350MW超臨界直流鍋爐結(jié)焦原因分析與改進(jìn)

林樹亮　李建軍

摘 要：本文對超臨界直流鍋爐進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其在運行過程中的問題，比如冷壁結(jié)焦以及工作電荷不穩(wěn)定等情況，之后分析了出現(xiàn)這些問題的原因，對控制燃燒的方法來解決鍋爐的運行情況進(jìn)行了深入分析，還對一些鍋爐進(jìn)行了改造，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的管理目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：鍋爐；結(jié)焦；控制；燃燒；經(jīng)濟(jì)性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.141

1 目前鍋爐各個方面存在的問題

（1）設(shè)備內(nèi)容。有的電子廠會投入一些新型的鍋爐，比如說直流爐，它的主要特點就是以燃煤的參數(shù)臨界點，通過改變壓力的方式來運行鍋爐，不僅使得鍋爐能夠處于一個良好的燃燒環(huán)境，還能夠使其受到保護(hù)。

（2）鍋爐設(shè)備中出現(xiàn)的問題。2013年前后，我國的煤出產(chǎn)率較小、價格高，是在新疆的一些地方，煤的購買價就相對低一些，可以選用這些地區(qū)的煤來進(jìn)行燃燒，鍋爐能達(dá)到工作的最好狀態(tài)就是將負(fù)荷的范圍控制在二百四十兆瓦，還不會出現(xiàn)太多結(jié)焦的問題。但是，如果在冬季，該鍋爐的耗用額度就會上升，并且還需要加大煤的投入力度，這就會使得在今后的過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)焦的問題，出現(xiàn)結(jié)焦的原因主要是因為鍋爐的出口處的溫度高，并且還有大量的溫水會導(dǎo)致使得各個環(huán)節(jié)的進(jìn)行時間受到限制，就發(fā)現(xiàn)了這個問題。要想在根本上解決這些結(jié)焦時出現(xiàn)的問題，就要保證運行的負(fù)荷程度不高于二百五十兆瓦，這樣才會使得電廠掌握生產(chǎn)的主動性。

2 對結(jié)焦中存在的問題進(jìn)行研究考察

（1）煤里所含的種類比較多，熔點降低，容易結(jié)焦。在對煤進(jìn)行燃燒的時候會發(fā)現(xiàn)不同性質(zhì)的煤的軟化溫度不是一樣的，經(jīng)過一系列的混合后的熔點也不是簡單的對其進(jìn)行簡單的相加，它會發(fā)生相應(yīng)的變化，性質(zhì)相差越多的煤它的變化程度就會越大，很難判斷。除此之外，含有馬克煤的燃煤的熔點會更低，這就使得出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象更加常見。

（2）煤中含有較多的堿金屬，使得鍋爐結(jié)渣。經(jīng)過分析鍋爐的結(jié)渣問題會發(fā)現(xiàn)其主要原因就是因為燃煤中有過多的堿金屬。常見的廣匯煤中就含有較多數(shù)量的Na，在受熱時Na會揮發(fā)，進(jìn)而會形成一些沉積物，時間久了就會使得鍋爐不能正常的傳熱，這樣就會出現(xiàn)結(jié)渣的現(xiàn)象。

（3）各種煤在摻燒時候的比例不確定。在實際的工作中，要想真正的把煤進(jìn)行合理的摻燒是很難實現(xiàn)的，這主要是因為在場的工作人員不夠有責(zé)任，不能準(zhǔn)確的對所需煤量進(jìn)行嚴(yán)格的把控，如果在摻燒的時候不能對煤進(jìn)行合理的管控就會使得鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦的問題。

（4）沒有足夠的吹灰器。經(jīng)過實驗我們發(fā)現(xiàn)吹灰器是一個很重要的設(shè)備，它可以在一定程度內(nèi)改善鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象，實際上吹灰器的工作原理是在一個特定的容器內(nèi)對空氣和燃?xì)膺M(jìn)行混合，之后通過一系列的步驟使得其能夠發(fā)生爆燃，這樣就會有高溫、高壓的氣體生成，以特定的形式進(jìn)入鍋爐里，之后會對鍋爐表面的灰塵進(jìn)行清理，將其帶出爐外，因此在條件運允許的情況下可以增加吹灰器的數(shù)量，這樣就可以在一定程度上降低出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象。

（5）相應(yīng)的工作人員對電廠的了解不足。一般地來說，有些工作人員都是第一次接觸這種直流式的鍋爐，對鍋爐的運行原理不是很了解，這樣就會增大鍋爐出現(xiàn)問題的可能性，再出現(xiàn)問題的時候不能及時進(jìn)行調(diào)整，最后會使得問題越來越嚴(yán)重，最后不得不停止鍋爐的工作。

3 對燃燒進(jìn)行合理調(diào)整

調(diào)整燃燒的進(jìn)行可以通過以下幾個方面來進(jìn)行：一是對一次風(fēng)的均勻性進(jìn)行調(diào)整，對風(fēng)管進(jìn)行一定的調(diào)整，這樣會改善風(fēng)量的均勻程度，不會出現(xiàn)很大的誤差；二是對煤粉進(jìn)行調(diào)整控制，研究表明，采用很細(xì)的煤粉可以有效地降低結(jié)焦問題的發(fā)生，調(diào)整后可以使得煤粉能夠充分的燃燒，這樣就不會有大量的沉積物；三是改變煤種的混合比例，在對煤進(jìn)行摻雜的時候一定要保證廣匯煤的質(zhì)量不超過總質(zhì)量的一半，過高成分的硫會加大出現(xiàn)結(jié)焦的可能；四就是改善鍋爐漏風(fēng)的現(xiàn)象，有些結(jié)焦比較嚴(yán)重的鍋爐，人們往往會選擇以人工的方式進(jìn)行清除，這樣會使得漏風(fēng)量加大，在處理的過程中會使得火焰集中在中心區(qū)域進(jìn)行燃燒，這樣會加大結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，相應(yīng)的部門，可以通過對鍋爐進(jìn)行改裝，減緩清理口的漏風(fēng)現(xiàn)象，這樣就可以有效地降低出現(xiàn)結(jié)焦地問題。

4 對出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象進(jìn)行分析

（1）煤質(zhì)因素。機(jī)組從整套啟動開始至168小時試運結(jié)束，均采用汽運煤，煤源較雜，煤質(zhì)差異性較大，低位發(fā)熱量在2 800～3 000 kcal/kg，機(jī)組正常投入運行后，原煤均為附近煤礦由輸煤皮帶直接運至鍋爐，煤質(zhì)基本能夠保持穩(wěn)定，熱值也有所提高，低位發(fā)熱量在3 200～3 400 kcal/kg，煤質(zhì)因素是導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦的重要原因。

（2）一次風(fēng)配風(fēng)不均。實際磨煤機(jī)出口一次風(fēng)管道風(fēng)速偏差較大，同層一次風(fēng)速偏差最高達(dá)20%以上，一次風(fēng)速不均直接造成爐內(nèi)空氣動力場組織混亂，從而導(dǎo)致切圓嚴(yán)重偏斜，從而發(fā)生嚴(yán)重結(jié)焦。

（3）煤粉細(xì)度不合理。磨煤機(jī)實際煤粉細(xì)度R90基本在30%～35%左右，煤粉偏細(xì)，導(dǎo)致著火提前，燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷驟增，容易發(fā)生結(jié)焦。將煤粉細(xì)度適當(dāng)調(diào)粗后，結(jié)焦?fàn)顩r有所減輕。

（4）一次風(fēng)量偏大。實際一次風(fēng)量嚴(yán)重偏高，額定負(fù)荷下實際熱一次風(fēng)溫約320℃，比額定負(fù)荷下設(shè)計值365℃低了約45℃，由于熱一次風(fēng)溫偏低，導(dǎo)致在相同給煤量下，為了保證磨煤機(jī)出口溫度（實際為55～60℃），實際運行中不得不提高一次風(fēng)量，由于一次次風(fēng)量過大，二次風(fēng)量就會相應(yīng)減少，二次風(fēng)剛性就會減弱，一、二次風(fēng)比例嚴(yán)重失衡，容易導(dǎo)致水冷壁結(jié)焦。

（5）爐底嚴(yán)重漏風(fēng)。當(dāng)結(jié)焦量較大時，為了清理渣塊，不得不打開干排渣機(jī)清渣口人工清理焦渣，這樣將導(dǎo)致大量冷風(fēng)從清渣口進(jìn)入爐膛，鍋爐無組織漏風(fēng)增大，二次風(fēng)量減少，除了造成排煙溫度升高，同時火焰中心也將上移，上層燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷升高，也將加劇鍋爐發(fā)生嚴(yán)重結(jié)焦。

5 結(jié)束語

通過上文我們可以發(fā)現(xiàn)使用混煤燃燒的方法會對鍋爐帶來一定的副作用，使其不能正常運行，會有很大可能出現(xiàn)結(jié)焦或者降低負(fù)荷能力的現(xiàn)象，如果可以采取有效的技術(shù)加以改正，控制好煤的燃燒比例，對設(shè)備進(jìn)行零件的改裝，這樣就可以在一定程度上提高鍋爐的性能，降低出現(xiàn)結(jié)焦的可能性，這樣就能幫助鍋爐的使用周期增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：林樹亮（1989-），男，助理工程師，內(nèi)蒙古呼和浩特人，從事350MW超臨界直流鍋爐發(fā)電生產(chǎn)工作。