(河北国华沧东发电有限责任公司河北省061113)
摘要:经济在不断发展,人民的生活及工业生产都离不开发电厂的运行,在发电厂锅炉运行过程中,经常会出现锅炉燃烧不稳的情况。发电厂锅炉燃烧不稳定的原因有很多,文章针对锅炉在高负荷工况下燃烧不稳的现象,对锅炉进行了冷态和热态的一次风调整试验,针对电厂燃烧器、煤质、运行调整方式的特点,提出避免锅炉灭火的方法,有效稳定锅炉燃烧。保证了高负荷下锅炉安全稳定运行。
关键词:火力发电厂;锅炉;燃烧不稳;原因;解决措施
1导言
超临界600MW机组是电厂发电的主力机型。其中中国国产第一代超临界600MW机组其构造和材料性能的分析将对我们对锅炉爆管现象的研究具有重大的指导意义。而国产第一代超临界锅炉制作公司主要以东方锅炉厂有限公司、哈尔滨锅炉厂有限公司、上海锅炉厂有限公司为主。文章重点论述了上海锅炉厂锅炉燃烧不稳问题,得出锅炉爆管的原因,最后提出几点防护措施,希望可以降低安全事故的产生。
2锅炉简介
自电厂运用该两台锅炉以后,炉燃烧始终处于不稳定状态,锅炉常常出现灭火现象,伴随我国煤炭市场的快速发展,电厂所使用煤炭的煤质渐渐偏离锅炉原来设计煤种,所使用的煤中含有大量矸石,具体表现为基灰分严重偏大,锅炉灭火频繁时,一年可灭火6、7次,并且负荷都很高,几次都达到了300MW负荷。对于锅炉出现燃烧不稳定现象,发电厂公司分别联系了当地的电力研究所、热工学院的教授及专家深入分析锅炉燃烧不稳的原因。
3600MW机组锅炉燃烧不稳的主要原因
3.1煤炭煤质较差
按照燃烧理论,煤挥发含量会随着煤炭里灰分含量的增大而降低,煤炭中含有大量灰分对煤粉充分燃烧具有阻碍作用。煤粉要稳定燃烧,必须使燃煤挥发分充分析出并着火。所以,可以将煤焦着火看作是煤粉稳定燃烧的充分条件,参照通用着火特性的指标,可以分析煤焦燃烧温度和煤样分析值间的关系,经过仔细计算统计,该厂所使用的煤属于难以燃烧的煤种。
3.2长期过热
过热器管壁的温度长期大于被允许的合适温度却又低于材料能够承受的极限温度时候,过热时间增长会导致过热管壁厚变薄,最后在最薄的部位发生爆管现象,这种现象就被称为长期过热。在长期过热导致的爆管现象中主要分为三种类型:高温蠕变型,氧化裂纹型,氧化减薄型。前两种多发生在末级过热器的向火面,后者则多发再热器中。
3.3主蒸汽的温度较低
锅炉的再热蒸汽温度运用的是烟气挡板进行自动调节,这种情况下,主蒸汽的温度就会很低,导致低温再热器的入口汽温也非常低,如果入口汽温较低,低温再热器的烟气挡板就会达到全开状态,从低温过热器经过的烟气就会大大减少。与此同时,由于各段烟气的温度都较低,低于原有设计平均值,对流吸热会大大减少,所以,致使主蒸汽的温度会更低。
3.4二次风问题
该锅炉的二次风配风采用的是均等配风方式,而均等配风不适合贫煤充分稳定燃烧,均等配风方式会导致炉膛火焰温度大大降低,给煤粉稳定燃烧带来严重影响。二次风的风温会在夏季时达到最高,即便达到最高状态,温度也比原设计标准低,与此同时,二次风风量十分大,氧量最大能够达到7,风量大会导致炉膛内温度下降,进而影响煤粉的正常着火。煤粉着火以前。二次风会很早和炉内一次风混合到一起,导致煤粉浓度大大降低,一次风火炬温度也会随之降低,这就增加了一次风的风率,导致着火热量增加,煤粉着火进而延迟。中部二次风处于两个一次风气流的中间,当其动量增大时,背火面的卷吸量越大,负压越大,而从上角来的主气流则因中。二次风动量增加而增强其冲击力,结果会使中部的一次风气流严重偏转,脱离主气流而导致燃烧的稳定性降低。
3.5短时过热
在极短的时间内,过热器管壁的温度大于材料能够承受的极限温度的时候,造成材料降低进而导致在压力作用下爆管的现象被称为短时过热。由于其本身的特性,短时过热多发生在能够直接与火焰接触的向火面与受到热辐射最为严重的过热器受热面。
4解决锅炉燃烧不稳定的思路或方法
4.1改变均等配风方式锅炉
二次风的均等配风方式不利于煤粉稳定燃烧,可以将其改成适宜贫煤燃烧的分级形式,前期风量主要为满足挥发着火的要求,将各层风门都关的很小,有效集中配置一次风,以让煤粉可以聚集到一起燃烧,也方便炉膛保持较高温度,与此同时,中间风关小以后,高宽比较大的直流中,开设平衡孔,进而改变燃烧器的补气射流条件。锅炉火检着火始终很低,一直处于70上下,可以利用调节风门的敞开度来改变现状,火检情况会伴随风门开度降低而变得更好,要是火检保持90,可以将风门关到50%,根据理论计算风量,合理降低风量,能够使氧量保持在5左右,有效降低炉膛排烟温度。二次风的影响可以有效提升空预器预热以后的一次风温与二次风温,也能够降低风量,也促进煤粉着火的稳定。
4.2管材升级改造建议
考虑到管材抗蒸汽氧化的特性,对于T23钢管来说,最高使用壁温应控制在595摄氏度以内,T91钢管则最口海控制在600摄氏度以内。在600摄氏度以下的臂下弯头部位应该使用奥氏体不锈钢,而温度范围在600-640时最好选用TP347H钢材,但是都必须经过内壁喷丸处理二对于过热较快的下弯头检测要选用速度快的磁性检测。同时,管外径应该是管平最内圈的曲率的1/3。
4.3调整煤粉颗粒细度及三次风的风温,严格控制风量
经过调整制粉系统里的粗粉分离器挡板开度、磨煤机里小钢球增加比例,可以使煤粉细度始终在12以下,把磨煤机出口温度从原来的几十摄氏度提升到120右,温度升高后,既方便制粉系统干燥,也对三次风到炉膛后的燃烧、着火有促进作用,与此同时,也能够弥补煤粉浓度增加、一次风量降低以后,炉膛煤粉温度下降,促进煤粉着火。确保锅炉具有足够用粉量前提下,尽可能的减少三次风的风量,从而促进锅炉煤粉正常燃烧。当煤粉细度较细时,煤粉粒平均质量减小,方便煤粉流动,避免煤粉在管内沉积,确保粉管粉处于稳定状态,避免各台给粉机的下粉量出现不均匀性,确保炉内空气动力场稳定,利于煤粉充分燃烧。
4.4避免漏风
运行人员定期检查各个喷口,及时清理喷口的积灰,减小对烟气回流的影响,在检查完成后关闭好检查孔,避免漏风对着火的影响。
结束语
综上所述,文章重点论述了火电厂锅炉运行不稳定的原因及改善措施,希望能给相关单位提供一定借鉴,促进电厂锅炉的正常运行,进而保障火电厂及人民的生命财产安全。
参考文献
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