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冀中能源显德汪矿电厂35吨锅炉负荷低原因分析

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摘 要:冀中能源显德汪矿矸石电厂1#锅炉为JG―35/3.82-M循环流化床机组,最近一段时间以来,锅炉负荷维持在较低水平,结合运行经验对锅炉进行实际分析、计算后,找出其负荷低的原因。为生产运行提供理论依据,改善该锅炉的运行经济性能。

关键词:锅炉负荷 原因分析 理论依据

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(c)-0108-01

1 煤质对锅炉的影响

冀中能源显德汪矿矸石电厂为享受国家优惠政策的资源综合利用电厂,锅炉所用燃料是矿井的劣质煤和经过洗煤后剩余的洗中煤。其特点为,水分大(12%)、灰分大(40%~60%),粒度细、发热量低(平均低位发热量11902KJ/KG)。

1#锅炉燃用该燃料造成的结果是:

(1)锅炉负荷低,蒸发量小,发电机负荷不高。由于入炉煤的发热量较低,运行时燃烧维持在较低水平,使得锅炉蒸发量较低,负荷因此受到影响。

(2)在燃料发热量低的情况下,为了尽可能提高锅炉负荷,则需增加给煤量,这样会造成锅炉灰渣量的增加。此外,由于风机满负荷出力运行,不能合理配风,风量不足,床温较低,锅炉燃烧速度慢,大渣、飞灰含炭量偏高,不完全燃烧热损失增加。

(3)尾部烟道及脱硫塔内容易积灰,烟气流通阻力大,尾部受热面传热能力差。这是因为燃料中颗粒细,灰分大,1/3的灰渣由炉膛底部的放渣管放出,2/3的飞灰经尾部烟道进入电除尘,烟气中的灰浓度大,更容易积灰。煤中水分大时,水蒸发膨胀,烟气体积增加,烟气流速增加,对尾部受热面的冲击力也增加,磨损增大,如果排烟温度低于烟气露点温度,同时会造成低温腐蚀。

所带来的不利影响:床温低、燃烧不充分;灰分大,燃烧速度慢;排渣和飞灰含炭量大,锅炉燃烧效率低。

运行时主要应采取以下措施:

(1)保持锅炉满出力运行,强化燃烧调整,提高床温。

(2)减少给煤机转数,降低给煤量,增加燃料在炉中的停留时间。

(3)降引风,保持适当的高床压。床压过高,传热能力强,导致床温低;床压过低,燃料在炉中停留时间短,燃烧不充分。

(4)由于锅炉长期运行,底部卫燃带变簿,应增加卫燃带厚度或高度(过高影响蒸发量),有利于减少密相区的吸热。

以上各项措施的主要目的是提高床温和增加燃料燃烧时间。通风阻力增加、排烟温度升高时,及时组织部分吹灰。一般情况排烟温度每升高10°,排烟热损失增加0.5~0.8%。

2 漏风的影响

1#炉正常运行时,空气预热器的风压是2#炉的3.2倍左右。取值为当天24 h平均值,过热器、再热器后氧量为1.5%,而在电除尘进口的烟气中氧量为9.4%,通过计算可得省煤器与空气预热器这一段的漏风系数为0.73,是2#炉(2#炉这段的漏风系数为0.35)的两倍多,而且一旦空气预热器漏风,漏风夹带烟气中的灰颗粒冲刷周围的空气预热器管,加剧空气预热器的泄漏量,冷风漏入烟道内,使一次风形成短路,造成一次风量供风量不足和低温腐蚀,导致引风机电流增大。

根据现场的实际情况和运行参数的分析,锅炉中漏风主要会造成以下各项不利影响:

(1)鼓风机、引风机出力增加,电流增大。

(2)排烟温度降低,增大低温腐蚀。

(3)燃烧风量不足,负荷受限。

(4)烟气量大,流速高,增大了引风机叶轮的磨损,长期运行造成失去动平衡,震动增大。

经运行分析,风量不足的根本原因是空气预热器漏风。

空气预热器漏风的原因为以下各项:

(1)检修质量不合格,启动前未做漏风试验。

(2)运行中飞灰冲刷受热管束,造成管道磨损。

(3)吹灰器吹灰前疏水不够,吹灰蒸汽带水或蒸汽湿度大。

(4)频繁吹灰和低负荷状态吹灰(调峰时排烟温度低)。

(5)漏风管冲刷其它预热器管。

(6)空气预热器积灰,排烟温度过低,造成低温腐蚀。

针对以上原因,根据实际运行情况,侧重从减小空气预热器的低温腐蚀和飞灰磨损着手,采取以下具体措施:

(1)充分利用大小修时间,定期检查、补漏或更换空气预热器管,大小修后启动前做漏风试验,发现漏风及时处理。

(2)吹灰前吹灰蒸汽管道须充分疏水、禁止为多带负荷而不疏水或缩短疏水时间。

(3)避免在低负荷状态或排烟温度低时进行吹灰。

(4)禁止用关闭一次风总风门的方法来提高播煤风压,因为1#炉未安装增加一次风机和播煤风压的增压风机,关闭一次风总门,会造成空气预热器压力高,漏风更大。

根据分析可知,1#锅炉的燃料煤质差,空气预热器漏风严重,由于锅炉的鼓风机以及引风机出力不足引起的燃烧风量不足等都会造成锅炉负荷低于设计值。达不到额定运行状态。此外,汽轮机的真空度低,也会对锅炉负荷造成不利影响。

循环流化床锅炉负荷低的影响因素很多,每种锅炉的特点不同,其影响因素也有差异。有的是采用改变设计来提高负荷,每种方法都有它的优缺点,都有它的利弊,但是作为流化床锅炉是新一代高效、低污染、炉内脱硫、燃料适应性广、负荷调节性能好燃烧稳定等优点,还是得到了广泛的应用。

注:(1)停炉时尾部烟道清灰注意事项:停炉前必须进行蒸汽吹扫,停炉后烟气转向处防灰后禁止用消防水冲洗尾部烟道,减少受热面金属腐蚀。

(2)风、烟道漏风试验方法。

①正压撒灰法:关闭风、烟道系统上所有人孔门、防爆门、炉门等一切与外界相通之处。启动鼓风机,使鼓风机处于正常运行状态,然后在鼓风机的入风口投放500~1000 g白灰,保持炉膛出口压力达+300 Pa,运行3 min,停运鼓风机,对风、烟道各处进行检查,喷出白灰处都是漏风处。

②负压检查法:关闭各风、烟道系统人孔门、防爆门、检修门等一切与外界相通之处。启动引风机,使引风机处于运行状态,保持炉膛出口压力达-300 Pa,用鸡毛掸子靠近检查各接缝处,对各漏风处要做好标记,也可以用手试或耳听的方法来查找漏风处。