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    鍋爐改造對結渣的影響

    2021-03-03  來自: 江蘇潤利鍋爐有限公司 瀏覽次數:352

    0  引  言

    鍋爐結渣會給安全經濟運行帶來危害 , 影響結渣有三方面的因素 : 燃料特性、鍋爐結構和運行因素。對于電廠來說 , 主要是根據現有鍋爐設備和煤種 , 進行合理運行。由于鍋爐運行參數與設計值的差異 , 某些電站針對鍋爐出現問題進行了改造。某廠 11 # 爐為 BP - 1025 型鍋爐 , 原設計為四角切圓燃燒 , 因原設計煤種與實際燃用煤種差別較大 , 在中、低負荷情況下頻繁滅火。由于考慮不全面 , 改造后導致了鍋爐結渣 , 影響了鍋爐的安全經濟運行。本文從鍋爐改造方面分析了影響結渣的因素 , 提出了預防結渣的措施 , 為電廠運行提供了參考。

    1  鍋爐改造對結渣的影響

    1993 - 1994 年間分 2 次將 1 - 4 # 磨煤機一次風噴口改為多功能燃燒器。改造后對運行及低負荷穩燃起到了明顯的作用 , 但由于一次風氣流特性的改變 , 對一次風噴口及周圍水冷壁沖刷磨損較為嚴重 , 1997 年中小修中將多功能燃燒器船體由原來的豎置改為橫置。

    改置后的一次風噴口其氣流特發生了相應的變化 , 由于四周間隙較均勻 , 回流區趨于合理。但主氣流改后的寬度減小 , 高度不變 , 高寬比增大 ,射流剛性要差 , 且射程相對縮短 , 燃燒過程往上移 , 從而使火焰中心上移 , 爐膛出口煙溫上升。

    同時 , 該爐由于吹灰器除灰效果不佳 , 以及在標高 46 m 處的 2 層短吹灰器因設備的故障而被拆除 , 導致在燃燒器區域上都有明顯的積灰和結渣 , 在標高 46 m 58 m 處積灰結渣較來嚴重 , 在運行中時有塌灰掉渣現象發生。與具有同樣結構和燃燒器的 12 # ( 多功能燃燒器船體為豎置 ,吹灰器投入率達 80 %) 相比 ,11 # 爐由于火焰中心上移和爐內結渣、積灰 , 導致爐膛出口 ( 屏式過熱器前 ) 的煙氣溫度高達 1 400 - 1 450 , 12 #爐爐膛出口煙氣溫度高時的 1 300 ℃相比較 ,高出 100 - 150 ℃。

    由于積灰使傳熱熱阻增加 , 受熱面吸熱相對減少 , 導致各段煙溫升高。為了彌補受熱面吸熱不足和負荷需求而增加燃料量 , 造成各段煙溫的進一步升高 , 導致了結渣、積灰的進一步發展 ; 即使燃用不易結渣的煤種 , 如果爐內達不到吹灰效果時 , 隨著時效作用也會使爐內的燃燒熱量分配趨于不合理 , 使積灰和結渣現象繼續發展 , 造成惡性循環。

    某廠 PG650 t/ h 鍋爐 , 對直流燃燒器進行了改造 , 將其二、三層共 8 個矩形噴口改為濃淡型噴口 , 使原來直流燃燒器變為濃淡燃燒器。改造鍋爐后運行表明 : 鍋爐降負荷到 100 MW 仍可不投油穩燃 , 但鍋爐出現嚴重結渣現象 , 頻繁掉渣 , 砸壞水冷壁管。

    結渣原因中 , 設備改造影響很大。因一次風噴口安裝、焊接不良 , 致使銜接處出現間隙 , 造成二次風向一次風竄風 ; 二次風風壓大 , 風速高 , 竄入一次風道 , 導致一次風量大、風速增加 , 著火熱增加 , 燃料著火推遲 , 燃燒穩定性變差 , 火焰中心上移 , 部分煤粉的燃燒推遲到爐膛上部 , 使上部爐膛負壓出現較大幅度的波動 , 并引起其他參數波動 ; 同時 , 二次風本身風量減少 , 風速下降 , 使燃燒后期熾熱焦碳得不到氧而出現局部還原性氣氛 ,引起結渣。

    二次風向一次風竄風 , 一次風速提高 , 氣流在爐內的旋轉強度也增加 , 煤粉受慣性力作用向旋轉外側聚集 , 因此煤粉濃度切圓和溫度切圓比速度切圓大 , 即近壁區域火焰溫度高 , 灰粒濃度高 ,處于熔融狀態的灰粒很容易受慣性力作用粘附在水冷壁上而造成結渣。

    1 層燃燒器 4 # 角一次風噴口被堵塞了一半面積。由于阻力增加 , 該角風量、風速降低 , 其他 3 個角的風速都相應提高 , 各角風速不均勻程度加大 , 火焰中心截面被推向右墻 , 使右墻結渣明顯比其他 3 側墻多且厚。

    中速磨直吹式燃燒系統因磨煤機至四角輸粉管道阻力特性不同 , 會使每個噴燃器的煤粉量分配不均勻 , 造成爐膛局部缺氧和熱負荷不均勻 , 在燃燒空氣不足的情況下 , 爐膛結渣狀況會惡化。

    改造后濃淡燃燒器濃相煤粉設計濃度為0.80 kg/ kg 。稀相煤粉設計濃度為 0.15 kg/ kg

    實際運行過程中 , 稀相煤粉濃度高于設計值 ,其位置位于該層燃燒器的上部 , 使這部分煤粉處于缺氧燃燒狀態 , 形成局部還原性氣氛 , 降低了灰熔點 , 加重了結渣 ; 同時在冷態測試中稀相風速比濃相風速低 6 - 7 m/ s , 使煤粉著火點離噴口很近 ,造成噴口結渣、燒壞。

    2  減輕結渣的措施

    電廠經過實踐 , 認識到改造的不合理。利體割掉 , 保留下兩層 1 2 # 磨一次風噴口船負荷穩燃 , 又可以達到防止火焰中心上移的目荷下爐膛出口煙溫高不超過 1 330 , 運行中積灰結渣明顯減輕。

    針對 PG650 t/ h 鍋爐問題 , 電廠提高了檢修質量 , 解決了設備安裝等問題 , 進行了燃燒調整 ,保證了合適的煤粉濃度和風速。運行表明 , 減輕了結渣。

    3  結束語

    鍋爐的技術改造 , 對鍋爐結構和運行參數的匹配具有重要作用 , 在改造時 , 應充分根據實際情況 , 綜合考慮各種情況及改造后果 , 保證鍋爐的安全經濟運行。

    關鍵詞: 鍋爐   改造   結渣     

    本公司專業設計、制造電站鍋爐、工業鍋爐、導熱油爐鍋爐和壓力容器等。

    銷售部:0519-86151623 

     


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