王圳源

摘 要：主要對(duì)改燒煙煤后鍋爐主蒸汽和再熱蒸汽超溫問(wèn)題展開(kāi)了探討，詳細(xì)闡述了入爐煤質(zhì)的變化、設(shè)備缺陷和運(yùn)行操作可能產(chǎn)生的影響，并給出了一系列防范應(yīng)對(duì)措施，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：鍋爐燃燒；設(shè)備缺陷；煤質(zhì)；煤粉

中圖分類號(hào)：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.092

文章編號(hào)：2095-6835（2015）15-0092-02

羅定電廠2臺(tái)135 MW機(jī)組鍋爐于2012年實(shí)施了改燒煙煤和摻混爐煙的改造，改造后煤炭質(zhì)量較以往有很大的變化，煤粉在爐膛中燃燒穩(wěn)定，但也存在燃燒器煤粉提前著火、鍋爐超溫頻繁等問(wèn)題。因此，為了保障鍋爐的設(shè)備運(yùn)行安全，我們就需要采取必要措施對(duì)鍋爐超溫做好防治。基于此，本文就煤的品質(zhì)、設(shè)備缺陷和運(yùn)行操作對(duì)鍋爐燃燒的影響及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了探討。

1 入爐煤質(zhì)對(duì)燃燒的影響

表1為兩臺(tái)爐煙煤改造的設(shè)計(jì)煤種，根據(jù)試驗(yàn)得知，1，2號(hào)鍋爐在入爐煤熱值為17 981 kJ/kg條件下可以帶滿負(fù)荷，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，具體的帶負(fù)荷能力受下粉穩(wěn)定性的影響。原設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度為R90≤9%，現(xiàn)設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度為R90≤23%.在實(shí)際生產(chǎn)中，由于煤種變化、摻混的均勻性和煤粉細(xì)度的影響，入爐煤品質(zhì)會(huì)直接影響鍋爐燃燒、汽溫控制。

煤可以分為以下幾種：①高品質(zhì)煤（收到基低位發(fā)熱量為22 257 kJ/kg，揮發(fā)分為29.6%，灰分為17.4%）。這種摻混煤揮發(fā)分高、易著火、燃燒穩(wěn)定、爐膛溫度高、火焰中心低。②低品質(zhì)煤（收到基低位發(fā)熱量為18 486 kJ/kg，揮發(fā)分為26.6%，灰分為28.9%）。這種摻混煤發(fā)熱量較低且灰分大、煤粉著火延遲、火焰中心上移、機(jī)械不完全燃燒損失增大，使?fàn)t溫降低、輻射傳熱減少，影響了帶負(fù)荷能力?；曳趾吭黾訒?huì)影響著火、燃燒過(guò)程，同時(shí)也增加了制粉系統(tǒng)、爐膛管道的磨損。③品質(zhì)正常的煤，煤粉細(xì)度過(guò)大，即R90>23%.煤粉在爐內(nèi)燃盡的時(shí)間增加，機(jī)械不完全燃燒損失增大，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，對(duì)流過(guò)熱器吸熱量增加，蒸汽溫度升高。

根據(jù)煤化檢測(cè)數(shù)據(jù)，#1爐入爐煤平均細(xì)度為24.86%，#2爐入爐煤平均細(xì)度為25.17%，均略大于設(shè)計(jì)要求。煤粉細(xì)度過(guò)大時(shí)，應(yīng)減小磨煤機(jī)通風(fēng)量，增加煤在磨煤機(jī)的研磨時(shí)間；反之，煤粉將變粗。關(guān)小粗粉分離器折向檔板開(kāi)度，可使煤粉變細(xì)；反之，煤粉則變粗。

煤質(zhì)差時(shí)，適當(dāng)降低一次風(fēng)速，提高一次風(fēng)溫；合理配置二次風(fēng)，將過(guò)量空氣系數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，并使?fàn)t膛火焰中心適中；盡可能提高給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，保證煤粉濃度。

2 設(shè)備缺陷及運(yùn)行操作的影響分析

設(shè)備缺陷及運(yùn)行操作的影響主要有：①跟蹤不上給水泵勺管或減溫水調(diào)整門自動(dòng)控制，導(dǎo)致超溫。因?yàn)?1爐給水自動(dòng)現(xiàn)是單沖量跟蹤，在負(fù)荷波動(dòng)大時(shí)，容易引起水位的劇烈波動(dòng)，從而導(dǎo)致給水跳自動(dòng)。在值班員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、采取手動(dòng)調(diào)節(jié)的情況下，容易導(dǎo)致超溫。②爐膛水冷壁結(jié)焦。爐膛內(nèi)結(jié)焦使得水冷壁吸收熱量減少，爐膛出口煙溫升高，過(guò)熱器傳熱惡化，造成主、再熱蒸汽溫度升高，甚至超溫爆管。③在加減負(fù)荷過(guò)程中引起超溫。改燒煙煤之后，因?yàn)橐獙?duì)一次風(fēng)粉溫度等加以控制，一次風(fēng)量等較燒無(wú)煙煤時(shí)要大，在調(diào)整負(fù)荷過(guò)程中，因?yàn)榇嬖跍蟮默F(xiàn)象，如果操作過(guò)快、幅度過(guò)大，減溫水自動(dòng)會(huì)跟蹤不上，就容易超溫。④啟停制粉過(guò)程中引起超溫。在改燒煙煤后，對(duì)制粉系統(tǒng)抽粉要求更嚴(yán)格，抽粉時(shí)間往往較長(zhǎng)，排粉機(jī)進(jìn)口擋板開(kāi)度較大，會(huì)造成制粉系統(tǒng)大量煤粉沖入爐膛，造成負(fù)荷波動(dòng)大，引起溫度波動(dòng)，甚至超溫。⑤減溫水不足。為滿足正常運(yùn)行減溫水量，兩臺(tái)爐均已對(duì)主給水電動(dòng)門進(jìn)行截流，在操作中，增加減溫水量的余地已不大。⑥給粉機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)下粉不均或斷銷子現(xiàn)象，造成負(fù)荷波動(dòng)大，導(dǎo)致其超溫。改燒煙煤之后，兩臺(tái)爐均有多臺(tái)給粉機(jī)下粉不均。當(dāng)某臺(tái)給粉機(jī)出力出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，負(fù)荷波動(dòng)將近5～10 MW，多臺(tái)給粉機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，波動(dòng)更加劇烈，而鍋爐減溫水自動(dòng)往往跟蹤不上，再加上調(diào)整不及時(shí)的情況，就容易導(dǎo)致超溫。

3 防范與應(yīng)對(duì)措施

3.1 鍋爐設(shè)備改進(jìn)

在改燒煙煤改造中，對(duì)燃燒器一次風(fēng)噴口及周界風(fēng)風(fēng)口結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。在噴口內(nèi)布置縱向鈍體，能有效提高穩(wěn)燃能力。將周界風(fēng)偏置，使得淡側(cè)的周界風(fēng)起到側(cè)二次風(fēng)的作用，增加淡側(cè)一次風(fēng)的剛性；將周界風(fēng)噴口四周做成翻邊結(jié)構(gòu)，適當(dāng)延遲周界風(fēng)與一次風(fēng)的混合，既能補(bǔ)充氧量，也能進(jìn)一步防范水冷壁高溫腐蝕和結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。

在改造中，將爐膛內(nèi)原設(shè)有的246 m2衛(wèi)燃帶和衛(wèi)燃帶所留銷釘一并去除，將原來(lái)有銷釘?shù)乃浔诖蚰ス饣苑涝摬课怀蔀闋t膛結(jié)焦源。

3.2 改善燃煤摻混

不同的燃煤摻混比例直接影響到入爐煤的熱值、灰分、揮發(fā)分和污染物排放等，應(yīng)做好入爐煤摻燒試驗(yàn)，根據(jù)入爐煤的燃燒情況、污染物排放量確定最佳摻混比例，并嚴(yán)格按照摻混比例均勻上煤，避免某一煤種比例偏大。

3.3 運(yùn)行優(yōu)化

要防止入爐煤品質(zhì)變化大造成燃燒不穩(wěn)，可從以下幾個(gè)方面入手：①維持鍋爐燃燒工況穩(wěn)定，以增強(qiáng)燃燒抗干擾的能力；②認(rèn)真監(jiān)盤，在燃燒工況發(fā)生變化時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取補(bǔ)救措施來(lái)穩(wěn)定燃燒。

優(yōu)化鍋爐燃燒運(yùn)行可采取的的措施主要有以下6種：①將一次風(fēng)壓維持在3 000～3 300 Pa，將爐膛過(guò)剩氧量維持在3%左右，并隨著負(fù)荷的增加適當(dāng)提高一次風(fēng)壓。②將爐膛風(fēng)箱差壓維持在200 Pa以上，以保證噴口有適當(dāng)?shù)闹芙顼L(fēng)冷卻。③鍋爐值班員應(yīng)及時(shí)了解入爐煤的品質(zhì)，調(diào)整好磨煤機(jī)研磨時(shí)間、爐膛風(fēng)量和風(fēng)壓，適當(dāng)降低一次風(fēng)壓有助于給風(fēng)機(jī)下粉的穩(wěn)定。④當(dāng)減溫水不足時(shí)，可采取稍開(kāi)給水旁路調(diào)整門、節(jié)流主給水電動(dòng)閘閥方式提高減溫水流量。再熱器減溫水不足時(shí)，還可以稍開(kāi)給水泵再循環(huán)門，通過(guò)提高給水泵轉(zhuǎn)速來(lái)提高減溫水流量。⑤負(fù)荷波動(dòng)大時(shí)，應(yīng)提早加強(qiáng)控制，避免引起過(guò)多連鎖反應(yīng)，同時(shí)，集控室應(yīng)留下足夠人手，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，例如#1爐負(fù)荷波動(dòng)較大，給泵跳自動(dòng)時(shí)能及時(shí)幫助調(diào)整。⑥在鍋爐發(fā)生超溫異常情況時(shí)，經(jīng)采取調(diào)整措施無(wú)效時(shí)，應(yīng)果斷拉給粉機(jī)停止制粉，投油槍穩(wěn)定負(fù)荷。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鍋爐超溫既存在客觀因素，也存在主觀因素。一方面，應(yīng)不斷改進(jìn)鍋爐設(shè)備，加強(qiáng)燃煤摻混研究；另一方面，我們應(yīng)該提高安全意識(shí)，在加、減負(fù)荷或啟、停制粉這些可以預(yù)見(jiàn)的變工況過(guò)程中做到超前控制，提前做好防范控制措施，以克服客觀存在的困難。這樣不僅可以提高整體的經(jīng)濟(jì)效益，最重要的是可以保證整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

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〔編輯：王霞〕