摻燒非設計煤種提高爐效的方法研究

1、摻 燒 非 設 計 煤 種 提 高 爐 效的 方 法 研 究 火力發(fā)電廠中，燃料成本在發(fā)電成本中 所占的比例是73%左右，控制好燃料成本就可以從根本上降低發(fā)電的成本，但是由于近年來原煤價格的不斷攀升，造成燃煤供應緊張，燃料成本不斷增加，使發(fā)電廠的效益大幅度縮水，經(jīng)營步步為艱，為解決燃煤問題很多電廠進行經(jīng)濟煤種的摻燒工作，通過摻燒非設計煤種，降低發(fā)電成本，提高電廠的經(jīng)濟效益。 伴隨著摻燒非設計煤種的增多，使電廠的燃料成本得到了有效控制，但是卻出現(xiàn)了新的問題，國電雙遼發(fā)電廠在摻燒非設計煤種期間，出現(xiàn)了鍋爐爐膛內(nèi)的燃燒效率下降，過、再熱汽溫偏高，減溫水量偏大，除灰系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，堵灰、結焦現(xiàn)象明顯增

2、加；燃燒設計煤種時，鍋爐效率可達到90.35%，飛灰可燃物含量0.65%、大渣可燃物含量9.05%；摻燒經(jīng)濟煤種后，在相同的配風方式和均粉擋板開度的情況下，飛灰可燃物含量升至1.23%。大渣可燃物含量升至16.0%，鍋爐效率下降至88.5%，對機組的安全穩(wěn)定運行構成了很大的威脅。 國電雙遼發(fā)電廠一期工程為4300MW機組,鍋爐由哈爾濱鍋爐廠制造，型號為 HG-1021/18.2-HM5型，鍋爐采用美國CE燃燒工程公司的引進技術，型式為亞臨界壓力一次中間再熱自然循環(huán)鍋筒爐，采用單爐膛、燃燒器六角布置，切圓燃燒；配有六臺FM340.1060風扇磨煤機，由于設計煤質(zhì)水份較高，采用熱爐煙加熱風、冷風作

3、為干燥劑，滿負荷運行時，啟用5臺風扇磨，1臺作備用，布置方式如圖所示： 燃燒器采用大風箱結構，每個風箱共有二次風噴嘴十一個，其中上端部二次風噴嘴有兩個，下端部二次風噴嘴有一個，其余為中二次風噴嘴，一次風噴嘴有三個，每個一次風噴嘴中心布置有“十”字狀的中心風，如下圖所示： 制粉系統(tǒng)采用風扇磨煤直吹式系統(tǒng)，爐前原煤由原煤斗經(jīng)給煤機進入落煤管，然后與熱煙氣、冷風、熱風組成的三介質(zhì)干燥劑一起進入磨煤機，設計煤種為霍林河褐煤。在燃用霍林河煤時各磨煤機均粉擋板開度為下層100%，中層60%,上層60 %，二次風采用正塔形配風。 針對摻燒經(jīng)濟煤種后出現(xiàn)鍋爐效率大幅下降的情況，首先針對烏拉蓋煤的煤質(zhì)情況進行分

4、析，與霍林河煤煤質(zhì)比較情況如下表：礦別全水分固有水分灰分揮發(fā)份熱值發(fā)熱量Mt,ar(%) Minh,ad(%) Ad(%)Vdaf(%) Qnet,ar(kJ/kg)kcal/kg霍林河33.506.8023.6346.39133443191烏拉蓋35.208.3211.4247.24138193305 通過比較可以發(fā)現(xiàn)兩種煤在熱值、揮發(fā)份上基本區(qū)別不大，烏拉蓋煤灰分小，水分大，煤粉相對不易被干燥，自身重量變大。通過運行中的不斷觀察和總結，發(fā)現(xiàn)飛灰、大渣中碳黑含量較多，而且碳黑的顆粒度較大，經(jīng)過不斷的調(diào)整和試驗后，發(fā)現(xiàn)造成鍋爐效率下降的主要原因有： 1、一次風煤粉濃度的原因 下一次風均粉擋板全

5、開導致下層一次風管內(nèi)煤粉濃度偏高，使煤粉在爐膛內(nèi)未完全燃燒便落入冷灰斗內(nèi)，造成大渣可燃物含量偏高。一次風煤粉濃度測試表一次風均粉擋板開度 上一次風煤粉比例% 中一次風煤粉比例% 下一次風煤粉比例% 上60%,中60%,下100% 23.2020.0056.262、煤粉細度和煤粉均勻度的原因 飛灰、大渣中碳黑含量高，同時碳黑顆粒度偏大，說明煤粉的細度或均勻度不好，通過對各臺磨煤機煤粉細度和煤粉均勻度的測試，發(fā)現(xiàn)煤粉細度基本在合格范圍內(nèi)，但煤粉均勻性嚴重超標，這就造成顆粒度大的煤粉無法在爐膛內(nèi)充分燃燒，被煙氣帶走使飛灰可燃物含量偏高。煤粉細度測試表項 目 R900 R200 R90#1磨 0.40

6、% 14.35% 42.62% #2磨 0.58% 12.38% 42.89% #3磨 0.53% 12.06% 38.54% #4磨 0.57% 11.55% 37.28% #5磨 0.40% 12.50% 39.50% #6磨 0.46% 14.45% 44.24% 3、二次風配風方式的原因 隨著燃料性質(zhì)的變化，二次風的配風方式已不能夠滿足燃料在爐內(nèi)的燃燒要求，現(xiàn)有的配風方式，下層二次風無法滿足煤粉燃燒供氧的要求，同時由于下層煤粉濃度大、顆粒度大,無法保證對煤粉的托力， 使部分煤粉進入爐膛后未完全燃燒就落入冷灰斗內(nèi)；上層二次風供給量偏少，爐膛上部氧量少，部分燃料在燃燒后期因缺氧而未燃盡便被

7、煙氣帶走，造成鍋爐燃燒過程中飛灰、大渣可燃物含量高，使鍋爐效率下降。 針對以上分析出的問題，通過實際運行中的不斷試驗、摸索，制定出以下調(diào)整措施： 1、通過試驗將均粉擋板開度調(diào)整為下層30%，中層開60%，上層開80%，使各層一次風管內(nèi)的煤粉濃度趨于平衡，使燃料在爐內(nèi)的燃燒更均勻，均粉擋板調(diào)整后一次風煤粉分配比例、飛灰大渣可燃物含量變化情況如下表：一次風煤粉分配比例一次風煤粉分配比例一次風均粉擋板開度 上一次風煤粉比例% 中一次風煤粉比例% 下一次風煤粉比例% 調(diào)整前：上60%,中60%,下100% 23.2020.0056.26調(diào)整后：上80%,中60%,下30% 31.9526.6241.4

8、1飛灰、爐渣可燃物含量飛灰、爐渣可燃物含量一次風均粉擋板開度 飛灰可燃物含量% 爐渣可燃物含量% 調(diào)整前：上60%,中60%,下100% 1.0613.98調(diào)整后：上80%,中60%,下30% 0.928.32 調(diào)整均粉擋板后，為防止火焰中心上移造成受熱面超溫，對爐膛內(nèi)的溫度進行了檢測，通過檢測結果發(fā)現(xiàn)，調(diào)整均粉擋板后，并未造成火焰中心的上移，鍋爐各項指標均在正常范圍內(nèi)，沒有發(fā)生太大變化。爐膛溫度測試結果如下表：表一：表一： 爐膛溫度測試結果（上爐膛溫度測試結果（上:60,中中60%,下下:100%）單位）單位: 標標 高高m 前前 墻墻 右右 墻墻 后后 墻墻 左左 墻墻 前左前左 前右前右

9、右右 前前 右后右后 后后 右右 后左后左 左后左后 左前左前 6833835 82315106910751068 1133181107 115011941238 1106127321881 121412451272 10141335241295 12581246 1293 12981326271227 1085 1137 12881250 1139 1226 301217 11461234 1220 32.61187 1109 1166 1242 1172 1272 1210 1224 351129 1114 1171 11781123 1136 1148 1154 391107 1104

10、1121110647948 1046 1016 969 表二：表二： 爐膛溫度測試結果（上爐膛溫度測試結果（上:80,中中60%,下下:30%）單位）單位: 標標 高高m 前前 墻墻 右右 墻墻 后后 墻墻 左左 墻墻 前左前左 前右前右右右 前前 右后右后 后右后右 后左后左 左后左后 左前左前 6848 837861 85715103310071079 1019181051 117311891152 1191120221842 114411961212 9131272241250 12331184 1242 11941251271128 1133 1123 12031181 1144 11

11、75 30120211321162 115332.61222 1112 1129 1217 1134 1193 1167 1187 351166 11071192 11651099 1158 1153 1184 3910691071 1086102847956 1071 995 944 2、通過對各臺磨煤機分離器擋板的檢查發(fā)現(xiàn)，分離器擋板軸處的小擋板及擋板密封條均有不同程度的損壞，造成煤粉均勻度嚴重超標，利用磨煤機檢修的機會對各擋板及密封進行完善，同時在磨煤機分離器出口加裝300mm短管，并將磨煤機分離器擋板統(tǒng)一調(diào)整為下傾30，并對調(diào)整前后的煤粉細度和均勻度進行測試對比，結果如下表： 擋板完善

12、前煤粉細度測試結果擋板完善前煤粉細度測試結果：項 目 R900 R200 R90#1磨 0.40% 14.35% 42.62% #2磨 0.58% 12.38% 42.89% #3磨 0.53% 12.06% 38.54% #4磨 0.57% 11.55% 37.28% #5磨 0.40% 12.50% 39.50% #6磨 0.46% 14.45% 44.24% 擋板擋板完善后煤粉細度測試結果：擋板擋板完善后煤粉細度測試結果：項 目 R900 R200 R90#1磨 0.40% 8.40% 32.50% #2磨 0.40%7.42% 28.20% #3磨 0.40%6.62% 26.90%

13、#4磨 0.40%7.20% 27.30% #5磨 0.40%6.40% 26.20% #6磨 0.40%7.73% 27.90% 從煤粉細度試驗結果上看，R90不超標（設計值R90 ：45%），擋板完善后較完善前有所下降，R200擋板完善后較完善前平均下降了5%左右，煤粉均勻性得到了很大改善。 3、根據(jù)燃料的變化改變二次風的配風方式 針對煤種品質(zhì)的特性，正常運行中運行制粉系統(tǒng)采用束腰型配風，既各角二次風分風門下層全開100%，中層二次風分風門開度在30%-50%之間，上層二次風分風門開度為100%，備用制粉系統(tǒng)燃燒器上、中層二次風門開15%，冷卻燃燒器噴口，下層二次風門全開，保證運行制粉系統(tǒng)用風量，使燃料在爐內(nèi)完全燃燒，降低飛灰、大渣含碳量。 運行制粉系統(tǒng)熱風自動調(diào)節(jié)改為手動調(diào)節(jié)，磨煤機有出力時，手動開啟制粉系統(tǒng)熱風風門，在磨煤機出口溫度允許情況下，隨著磨煤機出力的增加逐步開大熱風門開度，保證一次風速及煤粉初期燃燒所需足夠的氧量，同時運行中盡量保持較高的二次風壓，保證一次風的剛性。磨煤機保持對角運行，使爐膛內(nèi)火燃中心位置適當；根據(jù)負荷區(qū)間不同進行氧量分段控制，保證燃燒供氧的充足。 通過采取以上一系列的措施，燃用烏拉蓋煤后飛灰大渣可燃物含量明顯下降，飛灰可燃物物含量由初期的1.23%下降至0.63%，大渣可燃物含量由初期的16.0%降至7.21%，鍋爐效率