提高35th煤粉锅炉运行经济性的试验
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发布时间:2018-09-18
提高35小煤粉锅炉运行经济性的试验肖吕太马钢煤焦化公司安,马鞍山行的经济性。
干燥析出水份。干馏析出挥发份及挥发份的分1前言马钢煤焦化公司动力车间两台35小煤粉锅炉系天津锅炉厂70年代产品由于炉型矮胖,烟气在炉膛内逗留时间过短,煤粉燃烧不完全,加之自1977年投产以来,使用煤种达不到设计要求,飞灰含碳量直较高,锅炉热效率低下。1988年2锅炉大修期间曾在炉膛高温区域的水冷壁管上敷设约202的卫燃带,对降低飞灰含碳量有利,但由于敷设卫燃带后,炉膛温度过高,炉膛壁的水冷壁管上易结焦,影响锅炉的安全生产,后被迫将卫燃带去除。由于锅炉原设计存在先天性不足,安装投产后无法改变,只有从锅炉的燃烧调整燃烧设备性能方面研究着手,不断摸索分柝总结,以提高锅炉的热效率,使其在经济状态下运行。
影响煤粉锅炉经济运行的因素很多,本文着重从加强燃烧调整,合理地组织燃烧及燃烧设备的更新改进两方面进行研究1加强燃烧调整,合理组织燃烧锅炉炉膛是个燃烧空间,煤粉空气混合物由燃烧器喷入炉膛,在炉膛内进行悬浮燃烧;从流体力学的角度看,由燃烧器喷射出来的混合气流可以看成是种紊流自由射流尽管煤粉被磨得很细只90 2,但其燃烧过程仍然很复杂,它包括煤粉的解着火和燃烧,然后是剩余炭粒的燃烧。炭粒燃烧放山大量热量是燃烧的主要阶段,但又是整个过程的薄弱环节。特别是对低挥发份高灰份的煤种,由于挥发份少燃烧释放热量少,不利于促进炭粒燃烧,另外高灰份在炭粒面易形成灰壳使空气不能和内部焦炭接触,因而使焦炭燃烧时间拖长,造成较高的机械不完全热损失35办煤粉锅炉的两只旋流式燃烧器前墙布置,火焰成型。长期以来燃用煤的煤种变化大,煤场又无配煤设施,来什么煤烧什么煤,给燃烧调整带来很大难度操作调整只是凭经验,没有进行系统直较高132,锅炉排烟温度高,热损失大,设计热效率为8,而实际只有76左右。
为掌握锅炉的运行特性,对芝炉作了详细的冷热态测试。
其测试数据炉内冷态空气动力工况试验明,炉内气流充满度较低,特别是前墙燃烧器上方的部位死滞区较大,几乎无气流冲刷。燃烧器气流特性情况南侧的气流有飞边现象两只燃烧器出口气流相互扰动较弱,出口气流按照燃烧器79期12锅炉热态测试数据下而曰工况编号项臼主汽流量次风温度次风温度次风温度次风全压南次风全压北次风喷口流速南次风喷口流速北次风率次风率次风率排烟温度炉膛出口过剩空气系数燃煤挥发份燃煤灰份燃煤低位发热量煤气低位发热量15890煤气按热值占入炉燃料的飞灰含碳量锅炉热效率由于冷态炉内空气动力工况不佳,在热态运行调整过程中,某工况既要调到煤粉燃尽所需足够的炉温,但又不能造成炉内结焦,炉膛温度高对降低锅炉飞灰含炭量经济燃烧有利,但过高的炉温使炉内易结焦,结焦后导致炉况恶化,又反过来影响经济燃烧煤粉燃烧火焰中心温度有时可达1500,此时燃料中的灰份已呈熔化状态正常运行时熔融状使是附粘到管壁上也仅是层疏松的积灰;但是当炉内水冷壁管管距较大时,裸露的炉墙温度比水冷煤粉燃烧区域内的空气动力工况不佳或者炉膛充满度不良,有涡流死角和局部高温点都将弓1起结渣在燃烧过程中,方面正确调整次风的风压来控制次风的流速测试明次风全压在1 13003,喷口流速约12以4较合适;调整燃烧器钝体距喷口的距离,使火焰在炉膛内合理分布,形成较好的空气动力场次风的合理配比是煤粉锅炉经济运行系统不运行时风温约120,这对于煤粉的着火及燃尽都比较有利。测试结果明这时飞灰合碳量为。72,锅炉热效率为83.6;当制粉系统运行时,次风温较低只有65,煤粉的着火燃尽都比较困难,飞灰含碳量高达3左右,锅炉热效率明显下降至74.7.次风温高约300,是煤粉燃烧次风方面含有少量的煤粉,可直接燃烧;另方面喷口在炉膛中部可再次搅拌炉膛内的高温烟气,加强气流的混合;因为次风中含有定量的煤粉,制粉系统运行时要控制次风量风速,尽量降低次风带粉量。测试结果明次风配比控制在2071的近似范围可有利于提高锅炉热效率。
煤粉的燃尽区域在炉膛的上部,燃烧过程进行得比较缓慢,方面上部温度比较低,要使得煤粉在这个区域里燃尽,必须保证适当的过剩空气系数,使炉膛上部仍有定的氧气来供上部烟气中剩余可燃物的燃烧,过剩空气系数不宜过大,否则会造成排烟热损失增加测试明,炉膛出口处过剩空气系数控制在1.251.30为宜,此处烟气含氧量为5 6.实际燃烧调整中通过观察炉膛出口的烟气含氧量来控制调整供风量。
3采用高效对煤种适应性强的燃烧器煤粉燃烧的关键设备是煤粉燃烧器,高效稳燃低污染和防止结渣是对燃烧器的基本要求为了提高劣质煤燃烧的稳定性,我国已开发了多种燃烧设备。如旋流预燃室大速差射流预燃室钝体燃烧器及钝体燃烧器火焰稳定船直流煤粉燃烧器等35办煤粉锅炉为旋流式燃烧器,该燃烧器输送煤粉的次风为直流,次风由叶轮上的轴向叶片导向造成旋流,叶轮的位置是可调的,通过调整叶轮的位置来调节气流的旋转强度多年的使用明该燃烧器对煤种的适应性不强,负荷的调节性能不壁管高得多,面又粗糙,此处首先开始结渣;如果佳,当煤种不对路或低负荷时,燃烧状况很不理想,冶金动力METALLURGICALPOWER飞灰含碳量较高,锅炉热效率低。笔者曾对多煤种分级供风燃烧器进行过研究,其结构1主要结构部分,作了制粉状态下4种不同负荷的测试测试数据2项目工况编号主汽流量炉膛出口过剩空气系数炉膛火焰温度排烟温度煤气燃用量两只燃烧器m3h煤气低位发热量燃煤挥发份燃煤灰份飞灰含碳量锅妒热效率压风量,测量结果明,燃烧器内部存在个稳定形喷口后可以形成个直延伸到燃烧器喷口的中心回流区,但投入次风后,即使次风量很小,此回流区也被破坏;随着次风量的增加,由于次风引射作用使次风中心轴向速度为正值,形成环形回流区2,且被后面次风所阻隔,所以单靠次风本身形成的回流区来维持燃烧器内部着火是不可能的。
由2可,内回流区从燃烧器喷口直延伸到燃烧器内部次风喷嘴区域由于级次风气流切于不同直径的切圆,并且沿轴向直径增大,所以回流区宽度不断增加,到喷口处达最大,当次风量的比率较大时,随着比率增加,回流区形状大小变化不大;当次风量比率较小时,虽然回流强度弱回流量小,但回流区直延伸到次风喷口,次回流区域贯通因此该燃烧器能适应较大负荷变化范围改变次风量的配比,该燃烧器在次风区域贴壁处都存在很大的外回流区边界将进行强的传质传热有利于煤粉气流的预热和增加煤粉颗粒在燃烧器内停留的时间。1多煤种。分级供风燃烧器主要部分结构及测试截面次风通过蜗壳环形喷口喷出成为带煤粉的混合旋转气流,次风分级,每级次风有4只喷管,级次风分别切于不同直径的假想切圆,所有次风在燃烧器内形成旋转气流,为了控制火焰形状,级次风喷管与轴向夹角各不相同;级风均布置在燃烧器喷口内,因此该燃烧器也具有个预燃室在该冷态试验中,测量出气流扩散角约784,气流在喷口处无飞边现象2热态调试该燃烧器在热态燃烧调整过程中炉内燃烧工况直较好,火焰最高温度可达1 470,且形成短火焰剧烈燃烧,同时燃烧气流从喷口呈束状火焰喷出时,旋流已很弱不会造成冲墙结渣燃烧器内次风混合强烈而均匀,入炉过剩空气系数可控制在1.101.15范围内炉膛出口处;1冷态空气动力场试验调整!次风的烟热损失,Allrightsreserved.httpv.ci5为1.201.25,并不影响燃尽效果,从而减少了排冶金动力METALLURGICALPOWER3.2调整安排好运行生产,尽量不压火,少压火,保持锅炉正常出力,减少烧煤不出汽的情况,减少燃料3.3煤质问是影响煤耗的主要问,近年来锅炉直烧的小窑煤,其煤种与锅炉设计需要煤种差异较大,要想将煤耗量下来,在现有的原燃料中如何选择供应,合理地配给燃料,显得尤其重要为此对现有的十几个矿供应的燃料进行了全面分析化验,最后选用了西山两个坑口的煤种,并按比例配烧,专供25400型锅炉燃甩采用原
煤配烧后,煤的技术指标达到这样使入炉煤的挥发分达到16.68,换算成可燃基时可达19.6,灰分为25.09,保持23020的高热值,总体上保证了锅炉的正常燃烧和运行3.4对操作人员按计划进行了技术培训,特别是对生产运行中燃烧调整部分进行了重点讲课和实际操作培训,从运行技术上提高司炉人员的操作水平,从而提高锅炉燃烧状况,促进燃料的燃尽达到节煤的目的3.5从管理上建立健全了生产管理制度,制定了煤耗量的考核指标,与经济责任制挂钩进行考核,加强思想教育,提高职工节能意识和对工作的责任心,减少了人为原因造成的高煤耗现象,开展了值竞赛活动,对煤耗低的班组给予奖励,对煤耗高的班组给予扣奖处罚,重奖重罚,促进职工建立起自觉的节能降耗意识4效果19961998年冬季生产及节能效果1节能效果年份耗煤t产汽t吨汽煤耗kg降耗效益元同时由于采取了种种措施后,使原煤燃烧完全,灰渣量减少,排烟浓度也由19713降为133.43 1如3,保证了环保指标的完成,收到了良好的社会效益。
5结语原煤是电厂锅炉的主要燃料,也是电厂节能降耗的关键所在,实践证明决定锅炉热效率的
主要因素有3条第,炉型是否先进;第,煤质是否适合炉型;第,司炉工的操作是否得当等根据这些主要的原因,针对性地采取措施,强化技术管理,充分合理利用煤资源,达到了节能降耗的目的199930收稿上接第7页2测试数据明,该燃烧器平均飞灰含碳量为12.76,锅炉负荷在2535外范围内改变时,飞灰含碳量在在。213.82范围内变化,相差只有25,说明该燃烧器对负荷的适应性妊这与冷态测试的结果相吻合改变煤种,通过燃烧调整,炉膛内的燃烧状况较好,飞灰含碳量在915范围内变化,这说明该燃烧器对煤种的适应性较弓强改变煤气掺烧量,当煤气量增加时有利于煤粉着火,但当单只燃烧器煤气燃用量大于10003办时,由于煤粉着火过早,火焰提前,喷膛内温度过高,喷口附近出现结焦现象;减少燃用煤气量,但单只燃烧器的煤气燃用量不得小于30034,否则炉膛内燃烧工况不稳定3存在问热态调试明,该燃烧器在满负荷煤气用量大煤中灰份熔点低的情况下,喷口附近有轻微结焦现象,结焦将影响锅炉的经济稳定运行。
该问将继续进步予以研究改进4结论4.1影响煤粉锅炉经济运行的因素很多,在实践中不断摸索并运用测试方法找出各运行参数的内在联系,从而合理地组织燃烧是提高锅炉热效率,使锅炉经济运行的个重要手段。
4.2采用高效节能煤种适应性广负荷调节性能好的燃烧器是提高锅炉热效率,使锅炉经济运行的另重要措施