王曉路
(山西潞安煤基清潔能源有限責任公司,山西 長治 046200)
電廠鍋爐在實際運行期間經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)焦問題,由于鍋爐實際運行期間需要對大量的煤炭資源進行燃燒,而煤炭資源具有特殊性,其在燃燒后會形成較多的硫、氮以及灰粒,具有極強的結(jié)焦性,嚴重影響鍋爐運行的安全,導致電廠運行受阻。因此需要對其成因進行分析,并制定完善的應對措施,促進電廠經(jīng)濟效益的全面提升。
結(jié)焦現(xiàn)象受灰質(zhì)成分與融化溫度等因素的影響,對煤類結(jié)渣情況進行分析時,以煤灰的基礎(chǔ)成分與熔點為參考條件,但經(jīng)常會出現(xiàn)誤差[1]。因此在評估期間,還應結(jié)合實際需求使用其他參數(shù)進行分析與辨別。在對灰結(jié)焦指標進行分析時,可較好地明確燒灰種類,并通過相關(guān)的計算公式對煤灰的成分進行科學計算,進一步對燃煤結(jié)渣性能進行明確。
爐膛中溫度越高,鍋爐結(jié)焦幾率也就相對較大。在高溫的影響下,煤炭資源燃燒后形成的飛灰會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w,并在與冷卻物質(zhì)接觸期間形成結(jié)焦,因此爐膛溫度較高也是鍋爐結(jié)焦形成的主要原因。
電廠工作人員在對爐膛進行選擇時,結(jié)合電廠實際需求對爐膛截面面積相對較大鍋爐進行采購與使用[2]。由于爐膛空間相對較大,可對較多熱能進行吸收,使得煙氣溫度得到有效的控制與降低,這時則不會出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。
電廠鍋爐在高壓運行期間,由于鍋爐內(nèi)部溫度不斷上升,致使灰粒冷卻難度較大,致使在吹風設備無法接觸的位置出現(xiàn)黏結(jié)并最終形成結(jié)渣。
煤炭燃燒時各個物質(zhì)含量與灰熔點之間有著密切的聯(lián)系,若在煤炭中含有大量的FeO、Na2O、K2O等物質(zhì)時,其灰熔點則相對較低,鍋爐結(jié)焦發(fā)生幾率相對較大。在煤炭中含有大量的Al2O3、SiO2等物質(zhì)時,灰熔點則相對較高,鍋爐結(jié)焦幾率相對較小。同時,煙氣中灰的濃度與化學成分、爐膛內(nèi)部環(huán)境等也與灰熔點具有一定的聯(lián)系?;抑写嬖诘母鞣N成分物質(zhì)在進行加熱期間相互影響產(chǎn)生化學反應與物力反應,最終導致灰熔點出現(xiàn)相應的改變。
在鍋爐內(nèi)部氧氣含量相對較低時,導致鍋爐中逐漸形成較為強烈的還原性環(huán)境,使灰熔點降低并最終導致鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象。當空氣預熱設備與吸風機等對鍋爐內(nèi)氧氣含量造成影響時,產(chǎn)生較多的還原性氣體堆積在爐膛出口位置,并導致煤灰出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。
首先,在燃煤采購期間,工作人員需要確保燃煤的質(zhì)量,因此在電廠實際運行期間,應結(jié)合鍋爐設計煤種的基礎(chǔ)特性,對燃煤進行科學的采購。工作人員需要對成分較為穩(wěn)定、含石量與含灰量等相對較小的煤炭進行使用。
其次,對入場的煤炭進行科學管理。相關(guān)工作人員結(jié)合實際需求強化入場煤炭管理力度,根據(jù)煤炭企業(yè)與煤炭種類的差異,對采收的優(yōu)質(zhì)燃煤、標準燃煤以及劣質(zhì)燃煤進行分類堆放,同時,并對入場煤炭質(zhì)量進行全面的檢測[3]。從根源上防止不符合電廠燃煤標準的煤炭資源出廠,不僅防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn),而且促進了鍋爐運行安全性快速提升。
最后,結(jié)合煤炭檢測數(shù)據(jù),并根據(jù)電廠鍋爐燃燒需求對各種煤炭資源進行科學的配置與摻燒。同時,每天都要對入爐煤進行檢測,為工作運行提供良好的工作數(shù)據(jù),結(jié)合實際需求對入爐煤配比與上煤方式進行調(diào)整與優(yōu)化,防止鍋爐結(jié)交現(xiàn)象的出現(xiàn)。
首先,對鍋爐內(nèi)部空氣動力廠進行檢測,保證冷態(tài)動力場處于完善的狀態(tài)。鍋爐檢修與啟動時,對鍋爐內(nèi)部空氣動力場進行檢測,確保爐內(nèi)所有風量位置較為平衡、充滿程度合理并且不存在偏角現(xiàn)象。各噴燃設備出口位置風速也應合理,并具有較好的強度。通過實驗明確燃燒器合理的配風模式與接線盒的擋板位置,使得鍋爐內(nèi)部形成較為完善的動氣動力場,保證鍋爐的穩(wěn)定、安全運行。
其次,對熱態(tài)運行燃燒進行科學調(diào)整。工作人員應對鍋爐燃燒狀況進行科學觀察與優(yōu)化,使送風與引風合理配比,保證爐膛負壓的正常性與火焰中心的高度[4]。同時還需要確保一次與二次風速配比的合理性,防止火焰與爐壁發(fā)生接觸,保證火勢良好的燃燒狀態(tài)。
對分離設備與系統(tǒng)通風情況進行調(diào)整與優(yōu)化,確保煤粉細度與均勻度符合實際鍋爐燃燒標準,保證煤粉適時燃燒與養(yǎng)火;對煤粉細度進行明確時,需要對爐膛、燃燒穩(wěn)定性、爐膛出口是否存在結(jié)焦等因素進行綜合分析與研究。
科學的對鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象進行預防,需要工作人員提升鍋爐運行熱效率,對鍋爐的燃煤總量與爐膛熱負荷進行控制與降低,并提高煤料在鍋爐中的停留時間,提升煤炭燃燒效率。與此同時,對鍋爐結(jié)水溫度進行控制,進一步降低煤炭燃燒量。在鍋爐運行期間還需要防止其長時間處于超負荷運行狀態(tài)。
鍋爐積灰時間相對較短時,工作人員進行清理與去灰的難度也相對較低,可較好防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的進一步惡化。因此,工作人員需要對鍋爐運行狀態(tài)進行分析,并主要對易結(jié)焦位置進行研究,了解爐膛出口位置溫度與過熱器等管壁溫度的變化情況,在結(jié)焦現(xiàn)象較為嚴重時,需要對其運行負荷進行降低與控制,并提高清焦去灰工作力度。
在電廠鍋爐實際運行期間,結(jié)焦現(xiàn)象導致其運行效率與安全性受到嚴重影響。因此電廠工作人員需要通過清焦去灰、控制爐膛熱負荷以及優(yōu)化燃煤管理力度等方法防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn),在促進鍋爐運行效率提升的基礎(chǔ)上,推動電廠經(jīng)濟效益快速發(fā)展。