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煤粉炉的燃烧分析与燃烧器改造

2008-08-20 09:49:11 来源:
原因分析
2.1燃烧器安装质量存在问题
    锅炉自投产以来,经过多次冷、热态调整,燃烧工况并没有得到较好的改善,同时燃烧器附近水冷壁管磨损严重。2000年7月公司委托山东省电力研究院热能工程研究所对7号炉进行冷态试验及炉内空气动力场试验。通过空气动力场试验发现,炉膛中心无明显切圆,炉内空气动力工况较差,风速最高点位于炉膛中心,使燃烧工况组织不良。同时燃烧器安装角度偏离设计范围,造成燃烧器附近内侧水冷壁管严重磨损。经分析该炉燃烧器在安装质量上存在较大的问题,是造成锅炉燃烧不稳及飞灰可燃物含量高的主要原因。 字串3
2.2锅炉使用煤种与设计煤种的偏差
    设计煤种为可燃基挥发份Vr=28%的山东新汶烟煤,设计燃烧器切圆Φ600mm。公司现使 用的煤种是山东淄博的贫煤与新汶烟煤的混煤,可燃基挥发份Vr=14%左右。因燃烧器安装问题,实际切圆较小,使炉内火焰不能完全充满炉膛,造成炉膛断面容积热负荷降低,燃 烧强度下降,最终出现燃烧不稳,燃烧不完全。这也是造成锅炉燃烧不稳及飞灰可燃物含量高的重要原因。
2.3煤粉过粗
    使用的煤种对应的煤粉细度为:R200≤0.1%,R90=11~12%,对煤粉细度要求较高。制粉系统设计出力为10t/h,而运行中实际出力为13~15t/h,正常运行中为节约厂用电,制粉速度较快,通风量较大,使制粉系统在超出力运行,必然造成粉粗且不均匀,尤其 R200数值变化较大(有时甚至达到2.5%)。由于煤粉过粗,造成燃烧不完全,导致飞灰、炉渣可燃物含量较高。
2.4运行调整
    运行调整是燃烧好坏的重要因素,要组织起良好的燃烧工况,必须控制好风量及一、二 次风率的配比。但在运行中经常出现:高负荷时氧量控制过小,低负荷时氧量控制过大,对燃烧的稳定性有较大的影响;总风压虽然在正常情况下控制1900Pa左右,但经常给粉机 转速不一样,出现给粉机转速高的风管出粉浓,风速低,给粉机转速低的风管出粉稀,风速高,在炉膛发生火焰中心偏斜,局部氧气过剩,局部缺氧燃烧的现象,从表面上看氧量控制较合适,但实际燃烧效果并不好。这也是造成飞灰、炉渣可燃物含量高的一个重要原因。
3改进措施
3.1燃烧器的改造
    对炉内空气动力场检测后,通过各种手段重新调整,但运行中飞灰可燃物含量仍然没有降低多少。2001年5月公司对7号炉进行大修,并对该炉燃烧器进行改造,将“直流式煤粉燃烧器 ”改为“大速差射流型一次风双通道煤粉燃烧器”。该燃烧器主要特点:在同一燃烧器上下侧各有一个一次风口,可保证长期运行不结焦,使高温烟气回流形成连续点火的条件,保证煤粉稳定燃烧;为避免回流烟气使燃烧器两侧壁过热与结焦,控制合理的着火距离,在两侧壁腰部各设腰部风口,由二次风箱接入,既保护了侧壁,又是调节煤粉着火点位置的重要手段;燃烧器端部设有端部风口,以调整因煤的挥发份变化而带来的燃烧工况变化的调节。
    这种燃烧器对低负荷稳燃效果非常明显,经过运行试验,最低不投油稳燃负荷为65%左 右的额定负荷,并且飞灰可燃物显著下降,炉渣含碳量明显降低。
3.2煤粉细度调整
    结合锅炉大修,对制粉系统进行彻底修整。为解决粉粗的问题:重新调整粗粉分离器挡 板角度,这是降低煤粉细度的主要环节,根据制粉量及分离器的特性,确定挡板角度最佳方案为32°左右;减少制粉风量,因为粉粗的主要原因是制粉风量偏大;经过多次试验,在保 证制粉系统出力和正常运行情况下,排粉机风门开度由65%下调到50%,再循环风门开度由60%调整为55%。
    经过一段时间的调整运行,煤粉细度由R200=0.96%,R90=14.66%调整到R200=0.18%,R90=8.39%左右,完全满足实际运行要求。
3.3燃烧调整
    经过燃烧器改造和煤粉细度调整后,针对锅炉特性,进行优化燃烧调整:将一次风速由 原来21m/s提高到24m/s,增加一次风射流的刚性;二次风在正常运行中采用“倒三角”送风方式,全部改造为电动风门,上二次风门开度提高到95%以上,下二次风门开度45~50% ,同时缩短停磨时间,由原来每班2.5小时减少到2小时,虽增加一些厂用电,但燃烧效率明显提高;重新校正给粉机转速,由入炉煤计量设备显示给粉机转速来校正转速表,根据热负荷调节给粉量及配风,总风压由1900Pa提高到1950~2000Pa左右,残氧量控制在6~8 %,以实现炉内煤粉完全燃烧;严格控制配煤,保证入炉煤可燃基挥发份Vr=14~15%。
4结论
    7号炉经过燃烧器改造、运行调整后,运行工况稳定,低负荷稳燃效果好,而且提高了锅炉的燃烧效率5%左右,飞灰及炉渣可燃物含量有了大幅度的降低,由改造前平均飞灰15.6 %、炉渣24.8%下降到改造后平均飞灰5.1%、炉渣11.5%,完全达到改造的目的,实现节能降耗。
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