在运行中,当需要对二次风进行调整时,可参考二级过热器出口的氧量,调整送风机总风压,同时要兼顾一次风速的调整。
4.6 -次风喷嘴投停优化
    通过计算,该炉在70%~100%负荷范围内单只火嘴最大给粉量应控制在5.98 t/h,最小给粉量控制在4.16 t/h。若超出这个范围将会因热功率过大或过小引起结渣和燃烧不稳定。运行中,在75%额定负荷以上应投3层12个火嘴;60%~75%额定负荷时停上层对角2个火嘴。意甲直播cctv5生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
5、调整效果
    经过以上调整以及运行方式的优化,锅炉已能带满负荷,炉内燃烧已趋于正常,锅炉各参数符合设计要求,经观察炉内火焰呈金黄色,燃烧器附近只有少量松散的焦块,结渣已得到了有效地控制。锅炉效率与设计效率相比提高了0.4个百分点,通过燃烧调整取得了较好的社会效益和经济效益。
6、结论
    a.调整后,锅炉达到满负荷运行,燃烧稳定,炉内结渣基本消除,锅炉效率达到91.4%,比原设计效率91%高0.4个百分点,通过燃烧调整取得了较好的社会效益和经济效益。
    b.  升降负荷过程中,燃烧稳定,锅炉最低稳燃负荷为245 t/h。
7、建议
    a.  锅炉应按设计要求安装吹灰器,定期进行吹扫,以保持受热面的清洁。既能防止结焦,又能在一定程度上控制锅炉汽温。
    b.  在有条件时,对燃烧器角度应重新进行调整,以满足大小切圆的设计要求,改善锅炉燃烧状态。

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