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        除焦劑在電廠鍋爐中的應(yīng)用

        2012-06-25 10:09:50趙俊彬
        電力安全技術(shù) 2012年9期
        關(guān)鍵詞:煤耗結(jié)焦電廠

        趙俊彬,田 建,周 鋒

        (中電投河南電力有限公司開(kāi)封發(fā)電分公司,河南 開(kāi)封 475002)

        由于近年來(lái)煤炭供應(yīng)日趨緊張,火電廠鍋爐燃用煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤種偏離較大。在燃用劣質(zhì)煤時(shí),除了鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)方面會(huì)受到較大影響外,鍋爐還極易產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。在運(yùn)行中鍋爐受熱面結(jié)焦是非常普遍且難以解決的棘手問(wèn)題,它直接影響到鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。較多電廠使用液體鍋爐除焦劑的經(jīng)驗(yàn)表明,液體除焦劑能在一定程度上清除鍋爐陳舊焦渣,同時(shí)可抑制新焦產(chǎn)生,從而保持鍋爐受熱面清潔,效果顯著,值得推廣。

        1 鍋爐結(jié)焦的危害

        在火電廠的生產(chǎn)過(guò)程中,鍋爐燃用劣質(zhì)煤時(shí),會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的結(jié)焦現(xiàn)象。鍋爐受熱面結(jié)焦后,傳熱能力下降,爐內(nèi)吸熱減少,導(dǎo)致煙溫升高,鍋爐排煙損失增大,鍋爐熱效率降低,嚴(yán)重時(shí)可能引起受熱面爆管事故。當(dāng)大塊爐渣落下時(shí),可能會(huì)砸壞水冷壁管,甚至造成鍋爐滅火。此外,大塊爐渣還會(huì)造成撈渣機(jī)跳閘,爐底水封破壞,影響鍋爐的安全運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備損壞、人身傷害等事故。

        2 鍋爐除焦劑的作用原理

        鍋爐除焦劑通過(guò)與鍋爐內(nèi)的焦塊發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使焦塊疏松并使其完全燃燒,最后通過(guò)煙道將產(chǎn)生的塵灰排出。

        除焦劑的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理是提高焦層共熔物的熔點(diǎn),使其進(jìn)行二次燃燒。400 ℃時(shí),除焦劑會(huì)與焦層中的有機(jī)物發(fā)生自燃;700 ℃時(shí),在氣流的作用下,除焦劑會(huì)與焦層中的炭沫、硫磺和其他可燃物質(zhì)進(jìn)行碰撞、摩擦,發(fā)生燃燒和微爆現(xiàn)象,使焦層松化。除焦劑能深入焦層內(nèi)部,改變焦層的晶格,使焦層的晶體由堅(jiān)硬的鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石改變?yōu)槭杷傻氖⒑湍獊?lái)石等。

        鍋爐運(yùn)行中,從現(xiàn)場(chǎng)將壓縮空氣接入藥罐,通過(guò)觀火孔向火焰區(qū)噴入一定量的液體除焦劑。使用一段時(shí)間后,可在一定程度上清除鍋爐陳舊焦渣,同時(shí)抑制新焦渣的產(chǎn)生,保持鍋爐受熱面清潔。

        3 鍋爐除焦劑的實(shí)際應(yīng)用

        3.1 使用除焦劑前的情況

        某電廠600 MW機(jī)組鍋爐結(jié)焦后,在燃燒工況發(fā)生變化或大焦塊無(wú)法承受自重時(shí),焦塊會(huì)發(fā)生脫落。當(dāng)炙熱的大焦塊掉落至渣井的瞬間,會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣,發(fā)生氫爆現(xiàn)象,引起爐膛負(fù)壓劇烈波動(dòng)。嚴(yán)重時(shí)會(huì)將撈渣機(jī)渣井兩側(cè)的檢修孔門(mén)沖開(kāi),導(dǎo)致?tīng)t底水封損壞;或者使撈渣機(jī)液壓關(guān)斷門(mén)搖臂嚴(yán)重變形或液壓關(guān)斷門(mén)無(wú)法正常開(kāi)、關(guān),造成爐底漏風(fēng),甚至使液壓關(guān)斷門(mén)受到?jīng)_擊而脫落。

        3.2 使用液體除焦劑后的情況

        針對(duì)鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重的情況,電廠采用了速特威2633液體鍋爐除焦劑進(jìn)行除焦。該產(chǎn)品的研制應(yīng)用了國(guó)外先進(jìn)技術(shù),同時(shí)結(jié)合了我國(guó)國(guó)內(nèi)的燃料特點(diǎn),是一種高效節(jié)能的鍋爐除焦產(chǎn)品,適用于以煤、油等為燃料的各種型號(hào)的鍋爐,具有除焦、助燃、防腐以及減少環(huán)境污染等功能。該產(chǎn)品在高溫環(huán)境中的應(yīng)用,一是可以提高共熔物熔點(diǎn),使其不可能粘附在金屬壁面上;二是可以起到強(qiáng)烈的助燃作用,使共熔物與炭?;旌象w粘附在墻壁之前,充分燃燒。此外,對(duì)于已形成的焦層,也可以使之松化并進(jìn)一步燃燒,提高燃燒效率。

        電廠使用除焦劑一段時(shí)期后,爐內(nèi)結(jié)焦明顯減少。在相同環(huán)境溫度及負(fù)荷工況下,排煙溫度降低7 ℃,過(guò)熱器后煙溫降低約30~40 ℃,排煙熱損失大幅降低;主汽及再熱減溫水降低約5 t/h。此外,電廠還委托南京大學(xué)現(xiàn)代分析中心對(duì)使用除焦劑前后的焦樣成分進(jìn)行了分析,結(jié)果如表1所示。

        表1 使用除焦劑前后焦渣成分對(duì)照

        4 使用液體除焦劑的經(jīng)濟(jì)效益

        (1)使用除焦劑可以減輕和清除鍋爐受熱面的結(jié)焦,強(qiáng)化鍋爐傳熱,在相同環(huán)境溫度及負(fù)荷工況下,排煙溫度降低了7 ℃。以排煙溫度升高1 ℃影響供電煤耗約0.187 g/kWh計(jì),供電煤耗降低了1.309 g/kWh;以過(guò)熱器減溫水增加1 t/h影響供電煤耗0.0126 g/kWh,再熱器減溫水增加1 t/h影響供電煤耗0.066 g/kWh計(jì),供電煤耗降低了0.19 g/kWh;以全年度1臺(tái)機(jī)組發(fā)電35億kWh計(jì),總共節(jié)約煤約5 000 t,節(jié)約資金約400萬(wàn)元,而全年度消耗除焦劑資金約100萬(wàn)元。

        (2)提高了鍋爐燃燒穩(wěn)定性及設(shè)備運(yùn)行可靠性,降低了設(shè)備故障率,減少了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

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