煙煤鍋爐超溫原因分析及應對措施探討

王圳源

摘 要：主要對改燒煙煤后鍋爐主蒸汽和再熱蒸汽超溫問題展開了探討，詳細闡述了入爐煤質(zhì)的變化、設備缺陷和運行操作可能產(chǎn)生的影響，并給出了一系列防范應對措施，以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：鍋爐燃燒；設備缺陷；煤質(zhì)；煤粉

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.092

文章編號：2095-6835（2015）15-0092-02

羅定電廠2臺135 MW機組鍋爐于2012年實施了改燒煙煤和摻混爐煙的改造，改造后煤炭質(zhì)量較以往有很大的變化，煤粉在爐膛中燃燒穩(wěn)定，但也存在燃燒器煤粉提前著火、鍋爐超溫頻繁等問題。因此，為了保障鍋爐的設備運行安全，我們就需要采取必要措施對鍋爐超溫做好防治?；诖耍疚木兔旱钠焚|(zhì)、設備缺陷和運行操作對鍋爐燃燒的影響及應對措施進行了探討。

1 入爐煤質(zhì)對燃燒的影響

表1為兩臺爐煙煤改造的設計煤種，根據(jù)試驗得知，1，2號鍋爐在入爐煤熱值為17 981 kJ/kg條件下可以帶滿負荷，基本達到設計要求，具體的帶負荷能力受下粉穩(wěn)定性的影響。原設計煤粉細度為R90≤9%，現(xiàn)設計煤粉細度為R90≤23%.在實際生產(chǎn)中，由于煤種變化、摻混的均勻性和煤粉細度的影響，入爐煤品質(zhì)會直接影響鍋爐燃燒、汽溫控制。

煤可以分為以下幾種：①高品質(zhì)煤（收到基低位發(fā)熱量為22 257 kJ/kg，揮發(fā)分為29.6%，灰分為17.4%）。這種摻混煤揮發(fā)分高、易著火、燃燒穩(wěn)定、爐膛溫度高、火焰中心低。②低品質(zhì)煤（收到基低位發(fā)熱量為18 486 kJ/kg，揮發(fā)分為26.6%，灰分為28.9%）。這種摻混煤發(fā)熱量較低且灰分大、煤粉著火延遲、火焰中心上移、機械不完全燃燒損失增大，使爐溫降低、輻射傳熱減少，影響了帶負荷能力?；曳趾吭黾訒绊懼?、燃燒過程，同時也增加了制粉系統(tǒng)、爐膛管道的磨損。③品質(zhì)正常的煤，煤粉細度過大，即R90>23%.煤粉在爐內(nèi)燃盡的時間增加，機械不完全燃燒損失增大，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，對流過熱器吸熱量增加，蒸汽溫度升高。

根據(jù)煤化檢測數(shù)據(jù)，#1爐入爐煤平均細度為24.86%，#2爐入爐煤平均細度為25.17%，均略大于設計要求。煤粉細度過大時，應減小磨煤機通風量，增加煤在磨煤機的研磨時間；反之，煤粉將變粗。關小粗粉分離器折向檔板開度，可使煤粉變細；反之，煤粉則變粗。

煤質(zhì)差時，適當降低一次風速，提高一次風溫；合理配置二次風，將過量空氣系數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，并使爐膛火焰中心適中；盡可能提高給粉機轉(zhuǎn)速，保證煤粉濃度。

2 設備缺陷及運行操作的影響分析

設備缺陷及運行操作的影響主要有：①跟蹤不上給水泵勺管或減溫水調(diào)整門自動控制，導致超溫。因為#1爐給水自動現(xiàn)是單沖量跟蹤，在負荷波動大時，容易引起水位的劇烈波動，從而導致給水跳自動。在值班員未能及時發(fā)現(xiàn)、采取手動調(diào)節(jié)的情況下，容易導致超溫。②爐膛水冷壁結(jié)焦。爐膛內(nèi)結(jié)焦使得水冷壁吸收熱量減少，爐膛出口煙溫升高，過熱器傳熱惡化，造成主、再熱蒸汽溫度升高，甚至超溫爆管。③在加減負荷過程中引起超溫。改燒煙煤之后，因為要對一次風粉溫度等加以控制，一次風量等較燒無煙煤時要大，在調(diào)整負荷過程中，因為存在滯后的現(xiàn)象，如果操作過快、幅度過大，減溫水自動會跟蹤不上，就容易超溫。④啟停制粉過程中引起超溫。在改燒煙煤后，對制粉系統(tǒng)抽粉要求更嚴格，抽粉時間往往較長，排粉機進口擋板開度較大，會造成制粉系統(tǒng)大量煤粉沖入爐膛，造成負荷波動大，引起溫度波動，甚至超溫。⑤減溫水不足。為滿足正常運行減溫水量，兩臺爐均已對主給水電動門進行截流，在操作中，增加減溫水量的余地已不大。⑥給粉機經(jīng)常出現(xiàn)下粉不均或斷銷子現(xiàn)象，造成負荷波動大，導致其超溫。改燒煙煤之后，兩臺爐均有多臺給粉機下粉不均。當某臺給粉機出力出現(xiàn)問題時，負荷波動將近5～10 MW，多臺給粉機出現(xiàn)問題，波動更加劇烈，而鍋爐減溫水自動往往跟蹤不上，再加上調(diào)整不及時的情況，就容易導致超溫。

3 防范與應對措施

3.1 鍋爐設備改進

在改燒煙煤改造中，對燃燒器一次風噴口及周界風風口結(jié)構(gòu)進行了改進。在噴口內(nèi)布置縱向鈍體，能有效提高穩(wěn)燃能力。將周界風偏置，使得淡側(cè)的周界風起到側(cè)二次風的作用，增加淡側(cè)一次風的剛性；將周界風噴口四周做成翻邊結(jié)構(gòu)，適當延遲周界風與一次風的混合，既能補充氧量，也能進一步防范水冷壁高溫腐蝕和結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。

在改造中，將爐膛內(nèi)原設有的246 m2衛(wèi)燃帶和衛(wèi)燃帶所留銷釘一并去除，將原來有銷釘?shù)乃浔诖蚰ス饣?，以防該部位成為爐膛結(jié)焦源。

3.2 改善燃煤摻混

不同的燃煤摻混比例直接影響到入爐煤的熱值、灰分、揮發(fā)分和污染物排放等，應做好入爐煤摻燒試驗，根據(jù)入爐煤的燃燒情況、污染物排放量確定最佳摻混比例，并嚴格按照摻混比例均勻上煤，避免某一煤種比例偏大。

3.3 運行優(yōu)化

要防止入爐煤品質(zhì)變化大造成燃燒不穩(wěn)，可從以下幾個方面入手：①維持鍋爐燃燒工況穩(wěn)定，以增強燃燒抗干擾的能力；②認真監(jiān)盤，在燃燒工況發(fā)生變化時，及時發(fā)現(xiàn)并采取補救措施來穩(wěn)定燃燒。

優(yōu)化鍋爐燃燒運行可采取的的措施主要有以下6種：①將一次風壓維持在3 000～3 300 Pa，將爐膛過剩氧量維持在3%左右，并隨著負荷的增加適當提高一次風壓。②將爐膛風箱差壓維持在200 Pa以上，以保證噴口有適當?shù)闹芙顼L冷卻。③鍋爐值班員應及時了解入爐煤的品質(zhì)，調(diào)整好磨煤機研磨時間、爐膛風量和風壓，適當降低一次風壓有助于給風機下粉的穩(wěn)定。④當減溫水不足時，可采取稍開給水旁路調(diào)整門、節(jié)流主給水電動閘閥方式提高減溫水流量。再熱器減溫水不足時，還可以稍開給水泵再循環(huán)門，通過提高給水泵轉(zhuǎn)速來提高減溫水流量。⑤負荷波動大時，應提早加強控制，避免引起過多連鎖反應，同時，集控室應留下足夠人手，在出現(xiàn)問題時，例如#1爐負荷波動較大，給泵跳自動時能及時幫助調(diào)整。⑥在鍋爐發(fā)生超溫異常情況時，經(jīng)采取調(diào)整措施無效時，應果斷拉給粉機停止制粉，投油槍穩(wěn)定負荷。

4 結(jié)束語

綜上所述，鍋爐超溫既存在客觀因素，也存在主觀因素。一方面，應不斷改進鍋爐設備，加強燃煤摻混研究；另一方面，我們應該提高安全意識，在加、減負荷或啟、停制粉這些可以預見的變工況過程中做到超前控制，提前做好防范控制措施，以克服客觀存在的困難。這樣不僅可以提高整體的經(jīng)濟效益，最重要的是可以保證整個鍋爐系統(tǒng)的正常運行。

參考文獻

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[2]趙斌.煤質(zhì)變化對鍋爐燃燒的影響及應對措施[J].科技與企業(yè)，2012（20）.

〔編輯：王霞〕