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摘要：簡(jiǎn)要介紹了#3爐結(jié)渣原因分析及調(diào)試。

關(guān)鍵詞：#3爐；結(jié)渣；原因

1概述

北安熱電有限公司續(xù)建#3爐為HG-220/9.8-YM10高溫高壓自然循環(huán)固態(tài)排渣煤粉爐。配50WM汽輪發(fā)電機(jī)組，該爐設(shè)計(jì)燃用混合煙煤。機(jī)組于2005年4月投產(chǎn)后，由于爐內(nèi)結(jié)渣嚴(yán)重機(jī)組不得不降負(fù)荷運(yùn)行，一般不超過160t/h，爐內(nèi)結(jié)渣對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。對(duì)此，通過試驗(yàn)和分析，確定了綜合治理方案。方案實(shí)施后，效果顯著，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行基本不結(jié)渣的改造目標(biāo)。

2設(shè)備介紹

#3爐的燃燒器采用濃淡式煤粉燃燒器，正四角切向布置，假想切園為Ф800mm，分為兩層，采用鋼球磨中間儲(chǔ)倉，干燥劑送粉系統(tǒng)，除渣設(shè)備采用刮板撈渣機(jī)。

3結(jié)渣原因分析

3.1煤質(zhì)影響

由于結(jié)渣主要是煤礦物質(zhì)，則在加熱過程中易形成低熔點(diǎn)的共熔體。為判斷不同煤種在燃燒時(shí)的結(jié)渣性能，目前運(yùn)行中普遍使用的是測(cè)定飛灰的熔融特性。易結(jié)渣煤種的灰分含量越高，對(duì)鍋爐運(yùn)行越不利，就越容易結(jié)渣。#3爐正式移交生產(chǎn)后，燃用煤質(zhì)變化很大（調(diào)試期間，同一天采集的兩個(gè)煤樣的發(fā)熱量一個(gè)為10680kj/kg，另一個(gè)為19160kj/kg）,灰熔點(diǎn)低（采樣分析ST=1180度），經(jīng)常因爐膛結(jié)渣，限制鍋爐負(fù)荷。鍋爐僅帶160t/h負(fù)荷。

結(jié)渣的規(guī)律一般是從爐膛2、4號(hào)角的水冷壁上開始，并很快發(fā)展到整個(gè)爐膛，其結(jié)果是過熱器減溫水門全開，汽溫仍然控制不住，最后被迫降負(fù)荷。

3.2運(yùn)行因素的影響

3.2.1各一次風(fēng)噴口速度不一，差別最高約38m/s，最低約21m/s。二次風(fēng)因風(fēng)門實(shí)際開度與控制室內(nèi)表盤指示不一致，二次風(fēng)速差別較大，個(gè)別的二次風(fēng)口擋板甚至全關(guān)。造成爐膛內(nèi)氣流動(dòng)力場(chǎng)紊亂，一次風(fēng)粉刷墻，使水泠壁結(jié)渣。

3.2.2煤粉粗。煤粉取樣篩分的結(jié)果為1號(hào)粉倉的煤粉細(xì)度為R90=36%，2號(hào)粉倉為R90=41%。設(shè)計(jì)值R90=20%~25%通過對(duì)爐膛內(nèi)的燃燒狀態(tài)觀察分析，發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)從噴口噴出后，被爐膛內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流甩到冷壁上，因煤粉粗，煤粉顆粒粘在水壁上繼續(xù)燃燒，即在水冷壁上結(jié)渣生根，并形成惡性循環(huán)，逐漸發(fā)展大面積結(jié)渣。

3.2.3一次風(fēng)速高，一次風(fēng)速平均在34m/s~36m/s。一次風(fēng)設(shè)計(jì)值為30m/s。在球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)，磨煤機(jī)通風(fēng)量增大，煤粉變粗。同時(shí)，爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流量加大，由于離心力的作用，煤粉粗顆粒更加容易甩到水冷壁上。

3.2.4各一次風(fēng)噴口間粉量不均。一方面，給粉機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與控制室表盤指示不一致；另一方面，給粉機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)相同時(shí)，由于落粉管在煤粉倉的位置差別，粉量也不一樣，撈渣機(jī)渣量經(jīng)常差別很大。

3.2.5爐內(nèi)實(shí)際切圓較大，造成含粉氣流貼壁結(jié)渣。該爐的假想切圓直徑為d800mm雖然在燃燒器設(shè)計(jì)時(shí),采取了將燃燒器分組,改善燃燒器兩側(cè)補(bǔ)氣條件等技術(shù)措施,但相對(duì)于易結(jié)渣性煤,假想切圓直徑還是偏大,實(shí)際切圓直徑達(dá)d2650mm,試驗(yàn)也表明一次風(fēng)處氣流存在貼邊象，這種氣流貼邊極易造成爐內(nèi)結(jié)渣。

3.3其它因素影響

3.3.1容積熱負(fù)荷、截面熱負(fù)荷的影響。爐膛容積熱負(fù)荷是衡量煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間的尺度，也表征了整個(gè)爐膛的燃燒和吸熱強(qiáng)度。如其數(shù)值過高，則意味著爐膛出口煙溫趨高，爐膛及其出口部位易結(jié)渣，燃盡度也可能較差。爐膛截面熱負(fù)荷作為燃燒器區(qū)水冷壁熱負(fù)荷的指標(biāo)，如數(shù)值偏高則意味著燃燒器中心區(qū)溫度水平會(huì)較高。下爐膛結(jié)渣可能性增加，但燃燒穩(wěn)定性會(huì)較好。

3.3.2吹灰。防止水冷壁結(jié)渣和積灰最常用的方法是吹灰。經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于結(jié)渣性嚴(yán)重的煤種，吹灰器經(jīng)常投用（每天3~6次）是防止大容量鍋爐惡性結(jié)渣、提高機(jī)組可用率及經(jīng)濟(jì)性的有效措施。

3.3.3燃燒中心的調(diào)整。通過燃燒調(diào)整使燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜或貼邊。

總之，切向燃燒煤粉爐的結(jié)渣問題，除與燃用煤質(zhì)有關(guān)外，還與切圓直徑大小、燃燒器型式與布置以及運(yùn)行方式等因素密切相關(guān)。只有通過綜合治理，才能有效地減輕或防止結(jié)渣。

調(diào)試及結(jié)果

4.1配煤。將結(jié)渣傾向嚴(yán)重的煤種混以不易結(jié)渣的煤種，達(dá)到減輕爐內(nèi)結(jié)渣的目的。

4.2調(diào)整各參數(shù)接近設(shè)計(jì)值

4.2.1各一次風(fēng)管風(fēng)速調(diào)平，并維持噴口內(nèi)的一次風(fēng)速在31m/s左右，用排粉機(jī)出口各一次風(fēng)的調(diào)整門調(diào)整各一次風(fēng)管道的阻力，并甩靠背管測(cè)量了各一次風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速。經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，一次風(fēng)門在噴口的速度為31m/s左右。同時(shí)，對(duì)各一次風(fēng)門開度的實(shí)際位置與控制室內(nèi)的指示進(jìn)行了校對(duì)和糾正。

4.2.2將各二次風(fēng)口門全開，保證各角二次風(fēng)速調(diào)平。

4.2.3對(duì)給粉機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)與表盤指示進(jìn)行了校對(duì)和糾正。采取上述措施的同時(shí)，針對(duì)在160t/h負(fù)荷時(shí)，爐膛出口氧量過高（一般在7%~8%，送風(fēng)機(jī)擋板開度在70%--80%，引風(fēng)機(jī)擋板開度在90%左右），過熱器管壁個(gè)別測(cè)點(diǎn)超溫的情況，將爐膛出口氧量降低到4.0%~5.0%。

4.3降低煤粉細(xì)度

4.3.1降低煤粉細(xì)度采取了如下措施：將兩臺(tái)粗粉分離器檔板關(guān)小，由原45度關(guān)至10度~15度；對(duì)2號(hào)粗粉分離器擋板開度過大、過小、反向的，進(jìn)行內(nèi)部均勻整理，清除其內(nèi)部的草袋等遮蓋風(fēng)粉流通面積的雜物；修復(fù)2號(hào)粗粉分離器回粉管上的第一道鎖氣器；對(duì)2號(hào)粗粉分離器回粉管上的第二道鎖氣器的配重進(jìn)行了調(diào)整；降低一次風(fēng)速。將一次風(fēng)速進(jìn)一步降低到31m/s左右。磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，要保持一定的煤量。避免在運(yùn)行人員交接班時(shí)，為了積高粉位，大量加煤。采取上述措施后，1號(hào)粉倉的煤粉細(xì)度為R90=28%，2號(hào)粉倉為R90=25%。基本接近設(shè)計(jì)值的上限R90=20%~25%。針對(duì)結(jié)渣時(shí)常在一次噴口標(biāo)高開始的情況，將二層煤粉量相對(duì)減小20%，一層相對(duì)加大20%。爐膛溫度實(shí)際測(cè)量結(jié)果表明，燃燒器區(qū)域負(fù)荷拉開了，對(duì)緩解結(jié)渣起到了一定的作用。

4.3.2減小爐底渣量大側(cè)噴口的給粉量。根據(jù)一次風(fēng)噴口煤粉流濃度和爐底渣量大小觀察情況，減小爐底渣量大側(cè)的噴口的給粉量。使?fàn)t內(nèi)四角粉量均勻，一定程度緩解了結(jié)渣；爐底兩側(cè)渣量差別也減小。

此外，還進(jìn)一步降低了二次風(fēng)量。將爐膛出口氧量降低到4.0%~5.0%。

經(jīng)過幾次鍋爐帶180t/h負(fù)荷實(shí)績(jī)考核，基本可以帶180t/h正常運(yùn)行。過熱器減溫水在3t/h~4t/h。

在機(jī)組帶180t/h負(fù)荷之后，進(jìn)行了帶200t/h負(fù)荷近8h的試驗(yàn)。期間，從給粉機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的變化看，煤質(zhì)變化三次。平均轉(zhuǎn)數(shù)在300r/min-550r/min變化，三個(gè)煤種，爐內(nèi)燃燒，鍋爐參數(shù)，爐底排渣等均正常。

5結(jié)論

a.鍋爐結(jié)渣限制負(fù)荷的原因是各一，二次風(fēng)粉四角不平，爐膛內(nèi)氣流動(dòng)力場(chǎng)紊亂，一次風(fēng)粉刷墻；煤粉粗；一次風(fēng)口間熱負(fù)荷高；一次風(fēng)速高；各層一次風(fēng)噴口間粉量不均等。其中煤粉粗是主要原因。b.通過對(duì)風(fēng)粉的調(diào)整，目前鍋爐可帶180t/h負(fù)荷正常運(yùn)行。基本滿足了東北電網(wǎng)對(duì)火電機(jī)組的調(diào)峰要求。c.從鍋爐的設(shè)計(jì)特點(diǎn)看,煤粉細(xì)度在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，爐內(nèi)動(dòng)力場(chǎng)正常；保證爐膛吹灰器正常投入率；除渣系統(tǒng)增容改造等條件下，通過進(jìn)一步調(diào)整，帶220t/h負(fù)荷是有希望的。

參考文獻(xiàn)

[1]袁穎等.大型鍋爐爐膛結(jié)渣的預(yù)防[J].中國電力，1994.

[2]鍋爐運(yùn)行規(guī)程.北安熱電有限公司，2006.