生物质锅炉新闻动态
富通新能源 > 动态 > 生物质锅炉新闻动态 > > 详细
350MW超临界机组燃用印尼煤锅炉燃烧调整措施
发布时间：2013-10-04 08:35 来源：未知
引言
华能瑞金电厂锅炉型号是HG -1100/25.4 -PMI，为一次中间再热、超临界压力变压运行螺旋管圈直流锅炉，单炉膛、采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢架、全悬吊结构π型布置。锅炉采用引进三井巴布科克公司技术的低NOx轴向旋流煤粉燃烧器(LNASB)，燃烧方式采用前后墙对冲燃烧，前墙布置3层后墙布置2层，每层布置4只，在煤粉燃烧器的上方前后墙各布置2层燃尽风，每层有4只风口。锅炉制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统，每炉配5台磨煤机，带额定负荷时启运4台磨煤机，每台磨煤机供布置于前墙或后墙的同一层燃烧器。
由于国内煤炭供应紧张、价格持续高位，使得华能瑞金电厂机组投产后长期燃用高于设计标准的印尼煤种，因此锅炉的燃烧特性随之改变�；橥度肷桃翟诵谐跗�，锅炉发生了锅炉燃烧器喷嘴结焦而烧损、受热面结焦、飞灰含碳量偏高等燃烧异常情况，为确保锅炉的安全稳定经济运行，本研究就锅炉燃烧调整措施进行了探讨与分析。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、锅炉燃烧煤种的煤质特性分析
锅炉设计煤种为淮南贫煤，现燃用煤种为印尼煤，其煤质特性分析如表1所示。
由表l中各项指标分析可知，锅炉燃烧的印尼煤与设计煤种的煤质特性相差很大。印尼煤具有高挥发分、高水分、低灰分、低硫分、低灰熔点的特点，按挥发分指标判断，属褐煤。印尼煤的着火特性为极易着火，燃尽特性为极易燃尽，结渣倾向为严重结渣。
2、锅炉燃用印尼煤时存在的问题及原因分析
2.1燃烧器喷嘴易结焦而烧损和锅炉受热面易
结焦
投产初期，1号炉D3、E2燃烧器因喷口处结焦而烧损，致使严重变形，如图1、图2所示，其主要原因是所燃用印尼煤的挥发分为设计煤种的2倍多，着火点温度低，容易在燃烧器喷口处着火，使燃烧器喷嘴结焦，造成喷嘴超温而烧损。
另外，由于印尼煤灰熔点低，灰的变形温度、软化温度、熔融温度各值之间相差不超过30℃，并且各值均低于设计煤种，使锅炉受热面易结焦，主要表现为炉膛及高温受热面结焦较严重，如图3、图4所示。
2.2锅炉出力下降
在锅炉设备正常状况下，锅炉出力取决于制粉系统磨煤机的出力。磨煤机设计额定出力为
44.2t/h，而燃用印尼煤时实际出力达到40 t/h时易堵塞，从而降低了锅炉出力。其主要原因是煤种变化和干燥出力减小。
2.2.1煤种变化
燃用煤种改变为印尼褐煤后，哈氏可磨指数为45，低于设计煤70较多，相对较难磨，磨煤机出力降低；水分增大，干燥出力下降，磨煤机出力下降；挥发分升高，锅炉对煤粉细度的要求也就降低，磨煤机出力增加，但为了控制飞灰含碳量不允许煤粉细度过大。综合以上3方面因素，磨煤机磨制印尼煤时出力明显下降。
2.2.2干燥出力减小
(1)设计一次风热风温度为290℃，但锅炉改燃用印尼煤后，为防止煤粉自燃，控制磨煤机人口一次风混合后的温度在160～210℃之间；
(2)磨煤机设计上为保证煤粉的均匀性，一次风喷嘴环方向与磨盘转动方向相反，即与热一次风方向相反，存在热一次风压风现象，而且动态离心分离器旋转产生的离心风也压制热一次风，降低了热一次风压；
(3)传动盘喷嘴环同心度偏差大，后经热校、修改处理，部分位置间隙变大，使得热一次风出口压头减小。
以上3方面原因降低了干燥出力，从而减小了磨煤机出力。
2.3锅炉飞灰含碳量偏高
锅炉燃用印尼煤时，对飞灰样进行化验，飞灰含碳量偏高，平均8.5%。经分析，其主要原因是煤粉细度控制不当和煤的内在水分高，由于内在水分在燃烧过程中吸热并汽化，降低燃烧温度，增加着火热，同时降低了炉内烟气温度，使得煤粉气流卷吸的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热均降低，不利煤粉燃尽，致使飞灰含炭量上升。
2.4锅炉排烟温度升高
锅炉排烟温度设计值为124℃，而实际值超过140℃，其原因：一方面从运行角度考虑，由于实际所烧煤种为印尼煤，挥发分高，使得磨煤机出口实际控制温度60℃低于设计值90℃，一次热风量利用不足，造成排烟温度偏高。另一方面从设备本身考虑，空气预热器进口烟温高于设计值，表明空气预热器前受热面存在吸热量不足的问题；同时空气预热器进出口一次风温差、烟温差均低于设计值，表明空气预热器存在吸热量不足的问题，空预器受热面布置偏少。
3、350 MW超临界锅炉燃烧印尼煤时的调整措施
3.1防止燃烧器结焦而烧损的燃烧调整措施
(1)增大燃烧器二次风量，使着火点保持在合适位置。燃烧试验发现，在内二次风量套筒全开的情况下内二次风量远不能达到设计值，故将内二次风套筒置于全开位置，并将内二次风的三角形进风口沿周向扩大1.1倍，通过风量套筒更大范围的调节内二次风量。
(2)减小燃烧器二次风旋流强度。将燃烧器喷口外扩口倾斜角度由45。调为30。，以减小外二次风旋流强度，减轻喷燃器周围挂焦状况。
(3)降低燃烧器喷口附近区域热负荷�？刂埔淮畏缢僭�25—28 m/s之间，提高一次风的穿透力，以延迟煤粉着火，减少烟气回流，可有效降低喷口附近区域热负荷，减少结焦。
(4)调整中心风。中心风可以将一次风的着火距离推后，�；と忌掌髋缈�，因此，运行中将燃烧器中心风挡板开度设置在50%～100%之间，根据煤质的优劣对中心风挡板开度进行适当调整。
(5)全开燃烧器周界风门，开大燃烧器之间的二次风门，提高燃烧区域的二次风量，适当降低燃烧区域的温度l3J。
3.2防止锅炉受热面结焦的燃烧调整措施
锅炉受热面结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上，但结焦的因素很复杂，防止结焦的基本原则是改善产生结焦的基本条件。根据燃用印尼煤的实际情况，制定燃烧调整措施：
(1)保证炉膛出口温度不超过设计值。锅炉BMCR负荷下出口烟温为1020℃，保证不超过印尼煤熔点1120℃，防止过热器、再热器及水平烟道的结焦。
(2)保持省煤器出口氧量在3.5%左右，防止
炉内因缺氧导致结焦加剧。
(3)调整二次风及燃尽风配比，使燃烧中心下移，防止燃烧负荷过度集中；尽量使燃烧器配风均匀，防止火焰中心偏斜和贴边，防止灰渣附在炉壁而形成结渣。
(4)调整每台磨煤机的煤量，尽量使得前、后墙热负荷均匀；调整每台磨煤机的粉管出粉量，尽可能使同层燃烧器的煤粉量均匀。
(5)锅炉受热面定期吹灰，防止受热面积灰后影响传热；发现受热面结焦及时清除，防止继续恶化。特别是高负荷时，应加强对炉膛受热面的吹灰工作。
3.3提高锅炉出力的调整措施
(1)通过提高热一次风压和增加热一次风量来提高干燥出力，尽量减小因燃用印尼煤而降低磨煤机出力的影响。提高一次风母管压力到12kPa以上，维持一次风速在25-28m/s间；一次风量由设计煤种的额定值16.9 kg/s提高至18 kg/s左右，以控制风煤比大于2.0。
(2)调整动、静环间隙为7 mm左右，进行喷嘴试验，提高喷嘴出口压力，提高风速；更换磨煤机动、静环，改变动环叶片方向，尽量消除热一次风压风现象，从而提高通风出力和干燥出力。
3.4降低飞灰含碳量的燃烧调整措施
(1)调节煤粉细度。锅炉设计煤种的煤粉细度为R90=11%，原来为了防止印尼煤粉自燃，把煤粉细度提高到20%左右，致使飞灰含碳量上升。后来在防止煤粉白燃的前提下，通过调整磨煤机出口旋转分离器变频转速，把煤粉细度R90控制在设计值左右。
(2)采用合适的二次风配比。为防止燃烧器结焦而提高燃烧区域的二次风量，在锅炉小修时对燃烧器内二次风的三角形进风口沿周向扩大1.1倍，但扩口不宜过大，否则燃烧区域的温度降低过大，不利于燃烧，致使飞灰含碳量升高。
(3)运行中注意前期供氧的同时，加强燃烧后期供氧，尤其是高负荷时的后期供氧，尽量开大燃尽风，维持炉膛出口氧含量在3.5%～4%之间。
(4)高负荷时，加大下层（A层、E层）燃烧器给粉量，增大上层（C层、D层）燃烧器二次风量，使火焰增长，火焰中心下移，煤粉燃烧停留时间延长，有利于燃尽。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
3.5降低排烟温度的技术措施
根据本锅炉的实际燃烧状况，除了采取加强吹灰以防止锅炉受热面结焦积灰和防止炉膛及炉底灰斗漏风等基本措施外，可采取以下针对性措施：
(1)经过技术论证，可以在原有的送风系统增设热一次风旁路系统，使流过空气预热器的热一次风量增加，空气预热器吸收的热量随之增加，从而达到降低排烟温度的目的。
(2)由于空气预热器受热面及其前面的受热面布置偏少，存在吸热量不足的问题，因此，在满足锅炉热力计算要求的前提下，可以通过加装空预器受热面或省煤器受热面来减低排烟温度。
