(京能(锡林郭勒)发电有限公司内蒙古锡林郭勒盟026000)
摘要:本文主要介绍了京能(锡林郭勒)发电有限公司一期2×660MW火力发电机组前后墙对冲锅炉褐煤燃烧的主要调整技术手段和燃用煤种的具体特性,从北京巴威锅炉选型及燃烧器安装布置形式入手,提出了调试和运行中主要存在的问题,通过对问题进行深入剖析制定了切实可行的调整措施。
关键词:褐煤特性;前后墙对冲;燃烧调整;燃烧器
0引言
京能(锡林郭勒)发电有限公司煤电一体化项目2×660MW超超临界间接空冷抽凝机组,锅炉型式为П型、超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧,一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身全封闭,风烟系统双列布置。制粉系统采用中速磨直吹制粉系统,每台炉配备7台中速磨煤机,设计煤种时,6台运行,1台备用。煤粉细度为R90=35%,煤粉均匀性系数为1.1。设计燃烧煤种为锡林郭勒盟五间房矿区西一矿褐煤,煤质较差,为保证在机组调试及运行过程中燃烧稳定,必须提高运行人员调整技能水平,及时掌握煤种特性,加强配煤掺烧,同时对相应设备也要是一种严峻的考验。如何在不同锅炉燃烧工况下保证燃烧稳定是日后长期探讨的一个主要问题。
1燃用煤种特性
我公司燃用设计煤种元素分析及工业分数据基本如下:收到基碳40.89%,收到基全硫0.5%,收到基灰分10.24%,收到基水分35.5%,干燥无灰基挥发分48.26%,收到基低位发热量14.69MJ/kg,灰熔融温度DT1190℃,哈氏可磨指数为58,其具有蒙东褐煤高水分、高挥发分、高灰分和低发热量、低灰熔点的特性,其“三高两低”的特点对锅炉的参数设计和安全高效运行机制有许多特殊要求,同时炉膛结构、制粉系统及合理燃烧设备等诸多因素直接影响锅炉安全稳定运行。
2前后墙对冲锅炉燃烧褐煤存在的主要问题
1)挥发分高,析出温度点低,着火点前移,易结焦
挥发份高的燃煤,着火点降低,燃烧迅速。容易导致着火点离燃烧器距离近,燃烧强度高,在燃烧器附近容易结焦;同时燃烧中心区域相对缩小,强度增大,容易在该区域附近形成结渣。由于炉膛水冷壁部分结渣严重,会进一步促使该区域吸热量减少,导致上部结渣情况加剧。使水平烟道及尾部烟道受热面壁温水平上升。
2)含碳量低,发热量低和灰分高,增加烟道阻力和受热面磨损程度
发热量低、含碳量低的褐煤,单位负荷的燃用煤量较大,送风机电耗增加,烟气量也会随之增大。当负荷变化频繁、波动区间相对较大时,对应的煤量、风量也将发生巨大的波动,这将会对并列引风机的运行产生很大的压力。当负荷较低时,燃烧不充分,灰量大,易使烟道的水平段、转弯段、空气预热器、脱硝以及省煤器的传热元件积灰,加大受热面磨损程度。
3)燃用煤种水分大,不易燃烧,尾部受热面腐蚀加剧,排烟损失增加
燃用的褐煤水分在30%—40%区间,水分较大,煤粉不易燃烧,火焰中心后移,炉膛出口烟温升高,排烟损失增大。由于燃煤水分的升高,烟气中水蒸汽量多将会加剧空气预热器的低温腐蚀,造成空预器粘灰堵塞。
4)高硫煤加剧了锅炉的高温硫化腐蚀和硫酸盐腐蚀,增加脱硫成本
收到基全硫0.5%,燃煤属于高硫煤种,煤质含硫较高时,降低煤种熔点,增加灰渣强度;同时因烟气中二氧化硫含量与煤中含硫量成正比,增加脱硫压力和成本,同时对环保要求提出严峻考验。
5)燃烧制粉设备要求较高,增加投资及维护成本
单位负荷燃用煤量较大,不易研磨,容易自燃,必须配置安全可靠且足够数量的制粉设备及燃烧设备,且对其设备提出较为严格求。相比其它煤种而言,增加了制粉系统设备的磨损程度,无形之中增加了制粉设备耗电率及维护检修成本。研磨过程中,由于金属碰磨产生火花及产生的热量对煤粉爆炸提供必需条件。
3前后墙对冲锅炉燃烧调整的主要技术措施
1)在运行调整上应加强人员技能培训,均衡值班力量,不断积累工作经验,以生产调试及设备检修试运为契机,大胆尝试,深层次挖崛设备性能潜力,提高设备性能参数,保证安全稳定运行范围。
2)及时掌握入炉煤质化验情况及炉膛燃烧情况,根据入厂煤质化验结果,做好培配煤掺烧管理和煤质分析工作,制定变煤种燃烧措施和精细化燃烧调整措施。调整二次风配比,适当加大制粉系统设备通风量,降低磨煤机出口温度,要做到调整有依据,操作有技巧。
3)严格控制入厂煤硫分,加强采制化管理,当来煤硫份较高时,要进行燃烧前和运行中脱硫,或控制入炉高硫煤数量,进行和掺烧混烧和集中堆取燃烧的方式。
4)加强制粉设备及燃烧设备的运行维护,做好定期检查、校验、维修和保养工作,保证设备安全稳定运行范围,记录调试及基础运行数据,做好运行设备的运行记录档案及缺陷分析档案。
5)合理调整燃烧器位置及运行方式,建议采用旋度较强的燃烧器和低氧分级配风燃烧器,增加燃烧区域混合程度,适当拉长燃烧火焰,控制燃烧区域火焰强度,减少炉膛结渣几率。
6)根据燃烧负荷和受热面布置形式,合理组织锅炉及其它受热面的吹灰,燃用煤质变化较大煤种时,加强吹灰频次,减少烟道及受热面积灰的可能性。
4结语
本文主要介绍了京能(锡林郭勒)发电有限公司燃煤特性,结合燃煤煤种特点重点分析了煤粉入炉燃烧过程中存在的风险及危害,并介绍了一些必要的预控措施,重点提到了褐煤配煤掺烧及运行调整技术水平对提高锅炉燃烧安全、经济稳定运行具有的重要意义,通过对运行的分析和控制,确保了机组的安全稳定运行,降低了发电成本。
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