電站鍋爐燃燒新疆準東煤防結(jié)焦的措施

呂忠

（神華神東電力新疆準東五彩灣發(fā)電有限公司，新疆 準東 831700）

制定防止結(jié)焦措施的目的：由于新疆準東煤灰成分的特殊性，具有很強的受熱面沾污及爐膛結(jié)焦特性，前期行業(yè)內(nèi)和鍋爐生產(chǎn)商對準東煤的特性認識不足，鍋爐運行中易產(chǎn)生爐膛結(jié)焦和對流受熱面沾污、積灰，后果極其嚴重。為了防止因沾污結(jié)焦導(dǎo)致非計劃停爐，對安全生產(chǎn)和經(jīng)濟生產(chǎn)造成極大的影響，特制定此措施。

1 結(jié)焦機理分析

灰熔性結(jié)焦機理分析：煤灰是多種復(fù)合化合物的混合物，堿性氧化物Fe203、CaO、M gO、Na2O，K2O的含量在達到某值時，燃燒時將結(jié)合為熔點更低的共晶體。煤灰周圍的介質(zhì)性質(zhì)也對灰的灰熔性影響較大，當爐內(nèi)處于氧化性環(huán)境時，F(xiàn)e呈穩(wěn)定的氧化狀態(tài)Fe203，熔點較高，在還原性和半還原性環(huán)境中，F(xiàn)e203會還原成Fe0，并可能使其他氧化物形成共熔體，灰熔點隨鐵含量的增加迅速降低。因此，處于氧化性環(huán)境中有利于防止結(jié)焦。

沾污性結(jié)焦機理分析：當煤中K，Na等堿金屬含量比較高，同時SO3含量也比較高，這些堿金屬生成的物質(zhì)融化溫度均比較低等，在高溫下可能是氣態(tài)。但是當煙氣溫度較低后，容易遇冷黏結(jié)在受熱面上，同時起到“膠水”的作用，極易在對流受熱面區(qū)域形成沾污和積灰，這是一種成長性積灰，如不及時清除，將影響鍋爐的運行。

2 摻燒高熔點低鈉煤的必要性

目前階段，在鍋爐設(shè)計中還沒有辦法根除燒準東煤受熱面較嚴重的沾污現(xiàn)象，只能采取措施來減緩或降低沾污的危害。前期經(jīng)過西安熱工院和本公司對部分電廠摻燒準東煤試驗及調(diào)研情況看出，能夠使鍋爐安全連續(xù)運行的配燒比例均為50%左右。當電廠摻燒準東煤比例提高到70%后，均出現(xiàn)了爐膛結(jié)焦、受熱面沾污、飛灰含碳量高、超溫及氣溫下降等問題，甚至出現(xiàn)被迫停爐。當前還沒有電廠能單獨燒準東煤時能保證鍋爐的長期安全運行，準東煤單獨燃燒或摻燒比例過大是不可行的。

3 摻配煤的管理措施

第一，燃料管理方面要加強煤質(zhì)管理，對入廠煤要嚴格把關(guān)，對煤灰分熔融點偏低及堿金屬（特別是Na2O）含量很高的準東底板煤禁止入爐或入場。

第二，加強入爐煤的監(jiān)督和化驗，化驗員每天不少于一次的取樣化驗，每星期應(yīng)對入廠、入爐煤進行一次灰熔點分析，并將化驗結(jié)果發(fā)告知集控人員作為調(diào)整燃燒的依據(jù)。

第三，采用爐內(nèi)摻燒方式配煤，負荷在60%以上時摻配煤比例暫時按低鈉煤40%、準東煤60%的比例摻燒。鍋爐A、B、C倉配準東煤，D、E倉配低鈉煤，根據(jù)給煤量計算比例。

第四，當?shù)外c煤摻燒比例低于40%時，應(yīng)根據(jù)結(jié)焦情況降低機組負荷，并對各受熱面加強吹灰。當全燃準東煤時，應(yīng)限制機組負荷不超過60%，對煙道受熱面加強吹灰，并密切監(jiān)視尾部受熱面沾污結(jié)焦情況。

4 防止鍋爐水冷壁結(jié)焦的措施

第一，正常運行當中，應(yīng)保持較大的外二次風擋板開度（≮70%），較小的內(nèi)二次風擋板開度（40%～50%），使一、二次風充分的混合，以保證燃燒器區(qū)域氧氣充足。

第二，前后墻燃燒器盡量對稱投運，均勻配風，熱負荷均衡，兩側(cè)二次風量應(yīng)均勻一致，保證火焰中心處于爐膛中心位置，減少爐膛出口煙溫差。

第三，機組正常運行時，省煤器后排煙氧量根據(jù)負荷保持在3.0%～4.0%運行，防止缺氧燃燒。

第四，磨煤機高負荷時，應(yīng)保證下層燃燒器的二次風量滿足風粉比的要求，機組高負荷時控制燃燼風開度≯15%，低負荷時控制≯5%，以避免燃燒區(qū)域局部缺氧，出現(xiàn)過多的還原性氣體導(dǎo)致冷灰斗出現(xiàn)爬渣，或燒壞燃燒器火嘴。

第五，合理安排制粉系統(tǒng)運行方式：

A.定期化驗煤粉細度，根據(jù)化驗結(jié)果及時調(diào)整磨煤機分離器轉(zhuǎn)速，保持煤粉細度在合格范圍內(nèi)。運行中發(fā)現(xiàn)煤粉細度超標，飛灰可燃物、爐渣可燃物不正常增大時，立即聯(lián)系檢修、檢查磨煤機磨輥及分離器是否正常。

B.嚴格控制磨煤機出口溫度不超過75℃，風煤比不大于2.0，一次風速保持較高，防止燃燒器周圍結(jié)焦。

第六，每班必須對焦渣形狀進行檢查，正常情況下，排渣機下焦渣基本為土黃色疏松焦渣。當由于爐膛溫度過高或大面積結(jié)焦，焦渣形狀變?yōu)楹谏珗杂步乖蚝谏闋罱乖鼤r，應(yīng)及時匯報。

5 防止鍋爐煙道受熱面結(jié)焦的措施

第一，嚴格執(zhí)行防止爐膛結(jié)焦的措施，盡量保持水冷壁及屏過清潔，防止爐膛出口煙溫升高。

第二，運行中在允許的范圍內(nèi)，應(yīng)保持較細的煤粉細度，較高的一次風速，開大下部二次風量。燃燼風應(yīng)保持較小開度，通過煤粉的“晚著火、快燃燼”，降低爐膛出口煙溫，減小煙道受熱面沾污性結(jié)焦。

第三，加強對省煤器灰斗倉泵的運行維護，高負荷時應(yīng)增加省煤器灰斗倉泵的除灰次數(shù)，確保排灰暢通。

第四，堅持煙道各受熱面定期吹灰，吹灰時按如下規(guī)定執(zhí)行：

A.機組負荷在40%～50%時，可以投入微油點火裝置助燃，設(shè)定吹灰壓力為2.0MPa，視燃燒情況和汽溫情況進行單支吹灰器手操吹灰。

B.機組負荷50%～70%，設(shè)定吹灰壓力為2.0MPa，進行程控吹灰，每天吹灰一輪。

C.機組負荷在70%以上時，設(shè)定吹灰壓力為2.0MPa，進行程控吹灰，每班吹灰一輪。

D.當準東煤摻燒比例大于60%或燃用北塔山煤較多時，應(yīng)根據(jù)屏過結(jié)焦情況，適當提高吹灰壓力，有針對性地增加結(jié)焦部位的吹灰次數(shù)，以達到理想的吹灰效果。