乏气送粉在贫煤锅炉上的应用

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摘要： 胜利发电厂一期两台670t/h锅炉，近几年随着煤炭市场供煤日趋紧张，大量燃用低挥发份、高灰分、低热值劣质煤，由于受到锅炉一次风管道送粉能力限制，一次风管煤粉沉积和粉管堵塞的现象频频发生，直接影响到机组的安全运行，同时机组带高负荷的能力也受到严重制约；另一方面一期两台锅炉主再热汽温度运行中一直偏低于额定值，影响到机组的经济运行。我们结合现场实际，通过认真分析和试验，创造性地将乏气送粉引入到贫煤锅炉上，彻底解决了锅炉在燃用劣质煤情况下带高负荷以及机组运行中主、再热汽温度偏低这一难题。

关键词：热风送粉锅炉；乏气送粉；飞灰可燃物

中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：

1胜利发电厂一期锅炉改造前设备概况及运行状况

胜利发电厂一期两台锅炉系东方锅炉厂生产的DG670/13.7-8A型超高压、一次中间再热、单汽包自然循环、燃用晋中贫煤、中间储仓式热风送粉锅炉，配200MW汽轮发电机组，该炉呈"π"型布置，典型的受热面布置方式，采用回转式空气预热器，燃烧器分上下两组集中布置，＃1、＃3角对冲，＃2、＃4相切形成直径为Ф736mm的假想切圆；每角有6层二次风口（含油配风），最上面有两层三次风口。设计主、再蒸汽温度为540℃，给水温度245℃，热风温度340℃，排烟温度153℃；每台锅炉配2台DTM380/720-Щ型钢球磨煤机。中储式制粉系统是将原煤磨制成粉，将磨制好的煤粉先储存在煤粉仓中，根据锅炉负荷需要由给粉机连续均匀的将煤粉送入一次风管道，通过热风吹入炉膛组织燃烧。设计煤种为晋中贫煤，其煤质成分见表1。

表1 设计煤质部分指标

该厂一期＃1、＃2机组分别于1992年、1993年投产后运行正常，自2003年以来，因煤炭市场形势紧张，该厂燃用的煤种主要是高灰份、低热值的贫煤，与设计煤质偏差较大，尤其遇到发热量低的煤时（严重时低位发热量13380 kj/kg），给粉机转速高，锅炉带负荷能力差，而且一次风管频繁堵塞，不仅增加了运行人员的劳动强度，还给安全生产带来很大影响，如何提高锅炉出力是一个迫切需要解决的难题。

2 制约锅炉带高负荷因素的分析研究

由于劣质煤密度大，并且锅炉带同样的热负荷所需要的煤粉量增多，所以锅炉原设计一次风管道不能满足现状的需求，我们通过查阅《胜利发电厂锅炉事故汇编》发现该厂前几年由于锅炉制粉系统故障，致使排粉机带粉，此时，锅炉热负荷急剧增长，同时锅炉主、再热汽温也大幅度升高，甚至造成超温现象，由此我们得到启发，并进行了有关试验，即采用在细粉分离器内筒上开孔的方法，造成风粉混合气流“短路”，以减弱细粉分离器的分离效率，增加三次风带粉量，表2是2003年4月份在#1炉甲制粉系统的细粉分离器内筒上开启了1500*1200mm的孔后，统计了在#1锅炉运行甲或乙制粉系统时锅炉带负荷能力以及有关参数。

从表中数据可以看出，运行甲制粉系统时，因为排粉机携带粉量增加，锅炉带同样的负荷时，给粉机转速比乙制粉系统运行时平均下降了60 rpm，主、再热汽温度有所提升，排烟温度和锅炉飞灰可燃物基本保持不变。在甲、乙制粉系统运行总小时基本相等的情况下，甲排粉机半年内找动平衡增加为4次，而乙排粉机仅2次，检修时发现甲排粉机叶轮磨损比乙排粉机叶轮磨损严重，这是由于三次风携带煤粉量增加而造成的。

3 胜利发利用乏气送粉设计改造方案

通过认真分析研究，得出结论是通过增加三次风的带粉量来提高锅炉热负荷是可行，但为了减少排粉机叶轮的磨损，我们决定在不改变锅炉炉膛燃烧器和水冷壁的布置结构，在排粉机出口的三次风管上加装给粉机，利用三次风（制粉系统乏气）进行送粉，具体方案就是：在粉仓甲乙两侧，南北两排给粉机之间各开一处孔洞，制作安装落粉斗，并安装#17、18两台GF-9给粉机和两只换向挡板门，用Ф159×5的无缝管连接到排粉机出口管道上。将粉仓的煤粉引入三次风管道内，通过三次风将煤粉送入炉膛组织燃烧。图2是乏气送粉系统改造简图。

4胜利电厂一期锅炉改造效果及效益分析

4.1 设备改造后的效果

该系统投入运行后，不仅增加了锅炉对劣质煤燃烧的适应性和锅炉带负荷能力，而且大大减轻了一次风管的送粉负担，锅炉一次风管堵塞也大为减轻。表4是系统改造后在2004年3月～10月＃2机组的平均负荷以及同期一次风管的堵管次数。

4.2 设备改造后的效益分析

乏气送粉系统改造实施提高了锅炉带负荷的能力，改造后的锅炉堵管次数明显减少，带负荷能力明显上升，飞灰可燃物没有明显增大趋势；乏气送粉强化了炉膛上部燃烧，提高炉膛出口温度，增加主、再热汽温调节裕量，从而也解决了锅炉主、再热汽温偏低这一难题，进一步提高了机组经济性，乏气送粉在同类型锅炉上具有很好的借鉴和推广的意义。

4.3 设备改造存在问题以及注意事项

向三次风管道送粉的给粉机必须加装排粉机停运该给粉机拒绝运行连锁装置，以防止排粉机停运期间给粉机误启动造成三次风管道堵塞；改造后的锅炉三次风喷口磨损量增加，需要进一步提高三次风喷口的防磨损性能。

参考文献：

1.丘纪华，陈刚编。《煤粉燃烧理论与技术》。华中理工大学，2000。

2.范从振主编。《锅炉原理》。水利电力出版社，1986。

3.曾庆广，王阳，等。常规煤粉作为再燃烧的燃料分级燃烧试验研究，中国电机工程学会，《中国电力》出版社，2005。