一台410t／h燃煤锅炉水冷壁结渣原因探讨及解决对策.doc

一台410t／h燃煤锅炉水冷壁结渣原因探讨及解决对策 一 台410t/h 燃爆锔炉水譬谴原围探讨殷舒笨 文军,王春昌,周虹光,朱晓昕,马筠,徐党旗, 唐建成,李宝义,蔡昕,陈志良 (1.国电热:r-ME院,陕西西安7. 1 . 0032;2.北京国华电力有限责任公司,北京100025) [摘要]北京国华电力有限责任公司热电分公司1号锅炉运行中结渣严重,对此从燃料特性,锅炉结 构,炉内空气动力结构,运行状况等方面进行了’分析,探讨了其结渣的原因,并提出了相应的解决措施. [关键词]结渣;壁面气氛;结渣指标;炉膛热负荷;空气动力场 [中图分类号3TK227.1[文献标识码]B[文章编号31002—3364(2003)01—0034—03 1设备概况 北京国华电力有限责任公司热电分公司1号机组 锅炉是哈尔滨锅炉厂生产的HG一410/9.8一YWl5型 单汽包自然循环锅炉,采用膜式水冷壁,型布置,固 态排渣和平衡通风,锅炉主要设计参数见表1.原设 计煤种为大同混煤,采用中间贮仓式钢球磨煤机制粉 系统,温风送粉,四角切圆燃烧,均等配风.一,二次风 同向旋转,假想切圆半径均为600mm.一次风喷嘴分 为3层,制粉乏气作为三次风从燃烧器上部送入炉膛, 喷射角下倾7..为降低锅炉NO排放量,在上二次风 上部布置有OFA.下一次风采用左右浓淡可调式燃 烧器,并在出口处布置有1个80mm高的水平钝体. 中,上一次风利用送粉管道的自然弯头形成上下浓淡 燃烧.所有一次风喷口周围都布置有偏置周界风以提 高一次风刚性,保护喷口.机组于1999年11月投入 试运行.2000年4月,因燃煤结构调整,电厂改烧神 华煤.为了适应燃烧神华煤的需要,对燃烧器进行了 改造,改造后的燃烧器设计参数见表2.改造后锅炉 水冷壁和燃烧器喷口仍有不同程度的结渣,有些渣还 收稿日期:2002—04—29 西压巫 呈熔融状态,并发生过多次因渣块掉下而导致炉膛灭 火,甚至砸坏冷灰斗现象.为了解决结渣问题,目前采 用的主要方法是在神华煤中掺烧一定比例的准格尔 煤.准格尔煤的灰熔点高,掺进神华煤后在一定程度 上缓解了结渣,但在目前的掺烧比例下(7份神华煤加 3份准格尔煤),锅炉仍存在结渣现象. 表1锅炉主要设计参数 项目数值 表2改造后燃烧器设计参数 项目风率/%风速/m?s风温/ 2结渣原因分析 锅炉结渣是一个非常复杂的过程,涉及因素很多, 但总的可以分为2类:(1)燃用煤种特性和锅炉设计参 数;(2)锅炉运行工况. 根据煤灰成分特性和炉膛热负荷对锅炉潜在结渣 倾向进行预测,可以得出这样的结论:尽管混煤本身具 有高结渣倾向,是一个较易结渣的煤,但在1号炉的结 构条件下(炉膛尺寸比较大),只要精心组织燃烧,保证 炉内良好的空气动力场,控制运行参数,是可以将结渣 程度控制在不影响锅炉运行范围内的. 2.1炉膛内烟气旋转动量过大 在观察1号炉的结渣过程中发现:(1)燃烧器区域 结渣相对较轻,而燃烧器以上的水冷壁区域结渣严重; (2)燃烧器喷口向火侧的水冷壁结渣相对较严重,而背 火侧相对较轻;(3)降低一次风压后锅炉结渣情况可得 到缓解.根据这些现象和规律,认为炉膛内烟气旋转 动量过大可能是造成锅炉结渣的一个重要因素.1号 炉实际运行风速核算见表3(单磨煤机运行工况). 表31号炉实际风速核算 从表3可见,单磨煤机运行时,二次风速达到了 72m/s,双磨煤机运行时为62m/s,远远超过了设计 值48m/s.因锅炉在大多数情况下是单磨煤机运行, 这么高的二次风速,必然会导致烟气旋转动量过大,造 成炉膛内旋转火球直径膨胀,火焰直接冲刷水冷壁,使 水冷壁壁面气氛恶化,靠近水冷壁的烟气温度升高. 这些均使水冷壁结渣趋势加重. 2.2四角二次风速不平衡 在冷态试验中发现,c,D角的二次风速比A,B角 平均高出2.6m/s,而c角又比D角高.即乙侧的风 速比甲侧大,这会导致炉内火焰中心偏向左墙和前墙, 造成这两面墙的水冷壁相对结渣更严重.停炉检查和 冷态空气动力场试验均证实了这一氘 2.3燃烧器区域缺氧 从表2可见,在双磨煤机运行时,三次风加oFA 的风量占总风量的36.7,单磨煤机运行时也有 24.35,这使得燃烧器下部区域的空气过剩系数分别 只有0.76和0.91.燃烧器的这种配风方式虽然可以 降低No的排放量,但因为燃烧器区域缺氧,使得煤 灰颗粒处于还原性气氛中,不仅熔点降低,容易熔化, 而且熔化后还不容易凝固,故而会加重结渣. 2.4给粉机下粉不均匀 1号炉的给粉机下粉很不均匀,B1,B3,C1,C3,D2 给粉机经常性不下粉,尤以c3为甚.一次风粉时有 时无,导致负荷波动很大,可达(320～440)t/h.更为 不利的是,当某只给粉机不下粉时,同层的其它给粉机 转速就会自动提高以保证负荷,这就造