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300MW机组锅炉褐煤掺烧技术探讨 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 / 13-12-25

    随着电力工业的迅速发展,如何有效利用煤炭资源、降低发电成本、节能减排、提高企业竞争力,成为发电企业研究的重要课题。内蒙古自治区褐煤储量大,开发潜力巨大,具有重要的应用价值。为此,结合锅炉运行特性,进行以燃烧烟煤为主、掺烧锡林郭勒褐煤的试验研究.从而达到提高机组整体安全性与经济性的目的。
1、锅炉设备概况
    内蒙古国电新丰热电厂(以下简称新丰电厂)2台锅炉为东方锅炉厂生产的DG1065/18.2-Ⅱ6型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包锅炉,其燃烧系统为单炉膛、平衡通风,摆动燃烧器、四角切圆燃烧,固态排渣煤粉炉:制粉系统为中速磨正压直吹式.每台炉配5台ZCM95C型中速磨煤机.4台可带MCR负荷.1台备用。设计燃用神华准格尔烟煤,并掺烧大同烟煤。意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧秸秆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。
2、褐煤燃烧特性分析
    掺烧的褐煤性能见表l所示。该褐煤水分高、挥发分高、热值低、灰分较低,易自燃,易结焦。干燥无灰基挥发分高达40%以上,有利于着火,但也容易造成火嘴烧坏、结焦等问题;水分高,不利于煤粉着火和燃烧稳定:煤粉细度较大,燃尽性较差.燃烧效率低,易造成燃烧损失。由于褐煤热值低,水分在30%以上,原制粉系统设计的热风参数不能满足新运行工况的要求,磨煤机干燥出力将大幅度降低.直接影响锅炉出力。
3、褐煤掺烧方式及燃烧调整
    采用褐煤掺烧的方式,首先应保证锅炉稳燃、防结焦和提高制粉系统干燥出力等.然后考虑提高机组出力和效率等。使煤粉稳定着火,应在一次风喷口出口附近区域形成局部高温、高煤粉浓度和高氧浓度的“三高区…”:使煤粉稳定燃烧,必须保持较高的炉膛温度及良好的炉内空气动力场。影响煤粉燃尽的主要因素是炉膛火焰充满程度、煤粉细度及煤粉停留时间.因此需要保证切圆大小,提高炉内扰流强度,降低火焰中心,选择合适的煤粉细度。
    (1)l号、2号磨煤机燃用烟煤,保证下层主力磨的安全稳定运行.并在炉膛内形成一个稳定的“三高区”;3号、4号磨煤机使用褐煤;5号磨煤机仍燃用烟煤,并作为高负荷时的备用磨。负荷高峰时减少褐煤的掺烧比例,低谷时适当增加掺烧比例:150—240 MW掺烧比例为30%—70%,240~270 MW掺烧比例为20%-40%。
    (2)磨制褐煤的磨煤机一次风量维持在52—68km3/h,适当调整褐煤水分,使一次风速为30 m/s:管道内的风粉气流要保持合理的流速,既防止一次风管被堵和喷燃器口烧坏,又兼顾煤粉及时着火,不滞后:煤粉细度调整到27%—35%:炉膛出口氧量保证在4%~6%。
    (3)掺烧褐煤的一次风喷口周界风开度比设计煤种大10%.辅助风门开度为35%左右:燃烧器四角的煤粉分配均匀.运行中通过调节磨煤机出口煤粉分配器开度,保证四角负荷均匀,均匀配风,保持合适的二次风箱与炉膛差压不低于0.5 kPa。燃烧器喷口周界风开度保证不低于20%,燃料和空气要混合良好,避免局部高温和局部还原性气氛。
    (4)经计算,制粉系统露点温度为48—49.5℃。磨煤机出口温度必须高出露点温度5℃.避免煤粉粘接在煤仓壁上发生自燃和爆炸。燃用褐煤磨煤机运行过程中出口温度不超过70℃.防止磨煤机自燃和爆炸。磨煤机组出口温度跳闸值修改为90℃。
    (5)磨煤机停运前,褐煤煤仓应保持低料位。先关闭给煤机上插板.保证出口温度在控制范围内.待给煤机皮带走空后方可停止运行.同时关闭下插板,继续给磨煤机通风.待磨煤机内积粉除扫干净后再停止运行,关闭风门,防止自燃。运行中若发现制粉系统有自燃现象时,立即停止磨煤机,并关闭风门,通入消防蒸汽。
4、掺烧褐煤应注意的问题
4.1  制粉系统的检查与维护
    因褐煤水分大.干燥出力受到限制,掺烧褐煤量太大,易造成堵磨和堵管现象,因此磨制褐煤的磨煤机要保持较高风速。高负荷时对整个制粉系统的磨损将增加,各转机电耗增加,为此利用停机机会对各受热面进行检查和维护.发现有磨损部位及时进行更换或补焊;同时尽量保证机组在正常负荷下运行,避免超出力,以致使烟气流速过大而加剧磨损。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。
4.2掺烧褐煤比例控制
    由于锅炉是根据准格尔烟煤设计的.炉膛高度偏小,如果全部燃用褐煤.其燃尽时间不足,而且低负荷燃烧很难稳定.所以不易大比例掺烧褐煤。如果采用混烧.从燃尽角度考虑,由于褐煤的挥发分远高于设计煤种.与准格尔煤混合后磨制,准格尔煤将磨得过粗.使飞灰含碳量增加.当2种煤粉经混合后一起进入燃烧区后.燃烧过程所需空气中的氧会被褐煤首先消耗.准格尔煤颗粒在低氧条件下燃尽更为困难。当掺烧比例超过70%时,着火温度明显降低,不利于着火,火焰推迟,使火焰中心升高,混煤的燃烬特性急剧变差,使不完全燃烧热损失增加,因此
在掺烧褐煤时将比例控制在70%以下.采用分磨配烧的方式.即4台磨煤机运行时.将褐煤置于上层燃烧器,同时适当调整加载力.使磨煤机加载压力适当降低,保持在6.512MPa.并对该磨的出口分离器挡板进行适当调整.将煤粉调粗.其余2台磨煤机磨制准格尔烟煤.从而达到较好的掺配效果。
    掺烧比例过大,易造成带负荷能力降低。在负荷240 MW以下,按照设计煤种.从2台磨煤机磨制褐煤过程来看,配烧30%褐煤,在带相同负荷时,给煤量增加15—20t/h。给煤量增加时,为保持合适的风、煤配比.燃烧所需的空气量也有所增加,这样就必须根据煤量的变化及时调整一次风压、二次风压的设定值,或者改变运行磨的风量配置.从而满足给煤量增加所需氧量的需求:否则,将会造成磨煤机差压增大,磨煤机由于堵塞导致跳磨事故。由于给煤量、风量的增加,造成过热汽、再热汽汽温偏高,排烟热损失增加,特别是在240MW以上时,送、引风机入口挡板已经开至90%以上、给煤量165t/h以上.带负荷较困难。在汽机背压维持30 kPa以下时,高负荷1台掺烧褐煤的情况下,负荷下降15—20 MW。负荷变化对掺烧比例影响很大.而且负荷响应速度受到影响,新丰电厂投ACC,负荷变化频繁。
    实践证明,如果4台磨煤机运行.每台磨煤机掺烧50%比例的褐煤,机组最高只能维持86%左右的出力。掺烧褐煤后大约降低锅炉效益0.8%。由于褐煤煤质不稳定,压力波动较大,造成炉侧各参数波动.增加了调整难度。
4.3磨煤机出口温度的控制
    在燃用褐煤的情况下.锅炉的排烟温度略有升高,因为在负荷相同时给煤量超出设计煤种的给煤量。根据锅炉的风煤配比情况,给煤量的增大,一、二次风压势必增大.风量的增加,造成了烟气量的增大,所以排烟温度升高,锅炉效率下降。为了进一步验证燃用该煤种对锅炉效率的影响.2009 -08对2号炉进行了性能试验.在240 MW分别对燃用100%准格尔煤及掺烧40qo褐煤的情况进行对比.结果是褐煤排烟温度比全部燃用准格尔煤高出5.65℃.锅炉效率下降0.8%。为此,针对褐煤,适当提高磨煤机出口温度,增加氧量,试验取得了良好的效果。经测试.飞灰可燃物下降了0.6%.锅炉效率提高了0.15%。掺烧褐煤时,磨煤机出口温度不宜低于55℃。
4.4锅炉运行工况的观察与调整
    低负荷时,由于燃料量减少,炉膛温度低,炉膛内燃烧状况不够稳定.时常发生燃烧器检验不到火焰而发生跳磨的现象.因此在掺烧褐煤时必须加强对锅炉工况的监视,及时调整运行参数,必要时立即采取措施并投油稳燃。对2台磨煤机磨制100%褐煤、其余2台磨制100%准煤进行掺烧试验:负荷180 MW以上时.通过对锅炉燃烧情况的观察.没有发现燃烧不稳的现象:150 MW时.4台磨煤机运行较突出的问题是磨煤机振动,冷风门开度增加,有燃烧不稳的现象,磨煤机电耗增加。实验表明,机组180 MW时.引风机耗电率增加约2.12%.一次风机电率增加约5%.送风机电率增加2.2%。150 MW和180 MW负荷下掺烧试验经济性分析见表2所示。
4.5空气预热器的监督和维护
    褐煤硫分高.造成尾部烟道低温腐蚀几率增大,因此在掺烧该煤种时要加强对空气预热器的监督和维护。尤其在冬季,由于烟气中含有水蒸气,在燃料水分不多的情况下.空气预热器的低温受热面不会结露:但在燃烧过程中,由于灰分的性质及所采用的燃烧方式的不同,燃料中的硫分就有可能形成S02及S03,并转入烟气中,烟气中的S03与水蒸气形成硫酸蒸汽,当空气预热器低温受热面壁温低于烟气露点时,便有大量硫酸蒸汽凝结.从而导致空气预热器发生低温腐蚀,甚至造成严重堵灰。为此,在冬季根据气温下降的情况及时投入暖风器系统,保证送风机入口的温度在20℃以上。在暖风器故障不能正常投入时.运行中应加强对空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压的监视,发现有脉动现象及时采取措施,必要时立即更换煤种,以防空气预热器发生低温腐蚀,造成堵灰。若供浆设备供浆不及时,吸收塔内pH值不易维持最低值,因酸性过大,对管路腐蚀加大。褐煤燃烧后,煤黑较多,燃烧不充分,会影响石膏质量。根据情况调整煤种比例。
4.6吹灰器的检查
    褐煤的灰熔点一般较低.在燃烧过程中容易沉积在水冷壁上.造成炉内结渣和炉膛出口受热面结焦。加强对吹灰器的检查,发现结焦严重可增加吹灰次数,并加强看火孔的检查,发现结焦及时清理。
5、结束语
    在试验研究基础上.通过合理地掺烧褐煤,确保了机组的安全稳定运行,降低了发电成本。研究褐煤掺烧技术对缓解煤炭供应紧张状况、增大电力输出、促进经济发展具有重要意义。

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