超臨界鍋爐低氮燃燒結(jié)焦原因分析

路霞

摘 要：為了滿足燃煤機(jī)組NOx超低排放的需要，國家能源集團(tuán)聊城發(fā)電有限公司#3鍋爐將24只噴燃器全部換成了低氮燃燒器，改造后，出現(xiàn)了掉焦頻繁及掉焦滅火事故的發(fā)生，為此，通過試驗制定了防掉焦滅火措施。

關(guān)鍵詞：超臨界;低氮燃燒;結(jié)焦

中圖分類號：TK224.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）21-0141-02

0 引言

國家能源集團(tuán)聊城發(fā)電有限公司#3鍋爐采用低NOx旋流式煤粉燃燒器鍋爐，前后墻對沖方式，采用雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)并配動態(tài)分離器的正壓直吹式制粉系統(tǒng)，6臺雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。

1 結(jié)焦原因分析

為了達(dá)到環(huán)保排放要求，噴燃器改為低氮燃燒器后，爐膛火焰中心溫度高，配風(fēng)量相對來說少，在燃盡口附近，再配置風(fēng)量，達(dá)到燃盡的目的，從而降低了NOX值，但也增加了結(jié)焦的可能性。額定負(fù)荷600MW工況下，通過實際測量就地爐膛燃盡風(fēng)處溫度，發(fā)現(xiàn)溫度高達(dá)1620℃，如圖1所示。聊城發(fā)電有限公司#3爐燃用設(shè)計煤種時燃盡風(fēng)處區(qū)域設(shè)計溫度在1350℃-1550℃。針對#3爐燃燒特性，通過燃燒調(diào)整總結(jié)出最佳措施，以達(dá)到結(jié)焦量少的目的。

2 通過做試驗調(diào)整總結(jié)的采取最佳措施

（1）合適的煤粉細(xì)度及顆粒均勻性可以預(yù)防鍋爐結(jié)焦。煤粉細(xì)度調(diào)整不同磨煤機(jī)料位值900-1200-1400，煤粉細(xì)度如圖2所示，料位在1200Pa時，煤粉細(xì)度最小。

（2）根據(jù)每臺磨煤機(jī)的配煤要求，盡量調(diào)高磨煤機(jī)出口溫度。ACDF磨煤機(jī)配無煙煤時磨出口溫度控制在120℃，B、E磨煤機(jī)配煙煤時出口溫度控制在95℃。

（3）通過調(diào)整二次風(fēng)與三次風(fēng)配比，確定二、三次風(fēng)比率對爐膛出口溫度的影響，以制定相應(yīng)措施控制屏過區(qū)域結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。保持機(jī)組負(fù)荷595MW、氧量（總風(fēng)量）不變，通過對磨煤機(jī)二次風(fēng)擋板在50%-60%-70%-80%-90%-100%六個工況調(diào)整，發(fā)現(xiàn)B、E層二次風(fēng)門開度控制在100%，三次風(fēng)門開度控制在60%，D、F層二次風(fēng)門開度控制在80%，D層二次風(fēng)開度比F層開度大10%，三次風(fēng)門開度控制在80%，A、C層二次風(fēng)門開度控制在60%，C層二次風(fēng)門比A層風(fēng)門開度大10%，三次風(fēng)門開度控制在50%。若磨煤機(jī)停運(yùn)，相應(yīng)二次風(fēng)門開度控制在20%，此時爐膛溫度明顯下降，如圖3所示。

（4）600MW負(fù)荷時，運(yùn)行氧量控制在2.8%以下時，爐內(nèi)還原性氣氛較強(qiáng)，任何負(fù)荷確保氧量不低于3.2%。

（5）B磨煤機(jī)加8噸，E磨煤機(jī)加5噸級配鋼球后，B、E、D、F磨煤機(jī)電流保持在135A，A、C磨電流保持在145A，600MW負(fù)荷下，BE層二次風(fēng)門全開，DF層二次風(fēng)門全開，AC層二次風(fēng)門開度60%，爐膛溫度如圖4所示：爐膛溫度明顯下降，因此，磨煤機(jī)電流低于要求電流5A時要及時加球。

（6）灰熔點(diǎn)過低，容易產(chǎn)生較多的氧化鈉、氧化硅、氧化鋁機(jī)氧化亞鐵，容易出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，進(jìn)煤前組織化驗礦點(diǎn)灰熔點(diǎn)，控制灰熔點(diǎn)變形溫度不得低于1250℃。

（7）燃燼風(fēng)箱底部增加熱一次風(fēng)擾流風(fēng)，以防燃盡風(fēng)箱內(nèi)積灰造成燃燼風(fēng)口堵塞。熱一次風(fēng)至燃燼風(fēng)擋板處于開啟狀態(tài)。

（8）調(diào)整屏過、高過底部區(qū)域吹灰器推進(jìn)長度，防止屏過、高過區(qū)域產(chǎn)生吹灰死區(qū)。

（9）入爐煤揮發(fā)分偏高，灰熔點(diǎn)偏低、鍋爐掉焦頻繁時，可適當(dāng)開啟磨煤機(jī)旁路風(fēng)，增加磨煤機(jī)一次風(fēng)量，提高一次風(fēng)剛性，推遲煤粉著火。

（10）及時調(diào)整過熱汽溫，在保證過熱汽溫及減溫水量有一定裕量的情況下，盡量降低中間點(diǎn)過熱度，增大爐膛吸熱量，降低爐膛出口煙氣溫度。

（11）每日中班輪停一次磨煤機(jī)，中班負(fù)荷不具備磨煤機(jī)輪停條件時，夜班輪停，夜班班負(fù)荷不具備磨煤機(jī)輪停條件時，白班輪停。

3 結(jié)語

由于聊城發(fā)電有限公司#3爐燃用設(shè)計煤種時燃盡風(fēng)處區(qū)域設(shè)計溫度在1350℃～1550℃，#3鍋爐低氮燃燒器改造后，爐膛溫度最高溫度點(diǎn)燃盡風(fēng)處實際溫度達(dá)到了1640℃，是此處結(jié)焦的主要原因。在機(jī)組滿足設(shè)計煤種的情況下，通過運(yùn)行中調(diào)節(jié)磨煤機(jī)料位高度、控制氧量、磨煤機(jī)二三次風(fēng)開度等，使?fàn)t膛溫度最高溫度點(diǎn)燃盡風(fēng)處實際溫度降到了1500℃左右，滿足了爐膛不結(jié)焦的條件，并采取了防掉焦措施，防止了鍋爐掉焦滅火事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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