对防止神华煤结焦的思考.docVIP

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全国火电大机组(600MW级)竞赛第11届年会论文集 锅炉 PAGE PAGE 233 防止锅炉燃用神华煤结焦的对策 燕辰凯 (河北国华沧东发电有限责任公司) 摘要:针对燃用神华煤电厂运行中存在的锅炉结焦问题,借鉴德方电厂防止锅炉结焦先进技术以及国内燃用神华煤电厂成熟经验,在锅炉结构特性、吹灰器形式、在线监视、混配煤及新技术应用几个方面进行分析,提出了解决锅炉结焦的对策及建议。 关键词:神华煤;锅炉结焦;在线监视;吹灰器;混配煤;对策 前言 此次出国考察参观了RWE Power AG旗下德国Niederaussem电厂,了解到该电厂因燃用当地的褐煤产生过较严重的锅炉结焦现象,后经运行过程中采取了相应技术措施,问题得以解决。下面结合燃用神华煤电厂经验及德方防止锅炉结焦技术,总结整理出防止锅炉燃用神华煤结焦的几点对策、建议。 神华煤是一种公认的优质动力用煤,但由于其灰特性中具有钙、铁元素含量高,灰熔点低的特性,使其在使用中存在着易结焦和积灰的问题。在以神华煤为设计煤种的电厂中,如浙江嘉兴电厂、广东沙角电厂等都发生过较严重的结焦事件。 锅炉结焦增加了受热面的热阻,使受热面传热恶化、煤耗增加,降低了锅炉的经济性。当炉膛内结焦时会降低辐射吸热量,使炉膛出口烟温升高,这不仅影响锅炉水循环,还会使对流受热面因热负荷升高、对流传热量增加而导致蒸汽温度、金属壁温超限。结焦严重时更会造成锅炉出渣困难,被迫降低出力运行,甚至停炉打焦。大量掉焦可能导致炉膛灭火、局部爆燃,甚至会划伤、砸伤水冷壁、冷灰斗。掉焦严重时可能引发锅炉水冷壁损坏、高温汽水伤人事故。 锅炉结焦是一个十分复杂的物理化学过程,它不仅与炉型、炉膛结构参数及燃烧设备的选型有关,而且与所燃用的煤种、燃烧调整、锅炉配风及吹灰等密切相关。虽然结焦主要从设计上进行防止,但作为现阶段已投运的锅炉我们也应该并且能够实践总结出一套切实可行的防结焦对策,下面就结合燃用神华煤及德方经验,分析燃用神华煤过程中防止结焦应采取的有效措施。 1 加强运行预测和分析 目前国内锅炉运行中主要是采用监视锅炉排烟温度、蒸汽压力、蒸汽温度、受热面管壁温度等参数变化,依据经验来判断是否有结焦现象发生,但此种方法存在很大的滞后性,往往是在结焦比较严重时才能发现,因此采用一种可行的、连续的在线监测系统是十分必要的。在德国Niederaussem电厂中安装着一套在线分析预测软件,用于指导运行调节。这套系统根据受热面管壁温度、蒸汽压力、蒸汽温度等参数分析预测出屏底烟气温度变化,发现屏底温度高于1050℃时及时调整燃烧,有效地防止了结焦的发生。同时在炉膛的下部安装了15部摄像头, 因此实际生产中,在已运行锅炉炉膛出口安装在线辐射式温度计来指导运行操作,相对来说是防结焦的一种简单易行方法。 而对于在线监视系统,国内应用不多,且针对性不强。在2000年后,大同第二发电厂、青岛发电厂、华能大连发电厂以及江西丰城发电厂相继使用了锅炉性能优化分析系统软件SOAP(System Optimization Analysis Program)。SOAP系统基于先进的人工神经网络技术和专家系统,增加了锅炉运行关键中间参数炉膛出口烟温(FEGT)在线监测系统,通过试验和专家系统创造数据,根据用户需求进行多目标优化,对于防结焦起到了一定的作用。 同时还应根据煤灰的物理特性对受热面结焦进行预测,对每天锅炉燃煤进行取样,同时将试验结果与锅炉运行时的燃烧温度进行比对,初步判断炉内的结渣情况,以便运行人员参考,在运行中重点检查。 此外,应通过燃烧调整试验建立合理燃烧工况,燃烧调整试验目的是保证锅炉在最佳工况下运行,防止结焦,其内容应包括: (1)制定锅炉在不同负荷下最佳运行工况。确定在不同负荷下燃烧器及磨煤机的运行方式,防止燃烧器区域热负荷过于集中;确定锅炉不投油稳燃最低负荷,尽量避免在高负荷时煤油混烧,造成燃烧器区域局部缺氧和热负荷过高。 (2)确定煤粉经济细度,保证各燃烧器热负荷尽量平衡,且煤粉浓度尽量均匀。 (3)确定摆动式燃烧器允许摆动范围,避免火焰中心过分上移造成屏区结焦,或火焰中心下移导致炉膛底部热负荷升高和火焰直接冲刷冷灰斗。 (4)确定不同负荷下最佳过剩空气系数,调整一、二次风率、风速和风煤配比,以及燃料风、辅助风的配比等,使煤粉燃烧充分,不在水冷壁附近产生还原性气体。避免火焰偏斜直接冲刷炉墙等。锅炉的运行和操作,必须严格按运行规程规定和燃烧调整试验结果进行。 2 坚持吹灰制度,保持受热面清洁 锅炉结焦、积灰应以预防为主。锅炉运行时,发现有结焦、积灰情况应及时清除,定期定时吹灰,保持水冷壁管受热面清洁,这是行之有效的预防结焦措施。如按神华煤设计的广东沙角电厂、上海石洞口二厂都曾出现过严重的结焦。后经试验,突出选择性吹灰,使锅炉达到了连

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