第三熱電廠鍋爐爐膛冒正原因探析

晁云剛

摘 要：本文主要針對陽泉煤業(yè)（集團）有限公司發(fā)供電分公司第三熱電廠2#3#4#鍋爐，在長期運行過程中逐漸出現(xiàn)爐膛冒正現(xiàn)象，通過對爐膛冒正原因的分析、排查、判定，經(jīng)過對空預(yù)器、熱工儀表、煙道插板門的逐一排查，有效解決了爐膛冒正現(xiàn)象，鍋爐負荷接帶能力得到有效保證，提升了機組經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：鍋爐；爐膛負壓；煙道插板門

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.184

1 鍋爐、燃煤煤質(zhì)、運行工況概述

1.1 鍋爐概述

1#2#3#鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG150/9.8-1型鍋爐，4#鍋爐為濟南鍋爐廠生產(chǎn)的YG270/9.8-M型鍋爐，1#2#3#4#鍋爐均為高壓、露天布置、單爐膛、燃煤固態(tài)排渣、自然循環(huán)汽包鍋爐，“∏”型布置，煤粉懸浮燃燒。1#2#3#鍋爐高溫過熱器、低溫過熱器以及上級空預(yù)器裝有BH型脈沖激波吹灰裝置，4#鍋爐高溫過熱器、低溫過熱器以及上級空預(yù)器裝有高聲強陣列式聲波吹灰裝置，1#2#3#4#鍋爐脫硝反應(yīng)區(qū)裝有膜式聲波吹灰器。

1#2#3#4#鍋爐采用SCR脫硝、石灰石石膏法脫硫工藝，煙氣分別經(jīng)布袋除塵器進入公共煙道，經(jīng)擋板隔離分流后進入1#2#吸收塔脫硫后進行排放。一般標準運行方式：1#2#鍋爐煙氣進入1#吸收塔，3#4#鍋爐煙氣進入2#吸收塔；特殊情況下，1#2#或3#4#鍋爐煙氣可臨時進入2#或1#吸收塔進行運行。

1.2 燃煤煤質(zhì)概述

本廠屬于典型的坑口電廠，燃煤主要來源于旁邊的礦井所供給的無煙煤，其主要元素分析如下：

1.3 運行工況概述

在冬季，為了保證對外供電、供暖任務(wù)，1#2#3#4#鍋爐逐步啟動運行，在四臺鍋爐運行初期，鍋爐各項運行參數(shù)正常，隨著運行周期的加長，2#3#4#鍋爐出現(xiàn)不同程度的爐膛負壓冒正現(xiàn)象，頻繁發(fā)生掉焦滅火現(xiàn)象，為確保鍋爐安全運行，2#鍋爐降負荷至125t/h、3#鍋爐降負荷至115t/h、4#爐降負荷至240t/h運行；同時，1#2#3#4#將高溫過熱器、低溫過熱器以及上級空預(yù)器定期每天吹灰改成每班進行吹灰，將脫硝反應(yīng)區(qū)吹灰時間間隔由15分鐘縮短至10分鐘，由于3#鍋爐爐膛負壓冒正較為突出，只能停運一套制粉系統(tǒng)并靠鄰爐進行輸粉運行。

2 原因分析、排查、確定

通過對2#3#4#鍋爐運行報表的查詢，相關(guān)數(shù)據(jù)的對比分析，我們初步判定影響2#3#4#鍋爐爐膛負壓冒正的可能原因為熱工儀表偏差、煙道內(nèi)積灰較多、空預(yù)器漏風率較高、煙道插板門開關(guān)不到位，就這些原因我們逐一進行了排查：

（1）熱工儀表偏差。通過對爐膛負壓變送器進行校驗、取樣管檢查疏通，校驗表計正常、取樣管無堵塞，故此原因不成立。

（2）煙道內(nèi)積灰較多。因煤質(zhì)灰分含量較大，經(jīng)過SCR脫硝后，使得未充分反應(yīng)的氨氣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生硫酸氫銨，使得煙氣飛灰粘度增加，在煙氣經(jīng)過換熱管束時，不可避免的在換熱管束的煙氣側(cè)逐漸積存，長時間造成省煤器出現(xiàn)部分積灰、空預(yù)器管束出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，間接造成煙氣通流面積減少，煙氣阻力增大，表征顯示為爐膛負壓冒正，此原因2#3#4#鍋爐爐膛負壓冒正的次要原因。

（3）空預(yù)器漏風率較高。因煤質(zhì)工業(yè)分析硫份、灰份較大，在鍋爐脫硝系統(tǒng)超低排放后，不可避免產(chǎn)生的硫酸氫銨攜帶飛灰逐漸粘貼在中下級空預(yù)器管壁，長時間運行，空預(yù)器逐漸出現(xiàn)部分堵塞現(xiàn)象，煙氣流通的面積逐漸銳減，流通的空預(yù)器管束流速逐漸增加，空預(yù)器管束出現(xiàn)破損現(xiàn)象，進而造成空預(yù)器漏風率增大。通過對2#3#4#鍋爐空預(yù)器前、后煙氣過量空氣系數(shù)進行測算，發(fā)現(xiàn)空預(yù)器漏風較高，引風機無用功耗能增加，此原因是2#3#4#鍋爐爐膛負壓冒正的主要原因。

（4）煙道插板門開關(guān)不到位。引風機出口至吸收塔煙道的未脫硫的煙氣中二氧化硫初始濃度達6000mg/Nm3，勢必在煙道內(nèi)壁形成腐蝕。在日常的操作中，腐蝕掉的鐵銹會卡澀插板門軌道使得插板門開關(guān)不到位，直接影響煙氣流通的面積，此原因是2#3#4#鍋爐爐膛負壓冒正的另一個主要原因。

3 整改措施

通過原因判斷、分析、認定，結(jié)合現(xiàn)有煤質(zhì)情況、運行情況、系統(tǒng)組成、改造前后圖紙對比，制定以下整改方案：

（1）煙道內(nèi)積灰問題。將BH型脈沖激波吹灰裝置、高聲強陣列式聲波吹灰裝置由定期每天吹灰改成每班吹灰，將脫硝反應(yīng)區(qū)吹灰時間間隔由15分鐘縮至10分鐘；在鍋爐輪停消缺時對各個吹灰器性能進行試驗，對損壞的吹灰器膜片進行了更換；在煙氣低溫段即中下級空預(yù)器處增加聲波吹灰器，并在SCR反應(yīng)器出口至中級空預(yù)器的煙道內(nèi)增加導(dǎo)流板，確保煙氣均勻進入。

（2）空預(yù)器漏風率較高問題。在檢修時，通過對空預(yù)器的檢查，發(fā)現(xiàn)1#4#爐中下級空預(yù)器管束堵塞較多，部分防磨套管損壞；3#爐下級空預(yù)器破損管束數(shù)量占總管束的1/3，中級空預(yù)器堵塞1/4，對堵塞的空預(yù)器管束進行了高壓水沖洗，對破損的管束進行了盲堵，更換破損的防磨套管，由于3#爐下級空預(yù)器破損管束較多，對下級空預(yù)器整體實施了更換，并將下級空預(yù)器管束尺寸由φ40×1.5提升至φ42×1.5、管束整體高度提升150mm。

（3）煙道插板門開關(guān)不到位問題。在檢修時，清掃了軌道內(nèi)鐵銹，并加裝了壓縮空氣吹掃裝置，定期進行吹掃；同時，重新核對了插板門內(nèi)外行程，加裝機械限位裝置，并規(guī)定插板門開關(guān)不得中間停止，防止因煙氣攜帶的漿液回流造成插板門后堆積石膏，造成插板門堵塞現(xiàn)象。

4 實施效果

（1）2#3#4#鍋爐爐膛冒正現(xiàn)象得以解決，爐膛負壓符合規(guī)程規(guī)定。

（2）2#3#4#鍋爐帶負荷能力得以保證，2#鍋爐由125t/h提升至140t/h、3#鍋爐由115t/h提升至140t/h、4#爐由240t/h提升至260t/h，3#鍋爐實現(xiàn)雙套制粉運行，輸粉機恢復(fù)緊急備用設(shè)備狀態(tài)。

（3）鍋爐穩(wěn)定運行系數(shù)得以提升，掉焦滅火次數(shù)大幅度減少。

5 結(jié)論

通過對空預(yù)器檢查消缺，吹灰器的檢查消缺，3#爐下級空預(yù)器的更換，增加聲波吹灰器、煙氣導(dǎo)流板等措施，有效解決了鍋爐爐膛冒正現(xiàn)象，鍋爐負荷接帶能力得到有效保證，提升了機組經(jīng)濟性。