燃燒劣質(zhì)煤對(duì)鍋爐設(shè)備的影響及應(yīng)對(duì)措施

劉曉云

摘 要：針對(duì)神木發(fā)電公司兩臺(tái)410T/H鍋爐自2008年?duì)t膛燃燒劣質(zhì)煤對(duì)鍋爐設(shè)備的影響，提出了燃燒劣質(zhì)煤的應(yīng)對(duì)措施，從而保證鍋爐設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。 A

關(guān)鍵詞：劣質(zhì)煤；影響；應(yīng)對(duì)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.066

神華國華神木發(fā)電有限公司的兩臺(tái)鍋爐系北京巴布科克·威爾科克斯有限公司生產(chǎn)的B&WB-410/9.81-M型單汽包、集中下降管、自然循環(huán)、∏型布置、采用直流燃燒器四角切圓燃燒的固態(tài)排渣煤粉爐，自投產(chǎn)以來主要燃用當(dāng)?shù)刂苓呅∶旱V煤。08年以來，由于煤碳供應(yīng)緊張，煤價(jià)攀升，公司經(jīng)營壓力增大，公司的燃煤采用摻燒一定比例的工程煤，對(duì)鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來不利影響。

1 劣質(zhì)煤的特點(diǎn)

劣質(zhì)煤揮發(fā)份含量低，發(fā)熱量低，灰分含量高，可磨系數(shù)小。鍋爐燃用劣質(zhì)煤時(shí)，煤粉氣流的著火距離延長，火焰溫度低，火焰中心易偏斜。四面墻溫度偏差大，火焰穩(wěn)定性差，閃爍嚴(yán)重，易造成局部斷火，甚至造成鍋爐滅火事故。煤種灰分含量大，火焰燃燒不劇烈，爐膛、受熱面、煙道等處飛灰磨損加劇，易造成受熱面及承壓部件磨損及泄露，造成鍋爐排灰、排渣困難。煙氣中灰分增大且灰的溫度高使煙溫升高，造成汽溫升高，減溫水量增加，過熱器過熱，使汽溫調(diào)整困難，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降，甚至對(duì)鍋爐安全運(yùn)行帶來隱患。

2 劣質(zhì)煤對(duì)鍋爐設(shè)備的影響

2.1 煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐效率的影響

鍋爐效率與煤質(zhì)及運(yùn)行條件有關(guān)，但主要取決于煤質(zhì)。判斷煤質(zhì)燃燒情況，不能僅以煤的常規(guī)分析，即工業(yè)分析和元素分析結(jié)果作為依據(jù)，煤質(zhì)是設(shè)計(jì)電廠鍋爐的基礎(chǔ)，鍋爐只有在燃用接近設(shè)計(jì)煤種時(shí)，才能取得較好效益，大范圍改變煤種，其運(yùn)行特性也將發(fā)生較大變化。鍋爐燃用低發(fā)熱量劣質(zhì)煤時(shí)爐膛火焰中心上移，使煙溫升高，減溫水量增大，排煙溫度升高，鍋爐效率下降。

2.2 劣質(zhì)煤對(duì)鍋爐受熱面結(jié)焦影響

受熱面結(jié)焦粘污與煤灰的酸堿比、熔渣粘度、含鐵百分比、灰熔融溫度、煤的燒結(jié)強(qiáng)度和含鈉量有關(guān)。煤種不同，其上述特征參量也將不同。鍋爐燃用劣質(zhì)煤時(shí)，煤粉氣流的著火距離延長，爐內(nèi)火焰氣流不均，火焰中心偏斜，是造成鍋爐受熱面結(jié)渣的主要原因.

2.3 煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐受熱面磨損的影響

鍋爐受熱面的磨損與灰的特性、溫度、煙氣流速和灰量有關(guān)。當(dāng)以低灰份且灰中堅(jiān)硬物含量比較少的煤作為鍋爐的設(shè)計(jì)基本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，煙氣流速可以選得較高，也不需要采用防磨措施，比如將該鍋爐改燃用高灰份且灰中堅(jiān)硬物質(zhì)含量比較多的煤時(shí)，煙氣通道中灰量增加，同時(shí)對(duì)于多灰的煤為了燃燒完全又須增大供風(fēng)量，使煙速提高，將使受熱面磨損加快。從目前電除塵灰量來看，現(xiàn)入爐煤灰量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)煤種的灰量，約為以前灰量的2倍以上，故對(duì)過熱器和尾部受熱面的磨損問題應(yīng)作為影響鍋爐安全的重大問題進(jìn)行研究。

2.4 對(duì)過熱器的影響

鍋爐燃用高灰份、低揮發(fā)份的劣質(zhì)煤時(shí)造成過熱器超溫：主要原因?yàn)榱淤|(zhì)煤著火遲，使火焰延長，多灰煤粉所需燃燼時(shí)間較長，劣質(zhì)煤結(jié)焦性強(qiáng)，造成水冷壁吸熱減少，爐膛出口偏高，導(dǎo)致爐膛出口煙溫及其煙氣的均勻性變差，出現(xiàn)過熱器超溫。

2.5 對(duì)制粉系統(tǒng)的影響

燃用劣質(zhì)煤時(shí)，由于入爐煤中雜質(zhì)很多，尤其是被粉碎的煤矸石、礦石和砂類物，大大降低了煤的可磨性，使單位鋼耗大幅度增加。入爐煤煤質(zhì)差，導(dǎo)致入爐煤量大幅增加，制粉系統(tǒng)磨損問題日益突出。一次風(fēng)管、噴燃器口磨損漏粉的缺陷較以前明顯增加。

2.6 對(duì)除灰系統(tǒng)的影響

現(xiàn)入爐煤煤質(zhì)差、灰份高、灰量大，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過倉泵的承受能力。主要表現(xiàn)在：煤質(zhì)差灰量大時(shí)，一電場(chǎng)的倉泵進(jìn)料時(shí)間特別短，倉泵進(jìn)料的時(shí)間僅有十幾秒。由于公司除灰采用手動(dòng)控制，一不注意，倉泵下料太滿，導(dǎo)致倉泵及輸灰管道堵塞，造成倉泵加壓閥、噴射閥管道磨損。

3 采取的主要措施

通過分析劣質(zhì)煤對(duì)鍋爐設(shè)備的影響，鍋爐專業(yè)人員面對(duì)現(xiàn)實(shí)，在鍋爐運(yùn)行過程中，積極試驗(yàn)和摸索，制定了相應(yīng)的可操作性強(qiáng)的應(yīng)對(duì)措施，努力調(diào)整好鍋爐的燃燒工況，保證鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（1）對(duì)于易結(jié)焦的煤，采用較小的假想切圓直徑，切圓直徑越大氣流越易貼邊，下層、中層二次風(fēng)應(yīng)關(guān)小些，使下部氣流貼邊少，上部擾動(dòng)增強(qiáng)。四角一次風(fēng)速要配比均勻，保證爐膛燃燒穩(wěn)定，均衡各層給風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以降低局部熱負(fù)荷，使?fàn)t內(nèi)溫度趨于均勻。

（2）加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行人員的技術(shù)培訓(xùn)，使鍋爐運(yùn)行人員充分掌握各煤質(zhì)指標(biāo)變化是如何對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn)生影響的，以便針對(duì)不同煤質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的燃燒調(diào)整。并要求運(yùn)行人員隨時(shí)掌握燃煤情況，注意煤質(zhì)變化。加強(qiáng)對(duì)爐膛負(fù)壓、氧量、火焰監(jiān)視器的監(jiān)視和其它儀表的運(yùn)行分析，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)正確處理。

（3）選擇合理的配煤方式，根據(jù)不同礦井煤質(zhì)情況進(jìn)行摻燒，盡量減少入爐煤中所含雜質(zhì)，減緩劣質(zhì)煤對(duì)鍋爐結(jié)渣的影響。目前，神木公司在運(yùn)煤燃煤渠道上采用先化驗(yàn)、后選礦，適當(dāng)摻配的原則，效果比較明顯。只有使入爐煤的煤質(zhì)較均勻，才能保證設(shè)備調(diào)整運(yùn)行的延續(xù)性。

（4）對(duì)于制粉系統(tǒng)，我們采取四磨三運(yùn)，定期檢查、清掃、修理的原則。對(duì)磨損部位及時(shí)進(jìn)行焊接或挖補(bǔ)處理，確保設(shè)備長期處于完好狀態(tài)，防止磨損泄漏導(dǎo)致煤粉自燃。

（5）對(duì)于除灰系統(tǒng)的影響，主要對(duì)倉泵料位計(jì)進(jìn)行了改裝，降低倉泵料位，從而避免因倉泵料位過高造成倉泵滿料和輸灰管道堵塞磨損等問題，對(duì)倉泵加壓閥、噴射閥管道加裝新型逆止閥，管道彎頭改為大半徑彎管，從而減少對(duì)加壓閥、噴射閥管道的吹損和磨損。

4 小結(jié)

通過幾年的摸索與調(diào)整，鍋爐專業(yè)在燃燒劣質(zhì)煤方面總結(jié)出一套行之有效地方法，在保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)也達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為公司效益最大化、安全持久化作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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