電站燃煤鍋爐飛灰含碳量高的原因分析及措施
羅元輝
摘要：本文主要通過對比分析我廠鍋爐近年來鍋爐改造及相應(yīng)的飛灰含碳量情況，簡要分析我廠鍋爐飛灰含碳量高的原因，并總結(jié)期間運(yùn)行操作調(diào)整產(chǎn)生的效果。為下一步運(yùn)行調(diào)整、鍋爐檢修提供依據(jù)，保證機(jī)組長周期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，值得在其它同類型機(jī)組內(nèi)推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：空預(yù)器；飛灰含碳量；制粉系統(tǒng)
1設(shè)備概述
黔北電廠300MW機(jī)組#1、2鍋爐系北京巴威鍋爐有限責(zé)任公司引進(jìn)美國巴成公司技術(shù)生產(chǎn)的型號為B&WB-1025/17.4—M的雙拱型單爐度平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼架結(jié)構(gòu)，一次中間再熱、亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)單汽包鍋爐。三分倉容克式空氣預(yù)熱器生產(chǎn)廠家為豪頓華工程有限公司，型
號為28.5 VNT 1800。
2存在的問題
黔北電廠300MN機(jī)組#1、2鍋爐校核燃用Mdaf為5.86%的無煙煤，收
到基低位發(fā)熱量21.626 MJ/kg,收到基灰分25.5%。但長期以來由于受外界大環(huán)境影響，實(shí)際入爐煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)煤種較大。由此造成鍋爐燃燒工況欠佳，鍋爐穩(wěn)燃耗油量大，空預(yù)器、脫硝反應(yīng)器堵塞，前后煙風(fēng)側(cè)差壓高，空預(yù)器換熱效果差，制粉系統(tǒng)達(dá)不到最佳出力，煤粉細(xì)度、煤粉均勻性差。造成鍋爐機(jī)械不完全燃燒熱損失居高不下，鍋爐效率低，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
3原因分析
3.1入爐煤質(zhì)影響
黔北電廠300MW機(jī)組#1、2鍋爐校核燃用Miaf為5.86%的無煙煤，收
到基低位發(fā)熱量21.626 NJ/kg,收到基灰分25.5%。但長期以來由于受外界大環(huán)境影響，實(shí)際入爐煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)煤種較大，年平均值為15.1MJ/kg。燃用低揮發(fā)份的煤時(shí)，在燃燒初期階段，由于揮發(fā)份不能很快析出，著火點(diǎn)推后，燃燒不穩(wěn)定，而燃盡階段時(shí)間加長，而且又處于低溫區(qū)，煤粉不易燃盡，飛灰可燃物含量增大。其次，由于煤質(zhì)揮發(fā)份、發(fā)熱量低，灰份含量高，在滿足額定負(fù)荷的情況下，勢必加大制粉系統(tǒng)出力，而鍋爐風(fēng)機(jī)的富裕量偏小，經(jīng)常出現(xiàn)燃燒缺風(fēng)，導(dǎo)致燃燒不完全損失增加。
3.2鍋爐一、二次熱風(fēng)溫度低。
空預(yù)器堵塞后，換熱效果大幅下降，進(jìn)、出口差壓增高，一次風(fēng)溫度和二次風(fēng)溫度均會降低，原設(shè)計(jì)球磨機(jī)出口一次風(fēng)風(fēng)粉溫度可達(dá)到120℃,實(shí)際運(yùn)行中80℃左右，以及較低的二次熱風(fēng)溫度，均對初期著火產(chǎn)生不利影響，影響爐內(nèi)燃燒工況，造成飛灰燒損量居高不下，對機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生了嚴(yán)重制約。
3.3采取的對策措施
3.3.1空預(yù)器防堵風(fēng)改造
2017年#1、2爐燒失量較低，分析原因?yàn)?017年下半年摻燒陜煤，入爐煤揮發(fā)分相對較高。2018年9月#1爐空預(yù)器防堵風(fēng)改造。本次空預(yù)器防堵風(fēng)該造，將空預(yù)器轉(zhuǎn)向進(jìn)行了調(diào)整，即轉(zhuǎn)子經(jīng)過煙側(cè)后先經(jīng)過一次風(fēng)腔室，再經(jīng)過二次風(fēng)腔室，啟動后一次風(fēng)溫同等工況情況下上升了22.3℃,飛灰燒失量平均下降了1.38%。2019年6月#1爐空預(yù)器防堵風(fēng)拆除，一次
熱風(fēng)溫度下降，飛灰燒失量隨之上升。
2018年10月#2爐空預(yù)器防堵風(fēng)改造，啟動后一次風(fēng)溫同等工況情況
下上升了12.8℃,飛灰燒失量下降0.75%,2019年9月#1爐空預(yù)器防堵風(fēng)拆除后隨著一次熱風(fēng)溫度的下降，飛灰燒失量上升。
3.3.2空預(yù)器蓄熱元件更換及綜合治理
2020年7月，#2爐開展B修，通過對A、B空預(yù)器內(nèi)部檢查及缺陷處理及冷、熱端蓄熱元件更換，密封片更換?？疹A(yù)器換熱效果較為理想，在高負(fù)荷工況及空預(yù)器入口煙溫平均上升35℃的情況下，排煙溫度平均下降14℃-18℃,空預(yù)器出口一、二次風(fēng)溫上升明顯，低負(fù)荷工況下一二次風(fēng)溫上升30℃左右，高負(fù)荷工況下上升45℃-50℃,飛灰燒失量平均下降1.9%左右。熱一次風(fēng)溫對鍋爐燃燒效率影響較大，近年由于空預(yù)器運(yùn)行工況不穩(wěn)定，一次風(fēng)溫逐年下降，飛灰燒失量一直在高位運(yùn)行。
3.3.3鍋爐暖風(fēng)器改造
2022年5月31日#1機(jī)組開展A級檢修，鍋爐側(cè)重點(diǎn)開展了暖風(fēng)器改造項(xiàng)目，在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)正下方設(shè)置煙氣暖風(fēng)器，換熱管采用三維肋管，將空氣溫度由20℃升高至114℃。據(jù)此測算，在90%負(fù)荷時(shí)，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器入口風(fēng)溫達(dá)到114℃時(shí)，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器出口煙溫為
203.6℃,經(jīng)煙氣暖風(fēng)器與冷空氣換熱后，煙氣溫度由203.6℃降低至125℃后進(jìn)入除塵器?；剞D(zhuǎn)式空預(yù)器冷端綜合溫度達(dá)到317.6℃。可以保證回轉(zhuǎn)式空預(yù)器不發(fā)生硫酸氫銨堵塞。2022年8月22日機(jī)組啟動后，空預(yù)器熱一、二次風(fēng)溫平均上升50℃左右，風(fēng)溫上升，鍋爐燃燒穩(wěn)定性提高，相同工況下機(jī)械未完全燃燒熱損失平均下降3.5%。
4結(jié)論
根據(jù)我廠#1、2爐近年來數(shù)據(jù)對比分析可以看出，2018年一次風(fēng)溫337℃,對應(yīng)飛灰燒失量平均7.85%;2022年一次風(fēng)溫303℃,對應(yīng)飛灰燒失
量9.63%,提升一次風(fēng)溫30℃,可降低飛灰含碳量約1.78%。一次熱風(fēng)溫度低，不但直接影響制粉系統(tǒng)出力，造成煤粉細(xì)度、煤粉均勻性不合格，還對煤粉氣流的著火性能造成極大干擾，使燃燒器出口煤粉著火困難，燃燒滯后，不完全燃燒熱損失加大。二次熱風(fēng)溫度上升也有利于改善爐內(nèi)燃燒工況，可進(jìn)一步降低鍋爐不完全燃燒熱損失。
因此，造成黔北電廠#1、2爐鍋爐效率低下的主要原因是入爐煤質(zhì)嚴(yán)重偏離校核煤種，高灰、高硫、低熱值，從而造成空預(yù)器積灰、積鹽，換熱效果差，空預(yù)器出口一二次熱風(fēng)溫度低，鍋爐機(jī)械不完全燃燒熱損失大。2022年8月黔北電廠#1爐暖風(fēng)器改造后的運(yùn)行實(shí)踐也進(jìn)一步證明了空預(yù)器防堵治理的重要性。
作者簡介：姓名：羅元輝，性別；男，民族：漢，籍貫；貴州遵義，
出生年月：1974年8月18日，學(xué)歷；大專，職稱：工程師。主要研究
方向或者從事工作：火力發(fā)電廠集控運(yùn)行。
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