摻燒煤氣煤粉鍋爐排煙溫度高問題分析及其應(yīng)對措施

1、 摻燒煤氣煤粉鍋爐排煙溫度高問題分析及其應(yīng)對措施 摘要：鋼電2#爐由于摻燒一定比例高爐煤氣和焦爐煤氣、運行年限長、煤質(zhì)偏離設(shè)計值較大、空預(yù)器堵灰等原因，造成鍋爐排煙溫度高，排煙熱損失增大，本文分析其產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的降低措施。關(guān)鍵詞：煤氣、排煙溫度、堵灰、原因、措施前言武漢鋼電1998年6月投產(chǎn), #2爐系武漢鍋爐廠生產(chǎn)的670t/h超高壓、自然循環(huán)、固態(tài)排渣、煤粉/煤氣混燒鍋爐，中間儲倉式送粉系統(tǒng)，熱風送粉，布置44組煤粉燃燒器，配220mw發(fā)電機組。2#爐由于摻燒一定比例高爐煤氣和焦爐煤氣、運行年限長、煤質(zhì)偏離設(shè)計值較大、空預(yù)器堵灰嚴重等原因，近年來排煙溫度一直居高不下，甚至有持續(xù)攀

2、升的勢頭，導(dǎo)致部分受熱面超溫嚴重。此外，煙道尾部采用的是布袋除塵，煙氣溫度高會導(dǎo)致布袋的受損，為了保證機組的安全運行，不得不將低氮燃燒和排煙溫度參數(shù)長期控制在臨界值附近徘徊，排煙溫度每升高10到15度，鍋爐效率將降低約1%，這嚴重影響了鍋爐的出力與熱效率。優(yōu)化運行參數(shù)，降低運行成本，增加發(fā)電效益是現(xiàn)階段的工作重點。在此過程中，降低排煙溫度已成為衡量我廠鍋爐運行經(jīng)濟效益的重要指標。同時，也是降低排煙熱損失，提高鍋爐熱效率的重要手段。本文針對以上問題展開分析，并提出了改進措施和實施方案。1鍋爐排煙溫度上升的主要影響因素分析1.1摻燒煤氣的影響高爐煤氣屬低熱值煤氣，他是由高爐中焦炭部分燃燒和鐵礦石部

3、分還原作用所產(chǎn)生的可燃煤氣，其可燃部分的組成以co為主，同時含有容積百分數(shù)近60%的氮，發(fā)熱量較低，并且高爐煤氣中含有很多灰塵。焦爐煤氣是焦炭氣化所得到的煤氣，其組成以h2為主，焦爐煤氣中n2和co2等不可燃組分較少，它的發(fā)熱量比高爐煤氣高幾倍，但仍屬于低熱值煤氣。當煤粉在爐膛內(nèi)燃燒吸熱，將水分全部蒸發(fā)，隨煙氣排走，煤粉繼續(xù)吸熱，溫度達到一定后，煤粉中的揮發(fā)分析出，當達到揮發(fā)分著火點后，揮發(fā)分燃燒；揮發(fā)分燃燒后，焦炭部分溫度迅速上升，固定碳劇烈燃燒，發(fā)出大量的熱量，爐膛溫度升高，這時由于煤氣的摻燒使爐膛火焰溫度迅速降低，但要實現(xiàn)相同的出力，鍋爐的煙氣量就會增加；由于煙氣量的增加，煤粉在爐膛內(nèi)停

4、留時間將會縮短，這便造成不完全燃燒熱損失增加；同時由于煤氣溫度較低，煤氣輸入爐膛后會導(dǎo)致爐膛火焰中心上移，造成排煙溫度升高，往往也會使鍋爐的過熱器超溫。試驗表明高爐煤氣量每增加1200m3 ,排煙溫度約升高1c，而排煙溫度每升高10到15度,鍋爐效率將降低約1%。1.2三次風帶粉的影響三次風帶粉對鍋爐排煙溫度的控制影響較大。三次風帶粉量過大，使得三次風的溫度降低，降低爐膛煙氣的溫度；同時，三次風中帶粉的著火溫度降低，著火延遲，火焰中心上移，使得排煙溫度上升；三次風帶粉過大還會使得此部分煤粉燃燒不充分，機械不完全燃燒損失增加。同樣，三次風帶粉嚴重，啟停制粉系統(tǒng)時，鍋爐負荷波動大，主再熱氣溫影響也

5、較大，增加了平時運行時的調(diào)節(jié)任務(wù)難度。據(jù)西安院現(xiàn)場檢測表明，2#機組三次風帶粉甲乙側(cè)分別達33%和29%，遠遠大于正常要求的15%。說明了由于三次風帶粉較多，導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高。2 措施對策2.1煤氣的摻燒由于高爐煤氣的摻燒，致使我廠2#爐的排煙溫度異常的升高，且難以控制，直接導(dǎo)致布袋除塵入口溫度超過報警值，嚴重影響了布袋除塵系統(tǒng)的運行安全，所以可暫不投用高爐煤氣，如果日后確實需要摻燒高爐煤氣，需對燃燒器、爐膛空氣動力場全方位調(diào)整、改造后方可投用。由于焦煤的摻燒，有利于降低排煙溫度，且焦煤含硫量較少，可降低鍋爐的so2排放濃度，所以可以加大焦爐煤氣的摻燒，在投用下層焦煤火嘴的同時，只要有充足

6、的煤氣量也要積極的投用上層火嘴。多燃燒焦煤不僅可降低排煙溫度，還有助于降低煤耗率，提高發(fā)電效益。但同時摻燒煤氣時，要注意增加送風，保證爐膛含氧量足夠。針對部分風門存在的開關(guān)問題：如sofa風門固定且上下擺角為向上10度，二次風門部分開關(guān)不靈敏和開度不一致等問題，可以將擺角調(diào)為微向下，調(diào)整爐膛燃燒的火焰中心下移, 降低火焰燃燒中心的高度,降低鍋爐排煙溫度。2.2三次風改造目前，我廠2#爐三次風帶粉問題嚴重，經(jīng)過測量，甲側(cè)帶粉量為29%，乙側(cè)帶粉量為33%，遠遠大于15%以下的設(shè)計要求。經(jīng)過檢查分析認為，設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)缺陷是三次風帶粉較多的主要原因。因此，降低三次風帶粉，僅僅通過運行參數(shù)的調(diào)整是無

7、法滿足要求的，所以必須對三次風系統(tǒng)進行改造。在三次風管道安裝百葉窗煤粉濃縮器進行濃淡分離，分離后的稀相氣流（約含70%的風量和30%的粉量）和濃相氣流（約含30%風量和70%粉量）。稀相氣流繼續(xù)進入原有三次風管道送入爐膛燃燒。濃相氣流進入分配器均勻分配成四股氣流分別進入四根一次風管道送入爐膛燃燒。每根三次風管分離的濃相煤粉氣流分成兩股氣流分別進入不同的一次風管送入爐膛燃燒。具體改造示意圖如下：1排粉風機 2三次風管 3百葉窗濃淡分離器 4一次風管5隔絕門6關(guān)斷器 7爐膛圖2 三次風改造示意圖2.2.1改造后排煙溫度改造后，由于三次風溫度較低(一般為75c)，引入一次風道能夠降低制粉系統(tǒng)冷風用量

8、，相應(yīng)降低排煙溫度，提高鍋爐效率。三次風改造前后一次風溫度如下表：表1 三次風改造前后一次風溫度對比一次風溫1234改造前186174189192改造后213216217219三次風改造前后二次風溫度如下表：表2 三次風改造前后二次風溫度對比二次風溫甲側(cè)乙側(cè)改造前285309改造后340337三次風改造前后排煙溫度如下表：表3 三次風改造前后排煙溫度對比排煙溫度甲側(cè)乙側(cè)改造前175168改造后156150從以上數(shù)據(jù)對比可以看出:1、三次風改造后，一次風箱的溫度明顯提升，較高的一次風溫，減少了煤粉的水分，著火熱相應(yīng)降低，鍋爐燃燒室的溫度上升，爐膛和水平煙道的溫度也相應(yīng)提高。2、二次風溫也有相應(yīng)的

9、提高，這有利于爐膛溫度的提升，提高鍋爐的發(fā)電效率。3、排煙溫度下降明顯，這對于降低排煙熱損失，節(jié)能降耗，提高機組的經(jīng)濟性，有重要的意義。2.3運行調(diào)整管理上要將排煙溫度控制加入到考核內(nèi)容之中，使各班主動加強排煙溫度監(jiān)視并及時調(diào)整，降低排煙溫度。操作上要調(diào)整合適的一次風量和風速，保證一次風中煤粉在合適的著火區(qū)域內(nèi)和溫度下著火。二次風呈正塔形送風，風溫風壓與風速適中，保證爐膛內(nèi)空氣動力穩(wěn)定，燃燒穩(wěn)定。改造后由于部分三次風經(jīng)一次風送入爐膛燃燒，一次風壓和風速均有所下降，風溫也有所降低。同時排煙溫度也會隨之降低。3結(jié)論通過三次風改造，三次風帶粉嚴重的問題得到了根本性改善和解決。關(guān)于送風溫度，改造后的系統(tǒng)投運后要求關(guān)閉壓力冷風門，提高了一次風的熱風送粉溫度。另外，制粉系統(tǒng)熱風溫度提高，提高了制粉系統(tǒng)的干燥出力，漏風問題也得到有效改善。三次風中含有的大量可燃性煤粉經(jīng)一次風送入爐膛燃燒，等同于降低了這部分煤粉的燃燒中心，火焰中心整體向下移動了一點，排