摘 要:通過調(diào)整優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒結(jié)構(gòu),減少外在因素對燃燒的影響,強(qiáng)化劣質(zhì)煤的燃燒,增強(qiáng)鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性,節(jié)約燃油,提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)鍵詞:劣質(zhì)煤;強(qiáng)化燃燒;一次風(fēng);二次風(fēng)
由于近幾年煤炭市場緊銷,電廠經(jīng)營成本壓力巨大,大量慘燒劣質(zhì)煤已是不可避免?;鹆Πl(fā)電廠在燃用劣質(zhì)煤時,一方面,鍋爐燃燒不穩(wěn),易引起鍋爐滅火放炮事故;另一方面,為穩(wěn)定燃燒需投油助燃,浪費(fèi)了大量的燃油。大唐長春第二熱電廠670T/H鍋爐、中儲式制粉系統(tǒng)冬季長期大負(fù)荷運(yùn)行,來煤困難,燃煤種類繁雜,有俊德國礦煤、琿春西褐煤、扎魯特煤、珠絲花煤以及周邊的地煤等,劣質(zhì)煤居多。
強(qiáng)化劣質(zhì)煤的燃燒主要從優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒結(jié)構(gòu)和減少外在因素對爐內(nèi)燃燒的影響兩個方面入手。
一、優(yōu)化爐內(nèi)的燃燒結(jié)構(gòu)
針對劣質(zhì)煤水分高、灰分大、揮發(fā)份低、發(fā)熱量低的特點(diǎn),我們可通過調(diào)整燃燒時的風(fēng)煤配比和爐內(nèi)的空氣動力工況來優(yōu)化燃燒的結(jié)構(gòu),從而達(dá)到強(qiáng)化煤粉燃燒的目的。
1.合理調(diào)整風(fēng)煤組合
對于劣質(zhì)煤由于灰分偏大,揮發(fā)份偏小,使煤粉著火熱增大,著火困難,而灰殼包裹碳粒,阻擋碳與氧氣的接觸界面,使燃燒推遲。因此,調(diào)整上應(yīng)參照集中配風(fēng)的原則,既要保證下組燃燒器的穩(wěn)定著火,又要保證后期二次風(fēng)的充分混入。
保持第一層一次風(fēng)速較高一些,同時保持第一層給粉機(jī)給粉量也較多一些,以能夠把煤粉送到爐膛中心為宜,適當(dāng)關(guān)小臨近一層粉上游的二次風(fēng),同時提高一層粉的周界風(fēng)量和一層粉最下游的二次風(fēng)量,這樣既可以保持一層煤粉流有足夠的剛性,使煤粉在爐膛中心集中燃燒,又可以托住火焰,提供充足的氧量,避免因燃燒初期風(fēng)粉分散而使?fàn)t膛中心溫度降低。提高了爐膛下部中心溫度,在爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升氣流的作用下就會更有利于上部煤粉的燃燒。
二、三層給粉機(jī)根據(jù)負(fù)荷需要轉(zhuǎn)速保持均勻,在保證煤粉管道不積粉堵管、燃燒器噴口不結(jié)焦的前提下,對應(yīng)的一次風(fēng)速要適當(dāng)降低,為防止噴口附近結(jié)焦周界風(fēng)量不能減少,對應(yīng)的二次風(fēng)量適當(dāng)減少,降低煤粉氣流剛性,使煤粉燃燒初期就開始分散,在爐膛中部形成一個較大的燃燒區(qū)域,這樣一、二、三層粉在高溫旋流煙氣的作用下就會均勻的分散開,增大煤粉顆粒燃燒的表面積,增強(qiáng)煤粉與氧氣的結(jié)合,減少灰渣對碳與氧氣接觸的阻礙作用,使煤粉可以充分穩(wěn)定地燃燒。
四層給粉機(jī)盡量保持低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,一次風(fēng)速適當(dāng)降低,周界風(fēng)量與最上游二次風(fēng)量保持最大,使火焰中心再次集中,為下游未燃盡的煤粉補(bǔ)充足夠的氧量,使煤粉在燃燒區(qū)域全部燃盡。這樣上、下集中,中部分散的二次風(fēng)組合,就把四層煤粉集中在爐膛中部,形成了整體集中,內(nèi)部分散的燃燒結(jié)構(gòu),強(qiáng)化了煤粉的燃燒,提高了燃燒的穩(wěn)定性。
2.穩(wěn)定爐內(nèi)空氣動力工況
穩(wěn)定爐內(nèi)空氣動力工況主要是調(diào)整好排粉機(jī)所帶的一次風(fēng),經(jīng)過制粉系統(tǒng)后的一次風(fēng)在加熱煤粉后,溫度較低,都在60~70℃,一次風(fēng)量的大小對燃燒的著火影響較大,煤粉著火,主要是依靠周圍高溫?zé)煔鈱σ淮物L(fēng)的氣粉混和物進(jìn)行加熱,一次風(fēng)量愈大,要求加熱至著火所需熱量愈多,對著火不利。
二、減少外在因素對爐內(nèi)燃燒的影響
1.合理地混配煤粉
既然劣質(zhì)煤揮發(fā)份低、發(fā)熱量低,不易燃燒,那么單燒劣質(zhì)煤就大大增加了鍋爐運(yùn)行的不穩(wěn)定性,因此,將劣質(zhì)煤與揮發(fā)份較高的褐煤和發(fā)熱量相對較高的煙煤混燒,就會降低鍋爐運(yùn)行的風(fēng)險。那么,如何混配煤才能既保證燃燒的穩(wěn)定性,又能最大量地燃用劣質(zhì)煤呢?燃料方面:煤檢人員做完各種煤的煤質(zhì)分析后,及時地將數(shù)據(jù)交給燃料集控人員,然后由集控人員根據(jù)各種煤的性質(zhì),統(tǒng)籌安排輸煤皮帶的運(yùn)行方式,各煤斗的存煤種類。鍋爐運(yùn)行方面:積極與燃料溝通,掌握各煤斗的存煤種類,合理地安排磨煤機(jī)的運(yùn)行方式,充分利用粉倉換向閥的作用,將煤粉混合的更均勻、更細(xì)致。這方面還需要做大量細(xì)致的工作。
2.控制好煤粉細(xì)度和粉位
(1)在燃用劣質(zhì)煤時,制備較細(xì)的煤粉,有利于低揮發(fā)份煤的著火,燃燒和燃燼。因此,制粉系統(tǒng)在運(yùn)行中必須嚴(yán)格控制煤粉細(xì)度,為鍋爐穩(wěn)定燃燒打下良好的基礎(chǔ)。這一點(diǎn)在燃燒劣質(zhì)煤時顯得尤為重要。但由于我廠為了提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全行,在燃用劣質(zhì)煤時都與揮發(fā)份較高的褐煤和設(shè)計煤種煙煤混燒,因此在提高煤粉細(xì)度的同時還要考慮到制粉系統(tǒng)的防爆。
(2)對于水分大,灰分大,難磨制的煤,一定要控制好粉倉粉位,根據(jù)粉位情況帶負(fù)荷,做好提前量,防止粉位過低,煤粉自流導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)。
3.對爐內(nèi)燃燒情況的判斷
穩(wěn)定的燃燒應(yīng)從以下幾個方面判斷:盤上爐膛負(fù)壓波動范圍小,均勻穩(wěn)定,氧量合適穩(wěn)定,高溫過熱器后煙溫穩(wěn)定,火檢光柱飽滿、工業(yè)電視火焰明亮穩(wěn)定;就地四角火焰呈金黃色,煤質(zhì)水分過大時火焰發(fā)紅,結(jié)合就地燃燒情況有目的有針對性的進(jìn)行調(diào)整,通過盤上表計顯示的數(shù)據(jù)和就地的燃燒情況反復(fù)驗證,達(dá)到統(tǒng)一。
總之,為了降低經(jīng)營成本,燃燒劣質(zhì)煤勢在必行,如何在燃用劣質(zhì)煤的同時保證鍋爐運(yùn)行的安全,減少穩(wěn)燃用油,提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,需要我們進(jìn)行大量的研究和試驗,本文只是對劣質(zhì)煤強(qiáng)化燃燒做了簡單的分析和探討。然而,劣質(zhì)煤的燃燒及其調(diào)整存在著一系列復(fù)雜的理論和技術(shù)問題,還有待我們在今后的工作中不斷摸索和探討,不斷學(xué)習(xí),不斷總結(jié)經(jīng)驗,為鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行貢獻(xiàn)自己的力量。
參考文獻(xiàn):
李恩辰.火力發(fā)電廠鍋爐計算知識[M].北京:水利電力出版社,1990.
(作者單位 大唐長春第二熱電有限責(zé)任公司)