燃燒新疆準(zhǔn)東五彩灣煤鍋爐防結(jié)焦、沾污情況介紹2

燃燒新疆準(zhǔn)東五彩灣煤鍋爐防結(jié)焦、沾污情況介紹神華新疆準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電公司發(fā)電項(xiàng)目是神華煤電高度一體化項(xiàng)目，廠址位于新疆昌吉州吉木薩爾縣準(zhǔn)東五彩灣煤電、煤化工國(guó)家級(jí)準(zhǔn)東產(chǎn)業(yè)園，緊鄰神華神新五彩灣露天煤礦。項(xiàng)目規(guī)劃裝機(jī)容量8700MW，分三期建設(shè)（分別為：一期2×350MW,二期4×1000MW，三期4×1000MW），燃煤依托神華新疆能源公司五彩灣露天煤礦煤炭資源，是神華煤電一體化資源綜合利用示范能源項(xiàng)目。一期工程建設(shè)2×350MW超臨界間接空冷燃煤機(jī)組，一期項(xiàng)目于2011年5月9日開(kāi)始啟動(dòng)建設(shè)。兩臺(tái)機(jī)組分別于2012年11月27日、2012年12月19日投產(chǎn)發(fā)電，順利實(shí)現(xiàn)2012年“雙投”的總工期目標(biāo)。建設(shè)過(guò)程中，未發(fā)生任何人身、設(shè)備的安全事故，工程獲“自治區(qū)文明工地”稱(chēng)號(hào)。鍋爐設(shè)計(jì)煤種介紹設(shè)計(jì)煤種主要特性準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電公司發(fā)電項(xiàng)目一期2×350MW超臨界間接空冷燃煤機(jī)組設(shè)計(jì)煤種為神華神新公司準(zhǔn)東五彩灣煤礦煙煤，該煤種與國(guó)內(nèi)典型煙煤相比，準(zhǔn)東煤具有灰中高堿金屬含量（氧化鈉6%）和較高水分（全水份28%）等特點(diǎn)，根據(jù)普華煤種特性判別準(zhǔn)則和西安熱工研究院煤質(zhì)特性評(píng)價(jià)判據(jù)分析結(jié)果，該煤種具有強(qiáng)結(jié)焦和強(qiáng)沾污性。設(shè)計(jì)煤種主要指標(biāo)分析表成分符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤校核煤1校核煤2全水分Mt%27.326.030.0空氣干燥基水分Mad%13.0513.0915.94收到基灰分Aar%5.277.114.50干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf%32.7232.9235.14收到基低位發(fā)熱量Qnet,v,arMJ/kg19.1319.0217.90煤灰變形溫度DT×103℃1.321.291.33煤灰軟化溫度ST×103℃1.331.301.34煤灰半球溫度HT×103℃1.341.311.35煤灰流動(dòng)溫度FT×103℃1.351.321.36煤灰中氧化鈣CaO%27.5321.5128.38煤灰中氧化鎂MgO%7.425.268.66煤灰中氧化鈉Na2O%6.085.426.25煤灰中氧化鉀K2O%0.460.420.74西安熱工研究院1MW試驗(yàn)爐結(jié)渣情況（典型工況渣型）（一級(jí)過(guò)熱器沾污）（爐底渣型）燃燒準(zhǔn)東煤鍋爐現(xiàn)場(chǎng)結(jié)焦、沾污情況（屏過(guò)入口）(高再入口)（冷灰斗）（噴燃器）加強(qiáng)與科研院所合作，共同攻克準(zhǔn)東煤結(jié)焦、沾污難關(guān)積極與西安熱工研究院合作，深入分析準(zhǔn)東煤及灰渣特性2011年6月，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)新疆等單位燃燒準(zhǔn)東煤鍋爐具有強(qiáng)結(jié)焦、沾污情況，準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電公司高度重視，在神東電力公司的高度關(guān)注和支持下，隨即與國(guó)內(nèi)燃煤研究權(quán)威單位西安熱工研究院合作，重點(diǎn)對(duì)燃煤成分進(jìn)行全面深入分析，為了保證分析的全面性、準(zhǔn)對(duì)性和準(zhǔn)確性，我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取樣的數(shù)量、取樣的方式、包裝運(yùn)輸方式進(jìn)行了全面策劃，編制了準(zhǔn)東煤現(xiàn)場(chǎng)采樣及化驗(yàn)實(shí)施方案，經(jīng)西安熱工研究院分析結(jié)果顯示，準(zhǔn)東煤灰成分中富含堿特性，其含量高達(dá)6～7%。繼續(xù)與西安熱工研究院合作，深入研究準(zhǔn)東煤燃煤特性為了不影響工程項(xiàng)目的順利推進(jìn)，將“準(zhǔn)東煤燃燒結(jié)渣沾污形成過(guò)程與應(yīng)對(duì)技術(shù)研究”列入神華集團(tuán)2012年科技項(xiàng)目，加大力度進(jìn)行深入研究，研究分別從煤質(zhì)特性分析試驗(yàn)、小型試驗(yàn)臺(tái)架燃燒試驗(yàn)、燃煤特性評(píng)價(jià)、半工業(yè)性試磨與試燒、試驗(yàn)煤與鍋爐設(shè)備匹配專(zhuān)家系統(tǒng)、200kW沾污試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)六個(gè)方面進(jìn)行，經(jīng)過(guò)深入研究和工業(yè)化試驗(yàn)，我們對(duì)燃燒準(zhǔn)東煤有了全新的認(rèn)識(shí)，取得了燃燒準(zhǔn)東煤的燃燒、結(jié)渣、沾污和磨損等性能評(píng)價(jià)，界定了鍋爐燃燒方式、爐膛參數(shù)、煤粉細(xì)度等對(duì)結(jié)焦、沾污的影響，分析準(zhǔn)東煤與鍋爐燃燒系統(tǒng)、輔機(jī)及除塵系統(tǒng)的適應(yīng)性，并提出了合理的設(shè)備改進(jìn)方向和運(yùn)行原則。根據(jù)科技項(xiàng)目階段性研究成果，積極開(kāi)展成果和方案實(shí)施科技項(xiàng)目為龍頭，催生多套技術(shù)方案2012年“準(zhǔn)東煤燃燒結(jié)渣沾污形成過(guò)程與應(yīng)對(duì)技術(shù)研究”課題被列為神華集團(tuán)科技項(xiàng)目。根據(jù)課題研究的進(jìn)程，西安熱工研究院分期編制了“新疆火力發(fā)電廠燃用新疆準(zhǔn)東煤調(diào)研報(bào)告”、“五彩灣煤實(shí)驗(yàn)室摻燒總結(jié)和評(píng)價(jià)”、“沾污試驗(yàn)臺(tái)分析報(bào)告”、“湖北宜化鍋爐實(shí)爐燃燒調(diào)整和添加劑試驗(yàn)報(bào)告等。東方鍋爐股份有限公司研究制定了“鍋爐防磨噴涂及受熱面防腐噴涂方案”、“神華新疆準(zhǔn)東2×350MW超臨界機(jī)組鍋爐吹灰器與受熱面匹配分析”、“神華新疆準(zhǔn)東2×350MW超臨界機(jī)組鍋爐吹灰系統(tǒng)運(yùn)行建議”、“準(zhǔn)東五彩灣電廠350MW超臨界鍋爐煤質(zhì)結(jié)焦與沾污特性分析及鍋爐對(duì)策措施”等方案。華北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)提出了“混煤及對(duì)主要輔機(jī)影響的初步分析”方案。美國(guó)燃料技術(shù)公司制定了“標(biāo)靶噴射TIFI技術(shù)及方案、“新疆宜化150t/h煤粉爐（納米陶瓷噴涂）”方案。積極與華北電力設(shè)計(jì)院及設(shè)備廠家溝通，共同解決準(zhǔn)東煤?jiǎn)栴}隨著科技攻關(guān)的深入，準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電公司意識(shí)到靠初步設(shè)計(jì)配套的輔機(jī)及設(shè)備在燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤方面還可能存在不足，經(jīng)協(xié)調(diào)華北電力設(shè)計(jì)院及相關(guān)輔機(jī)廠家，最終針對(duì)部分關(guān)鍵輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行了有針對(duì)性的設(shè)計(jì)優(yōu)化，以滿(mǎn)足高比例燃燒準(zhǔn)東煤的需要。針對(duì)鍋爐旋流燃燒器進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。在常規(guī)旋流燃燒器的基礎(chǔ)上，為降低水冷壁附著焦塊的形成，拉長(zhǎng)火焰燃燒時(shí)間，將燃燒器穩(wěn)燃齒環(huán)進(jìn)行優(yōu)化，減少燃燒擴(kuò)錐角。針對(duì)鍋爐吹灰器進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。經(jīng)過(guò)深入研究論證，在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上將每臺(tái)鍋爐本體吹灰器由原來(lái)78只增加到124只，增加相應(yīng)的防磨蓋板408個(gè)，確保吹灰器能有效全面覆蓋受熱面，并對(duì)吹灰壓力進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析計(jì)算，同時(shí)對(duì)吹灰程控邏輯進(jìn)行了調(diào)試優(yōu)化。針對(duì)鍋爐壁溫測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化。為有效監(jiān)視鍋爐受熱面壁溫，對(duì)壁溫測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了合理性設(shè)計(jì)復(fù)核，經(jīng)與東鍋廠協(xié)商每爐由原設(shè)計(jì)179支增加到334支。針對(duì)鍋爐觀察孔進(jìn)行優(yōu)化。為有效監(jiān)視燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤過(guò)程鍋爐結(jié)焦、沾污情況，經(jīng)分析研究，鍋爐廠積極配合工程需要對(duì)觀察孔進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化和設(shè)備附件供貨，增加觀察孔16個(gè)。針對(duì)鍋爐脫硝系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。為防止燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤形成的沾污物對(duì)脫硝催化劑的影響，經(jīng)與設(shè)備廠家協(xié)商，在原設(shè)計(jì)催化劑使用聲波吹灰器的基礎(chǔ)上，每臺(tái)爐增加6臺(tái)蒸汽吹灰器。針對(duì)鍋爐干式除渣機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，以提高鍋爐抗燃煤結(jié)焦、沾污能力。將液壓關(guān)斷門(mén)壓力由原設(shè)計(jì)10.8噸提高到18噸，碎渣機(jī)最大出力由15噸/小時(shí)提高到25噸/小時(shí)，斗提機(jī)及干渣機(jī)出力最大出力由15噸/小時(shí)提高到20噸/小時(shí)，為防止破碎機(jī)不易破碎焦塊，增加淬渣冷卻水噴霧設(shè)施。超前謀劃，適時(shí)應(yīng)用新技術(shù)、新材料對(duì)除焦劑進(jìn)行充分論證和試驗(yàn)，探索解決問(wèn)題的新途徑。根據(jù)有關(guān)資料和實(shí)踐，國(guó)內(nèi)應(yīng)用除焦劑解決鍋爐燃燒低熔點(diǎn)煤有較多成功案例，為了研究除焦劑對(duì)解決準(zhǔn)東煤結(jié)焦沾污在燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤防結(jié)焦、沾污方面的效果，西安熱工研究院先后做了多次相關(guān)試驗(yàn)，但未有突破性進(jìn)展。目前，我公司正在與美國(guó)燃料技術(shù)公司協(xié)商除焦劑的應(yīng)用事宜，根據(jù)西安熱工研究院鍋爐材質(zhì)腐蝕試驗(yàn)，管材無(wú)腐蝕，現(xiàn)美國(guó)燃料公司正在做具體實(shí)施方案，待方案確定我公司將結(jié)合等級(jí)檢修實(shí)施。在基建過(guò)程中及時(shí)對(duì)鍋爐受熱面重點(diǎn)區(qū)域?qū)嵤┙饘賴(lài)娡?。在鍋爐安裝完畢、水壓試驗(yàn)前期關(guān)鍵階段，我們經(jīng)過(guò)充分論證并請(qǐng)示神東電力公司同意后，及時(shí)實(shí)施了鍋爐受熱面重點(diǎn)區(qū)域金屬?lài)娡?，噴涂區(qū)域主要在鍋爐爐膛及后豎井包墻區(qū)域，每臺(tái)鍋爐噴涂面積為2680平方米，該措施有效提高了受熱面管壁光潔度和極大地降低了受熱面被吹灰蒸汽吹損的風(fēng)險(xiǎn)。充分發(fā)揮內(nèi)部專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量，為鍋爐大比例燃燒準(zhǔn)東煤打好基礎(chǔ)綜合發(fā)揮生產(chǎn)技術(shù)牽頭作用積極開(kāi)展燃燒準(zhǔn)東煤調(diào)研工作。先后八次組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)華電烏魯木齊熱電、國(guó)電紅雁池電廠、阜康電廠、五家渠信發(fā)電廠、瑪納斯電廠等周邊燃用準(zhǔn)東煤電廠進(jìn)行廣泛調(diào)研。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各廠在燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤均出現(xiàn)過(guò)結(jié)焦、沾污而引起鍋爐被迫停爐，部分電廠還出現(xiàn)了超溫爆管停爐事件。各廠為保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行，均采用摻燒低鈉煤方式燃用準(zhǔn)東煤，燃用準(zhǔn)東煤控制比例大約為50～55%。深入思考燃用準(zhǔn)東煤對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的彌補(bǔ)措施。組織內(nèi)部專(zhuān)題分析，對(duì)多個(gè)關(guān)鍵設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化方向提出相關(guān)建議，推動(dòng)總包、設(shè)計(jì)及廠家進(jìn)行重大設(shè)計(jì)優(yōu)化六項(xiàng)。積極參與燃燒準(zhǔn)東煤防結(jié)焦、沾污科技項(xiàng)目攻關(guān)活動(dòng)。與神東電力技術(shù)研究院、西安熱工研究院、廠家設(shè)計(jì)及總包設(shè)計(jì)單位深入?yún)f(xié)調(diào)，組織和協(xié)助召開(kāi)相關(guān)科技研討會(huì)八次。加強(qiáng)對(duì)燃燒準(zhǔn)東煤運(yùn)行方式策劃和實(shí)施優(yōu)化配、摻煤方式。在西安熱工研究院168小時(shí)鍋爐調(diào)試期間，燃燒方式為對(duì)沖錯(cuò)層燃燒，燃燒準(zhǔn)東煤低負(fù)荷（250MW左右）比例為50%、高負(fù)荷（280MW）比例為40%的基礎(chǔ)上，我公司制定了攙配煤調(diào)整試驗(yàn)方案，通過(guò)分倉(cāng)上煤、準(zhǔn)東煤同層對(duì)沖燃燒，將燃用準(zhǔn)東煤比例提高到60%。優(yōu)化吹灰器運(yùn)行方式。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察分析，對(duì)燃燒器等重點(diǎn)結(jié)焦區(qū)域進(jìn)行了吹灰頻次的調(diào)整，由原來(lái)的每天一次，提高到每班兩次，制定了分區(qū)域投運(yùn)吹灰器程控方案，對(duì)鍋爐屏過(guò)、高過(guò)、高再沾污區(qū)進(jìn)行定期就地觀察，確保不發(fā)生大的永久性結(jié)焦、沾污。適時(shí)加大負(fù)荷擾動(dòng)。通過(guò)加強(qiáng)巡檢檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐爐膛結(jié)焦和沾污體，使用吹灰無(wú)法清理的，選擇在負(fù)荷較低時(shí)變負(fù)荷擾動(dòng)進(jìn)行清理。視情況進(jìn)行磨煤機(jī)切換運(yùn)行。通過(guò)切換磨煤機(jī)運(yùn)行方式，達(dá)到降低燃燒區(qū)域集中熱負(fù)荷，以阻斷結(jié)焦沾污的發(fā)展。加強(qiáng)燃燒調(diào)整、巡視檢查和人員培訓(xùn)管理。專(zhuān)業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，運(yùn)行嚴(yán)格按照配煤方案進(jìn)行操作和和調(diào)整。加大設(shè)備檢修維護(hù)力度加強(qiáng)吹灰器檢修維護(hù)工作。通過(guò)點(diǎn)、巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)吹灰系統(tǒng)設(shè)備缺陷，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)立即處理。加強(qiáng)對(duì)除渣及除灰系統(tǒng)設(shè)備的檢修維護(hù)工作。通過(guò)點(diǎn)巡檢，做好及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題。深入開(kāi)展設(shè)備定期保養(yǎng)管理。通過(guò)定期給油脂、定期清潔等工作，確保相關(guān)設(shè)備處于良好狀態(tài)、性能滿(mǎn)足要求。實(shí)施鍋爐深度燃燒優(yōu)化調(diào)整，努力提高鍋爐燃燒準(zhǔn)東煤比例周密策劃深度燃燒優(yōu)化調(diào)整方案。為進(jìn)一步降低燃料成本，向深度燃燒優(yōu)化調(diào)整要效益，我們提前與西安熱工研究院擬定了相關(guān)試驗(yàn)方案，通過(guò)研究與分析現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果，一是，掌握鍋爐設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀和煤質(zhì)適應(yīng)能力；優(yōu)化燃燒系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，提高鍋爐爐運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性；二是，確定鍋爐所能適應(yīng)的五彩灣煤的最佳摻燒比例，推薦鍋爐優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)；明確工作目標(biāo)，努力實(shí)現(xiàn)大比例燃燒準(zhǔn)東煤75%ECR及以下負(fù)荷，準(zhǔn)東煤的燃用比例達(dá)到80%，力爭(zhēng)達(dá)到100%。采用四臺(tái)磨運(yùn)行方式，準(zhǔn)東煤進(jìn)入A、B、C、D或A、B、C、E倉(cāng)。75%ECR以上負(fù)荷，準(zhǔn)東煤的燃用比例達(dá)到70%，力爭(zhēng)達(dá)到80%。采用分磨摻燒方式，即準(zhǔn)東煤與低鈉煤分別上煤入倉(cāng)，在爐內(nèi)燃燒過(guò)程中進(jìn)行混合。提供鍋爐燃用準(zhǔn)東煤100%ECR、75%ECR以及50%ECR各負(fù)荷段一整套制粉以及燃