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410t/h锅炉结渣原因及燃烧调整试验分析
发布时间：2013-10-11 08:55 来源：未知
抚顺某电厂NG-410/9.8 - M5型锅炉在投运初期，飞灰、大渣含碳量较高，锅炉严重结渣，不能满负荷运行，经过冷态空气动力场试验以及燃烧调整试验，锅炉结渣情况得到了解决，并能在满负荷状态下运行，锅炉效率达到91.4%。通过调整，取得了较好的经济效益和社会效益，使锅炉能够安全、经济运行。
1、设备简介
1.1设备简介
NG - 410/9.8 - M5型锅炉为高压自然循环固态除渣锅炉，单炉体负压炉膛，呈Ⅱ布置，炉膛和尾部竖井之间有4 100 mm深的水平烟道。
炉膛上部布置屏式过热器，一级过热器置于折焰角上方，二级过热器布置在水平烟道中。过热器系统共设置两级喷水减温器，一级减温器设置在二级过热器和屏式过热器之间，二级减温器布置在一级过热器冷热段之间，减温水来自给水管路。
上级省煤器下部为尾部烟道竖井，分隔为前后两部分对称布置上、下级空气预热器和下级省煤器。前后竖井中间隔仓用作上、下空气预热器的通用道。锅炉配有两级管式空气预热器。
燃烧器为直流式，四角布置，采用双切圆燃烧方式，假想切圆直径∮798／∮366，燃烧器设计参数见表1。
因设计煤种挥发分较高，灰分又较大，同时发热值又较低，故一次风采用乏气送粉，一、二次风采用间隔布置。磨煤机的干燥剂由再循环风、热空气、冷空气组成，分别为49.6 010、48.4%、2%，干燥剂初温195.8℃，干燥剂量1.79 kg/kg。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；⒛拘伎帕；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，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。
制粉系统采用钢球磨中间仓储式乏气送粉系统，配有2台送风机、2台引风机和2台排粉机，并配有2个粉仓，其中，甲侧粉仓供5号、6号、7号、8号、9号、11号6个喷口，乙侧供1号、2号、3号、4号、10号、12号6个喷口。2台磨煤机型号为350/600，出口温度70℃，每台出力为46.68t/h。
1.2燃料特性
设计煤种燃料特性见表2。
2、结渣原因分析
2.1 -次风速过高、四角切圆偏大
在80%额定负荷下，对锅炉管道一次风速进行了测试，试验中发现，9号、11号测孔无法打开，因此对其他风管进行测试。测试结果见表3，
由表3中不难看出，除10号管接近额定风速25 m/s外，其他管道一次风速高于设计值4～13m/s，且有较大偏差。其结果热必造成四角切圆过大，炉内旋转烟气中刷水冷壁，引起炉内结渣。这是造成结焦的主要原因之一。
相应的一次风量大，使煤粉燃烧所需着火热增大，导致煤粉着火推迟，火焰中心上移，不仅造成锅炉主汽温升高，而且易造成锅炉飞灰、炉渣含碳量升高。
2.2氧量过大
锅炉负荷在310～320 t/h运行时，发现炉堂内火焰发亮刺眼，炉内风量明显偏高。此时，DCS显示排烟温度甲、乙侧分别为190℃、181℃，甲、乙侧氧量分别为9%、8%，一、二级喷水量已达最大量，给水温度150℃，低于额定给水温度215℃。
过高的氧量虽然能使炉内燃料处于氧化气氛，但会使火焰中心温度升高，在实际四角切圆过大的情况下，熔融的灰渣沿墙壁下落时，很容易在炉膛四周结焦。
2.3燃烧器喷口处设计不合理成为结焦源
燃烧器喷口处，没有与其所在处炉墙成为平齐的一体，而是凸出一部分。当四角切圆过大，烟气冲刷水冷壁时，成为焦渣粘结的源地，一、二次风喷口之间以及喷口左右较严重，其中尤以下层为剧，喷口结焦严重时，风向改变，燃烧恶化。
2.4二次风喷口下倾
在冷态试验时，发现上二次风、上上二次风、顶二次风喷口全部下倾，而且调整困难。在运行时，顶二次风喷口全关，上、上上二次风全部打开。喷口角度下倾，有利于锅炉燃烧，但倾角过大，也会不同程度地影响炉内空气动力场，使火焰下扎，冷渣斗处结渣。
2.5煤粉浓度的影响
4号角12号粉管堵管，上层缺角运行，运行人员为了保持对角投停，将对角10号给粉机停运，因而保持10个一次风喷嘴运行。
满负荷时只投10个火嘴，计算表明，此时平均单只一次风喷嘴热功率为32 MW，而410 t/h锅炉推荐值为18.6～29 MW。燃烧器热功率过大，会使燃烧器区域受热面的局部热负荷过高造成结渣，影响风粉及时有效混合，不利于燃烧过程的发展。一次风煤粉浓度测试结果见表4(12只火嘴全投入时，煤粉浓度在设计燃料下计算值为0.56kg/kg)。
2.6煤粉粗
根据运行煤质特性（难着火、难燃�。杓泼悍巯付任�21%左右，而测取的煤粉细度l号磨R90为28%，2号磨R90为26%。较粗的煤粉在高速一次风带动下易因惯性引起结渣和磨损。同时，较粗的煤粉燃尽困难，造成飞灰含碳量升高。
3、燃烧器安装角度检查
为了进一步摸清影响燃烧的原因，对燃烧器安装角度进行了检查，经测试发现，燃烧器的水平角度、垂直角度误差较小，符合设计要求。而燃烧器的中心线与射流轴线夹角存在较大的误差，1号角外偏0.310，2号角外偏0.31。，3号角外偏1.960，4号角外偏0.750，其中1号、3号角射流组成大切圆，2号、4号角射流组成小切圆�？梢钥闯�，小切圆直径已接近大切圆直径，很难形成双切圆燃烧。
另外，在测试中发现上二次风、上上二次风、顶二次风喷口全部下倾，虽然都设计为可摆动的喷口，实际调整却非常困难。
从冷态空气动力场试验结果来看，热态下产生这种现象与冷态试验也是吻合的，由于燃烧器设计上采用双切圆结构，在冷态下测量结果为大小假想切圆都偏大，特别是小切圆偏差更大，其切圆直径已接近大切圆直径。
4、燃烧调整试验
根据以上分析，对锅炉进行燃烧调整试验。锅炉负荷调整范围为290～410 Uh。
4.1 -次风速调整
调整后一次风速见表5。一次风速调平后，负荷变化时通过DCS显示的管道一次风静压调整送风机和排粉风机挡板开度，一次风挡板不再参与调节。
4.2 -次风煤粉浓度的调整
调整期间对12号粉管进行了疏通，以保证额定负荷下12个粉管全部投入。对各给粉机转速调平后，运行中采用同操控制。
4.3氧量大小调整
在额定负荷下，为了确定锅炉最佳氧量，在氧量3.5%、4.3%、5%三种工况下对锅炉效率进行了测试，测试结果见图l。
由曲线可看出，额定负荷下，最佳氧量为4.3%，与设计值基本吻合。设计工况下，额定负荷时过热器出口氧量为4.2%，70%负荷时过热器出口氧量为4.8%，考虑到锅炉结焦状况以及炉膛漏风较大，在运行中，将氧量控制在4%～5%之间。
4.4制粉系统及煤粉细度调整
制粉系统通风量偏大，导致煤粉细度偏粗以及一次风速偏高。因此，在运行中必须协调一次风量、磨煤机通风量以及磨煤机干燥风量，将磨煤机再循环挡板打开，改变原来不用再循环风的运行方式，使其保持适当的开度，同时增加给煤量，改变磨煤机出力偏低、运行时间过长的问题。
磨煤机运行参数控制：入口负压200Pa左右，出、入口压差2 kPa左右，再循环门开度30%～50%，给煤量46 Uh左右，出口温度55～65℃。制粉系统运行方式改进后，煤粉细度经化验分析，R90基本在21%左右，符合设计要求。
4.5二次风的调整
在一次风挡板不参与调节的情况下，不同负荷下的二次风速通过四角二次风挡板开度来控制，使其达到设计值。二次风小档板的配风方式采用：下二次风门开度60%，中上、中下二次风门开度100%，考虑到在运行中可摆动上二次风、上上二次风调整困难，针对其角度下倾，只好采用降低这部分二次风速的方法将其开度分别控制在70%左右。
在运行中，当需要对二次风进行调整时，可参考二级过热器出口的氧量，调整送风机总风压，同时要兼顾一次风速的调整。
4.6 -次风喷嘴投停优化
通过计算，该炉在70%～100%负荷范围内单只火嘴最大给粉量应控制在5.98 t/h，最小给粉量控制在4.16 t/h。若超出这个范围将会因热功率过大或过小引起结渣和燃烧不稳定。运行中，在75%额定负荷以上应投3层12个火嘴；60%～75%额定负荷时停上层对角2个火嘴。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≡瘛�
5、调整效果
经过以上调整以及运行方式的优化，锅炉已能带满负荷，炉内燃烧已趋于正常，锅炉各参数符合设计要求，经观察炉内火焰呈金黄色，燃烧器附近只有少量松散的焦块，结渣已得到了有效地控制。锅炉效率与设计效率相比提高了0.4个百分点，通过燃烧调整取得了较好的社会效益和经济效益。
6、结论
a．调整后，锅炉达到满负荷运行，燃烧稳定，炉内结渣基本消除，锅炉效率达到91.4%，比原设计效率91%高0.4个百分点，通过燃烧调整取得了较好的社会效益和经济效益。
b． 升降负荷过程中，燃烧稳定，锅炉最低稳燃负荷为245 t/h。
7、建议
a． 锅炉应按设计要求安装吹灰器，定期进行吹扫，以保持受热面的清洁。既能防止结焦，又能在一定程度上控制锅炉汽温。
b． 在有条件时，对燃烧器角度应重新进行调整，以满足大小切圆的设计要求，改善锅炉燃烧状态。
