摻燒煤氣煤粉鍋爐排煙溫度高問(wèn)題分析及其應(yīng)對(duì)措施

1、 摻燒煤氣煤粉鍋爐排煙溫度高問(wèn)題分析及其應(yīng)對(duì)措施 摘要：鋼電2#爐由于摻燒一定比例高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣、運(yùn)行年限長(zhǎng)、煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)值較大、空預(yù)器堵灰等原因，造成鍋爐排煙溫度高，排煙熱損失增大，本文分析其產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的降低措施。關(guān)鍵詞：煤氣、排煙溫度、堵灰、原因、措施前言武漢鋼電1998年6月投產(chǎn), #2爐系武漢鍋爐廠生產(chǎn)的670t/h超高壓、自然循環(huán)、固態(tài)排渣、煤粉/煤氣混燒鍋爐，中間儲(chǔ)倉(cāng)式送粉系統(tǒng)，熱風(fēng)送粉，布置44組煤粉燃燒器，配220mw發(fā)電機(jī)組。2#爐由于摻燒一定比例高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣、運(yùn)行年限長(zhǎng)、煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)值較大、空預(yù)器堵灰嚴(yán)重等原因，近年來(lái)排煙溫度一直居高不下，甚至有持續(xù)攀

2、升的勢(shì)頭，導(dǎo)致部分受熱面超溫嚴(yán)重。此外，煙道尾部采用的是布袋除塵，煙氣溫度高會(huì)導(dǎo)致布袋的受損，為了保證機(jī)組的安全運(yùn)行，不得不將低氮燃燒和排煙溫度參數(shù)長(zhǎng)期控制在臨界值附近徘徊，排煙溫度每升高10到15度，鍋爐效率將降低約1%，這嚴(yán)重影響了鍋爐的出力與熱效率。優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，降低運(yùn)行成本，增加發(fā)電效益是現(xiàn)階段的工作重點(diǎn)。在此過(guò)程中，降低排煙溫度已成為衡量我廠鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)。同時(shí)，也是降低排煙熱損失，提高鍋爐熱效率的重要手段。本文針對(duì)以上問(wèn)題展開(kāi)分析，并提出了改進(jìn)措施和實(shí)施方案。1鍋爐排煙溫度上升的主要影響因素分析1.1摻燒煤氣的影響高爐煤氣屬低熱值煤氣，他是由高爐中焦炭部分燃燒和鐵礦石部

3、分還原作用所產(chǎn)生的可燃煤氣，其可燃部分的組成以co為主，同時(shí)含有容積百分?jǐn)?shù)近60%的氮，發(fā)熱量較低，并且高爐煤氣中含有很多灰塵。焦?fàn)t煤氣是焦炭氣化所得到的煤氣，其組成以h2為主，焦?fàn)t煤氣中n2和co2等不可燃組分較少，它的發(fā)熱量比高爐煤氣高幾倍，但仍屬于低熱值煤氣。當(dāng)煤粉在爐膛內(nèi)燃燒吸熱，將水分全部蒸發(fā)，隨煙氣排走，煤粉繼續(xù)吸熱，溫度達(dá)到一定后，煤粉中的揮發(fā)分析出，當(dāng)達(dá)到揮發(fā)分著火點(diǎn)后，揮發(fā)分燃燒；揮發(fā)分燃燒后，焦炭部分溫度迅速上升，固定碳劇烈燃燒，發(fā)出大量的熱量，爐膛溫度升高，這時(shí)由于煤氣的摻燒使?fàn)t膛火焰溫度迅速降低，但要實(shí)現(xiàn)相同的出力，鍋爐的煙氣量就會(huì)增加；由于煙氣量的增加，煤粉在爐膛內(nèi)停

4、留時(shí)間將會(huì)縮短，這便造成不完全燃燒熱損失增加；同時(shí)由于煤氣溫度較低，煤氣輸入爐膛后會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛火焰中心上移，造成排煙溫度升高，往往也會(huì)使鍋爐的過(guò)熱器超溫。試驗(yàn)表明高爐煤氣量每增加1200m3 ,排煙溫度約升高1c，而排煙溫度每升高10到15度,鍋爐效率將降低約1%。1.2三次風(fēng)帶粉的影響三次風(fēng)帶粉對(duì)鍋爐排煙溫度的控制影響較大。三次風(fēng)帶粉量過(guò)大，使得三次風(fēng)的溫度降低，降低爐膛煙氣的溫度；同時(shí)，三次風(fēng)中帶粉的著火溫度降低，著火延遲，火焰中心上移，使得排煙溫度上升；三次風(fēng)帶粉過(guò)大還會(huì)使得此部分煤粉燃燒不充分，機(jī)械不完全燃燒損失增加。同樣，三次風(fēng)帶粉嚴(yán)重，啟停制粉系統(tǒng)時(shí)，鍋爐負(fù)荷波動(dòng)大，主再熱氣溫影響也

5、較大，增加了平時(shí)運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)任務(wù)難度。據(jù)西安院現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)表明，2#機(jī)組三次風(fēng)帶粉甲乙側(cè)分別達(dá)33%和29%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常要求的15%。說(shuō)明了由于三次風(fēng)帶粉較多，導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高。2 措施對(duì)策2.1煤氣的摻燒由于高爐煤氣的摻燒，致使我廠2#爐的排煙溫度異常的升高，且難以控制，直接導(dǎo)致布袋除塵入口溫度超過(guò)報(bào)警值，嚴(yán)重影響了布袋除塵系統(tǒng)的運(yùn)行安全，所以可暫不投用高爐煤氣，如果日后確實(shí)需要摻燒高爐煤氣，需對(duì)燃燒器、爐膛空氣動(dòng)力場(chǎng)全方位調(diào)整、改造后方可投用。由于焦煤的摻燒，有利于降低排煙溫度，且焦煤含硫量較少，可降低鍋爐的so2排放濃度，所以可以加大焦?fàn)t煤氣的摻燒，在投用下層焦煤火嘴的同時(shí)，只要有充足

6、的煤氣量也要積極的投用上層火嘴。多燃燒焦煤不僅可降低排煙溫度，還有助于降低煤耗率，提高發(fā)電效益。但同時(shí)摻燒煤氣時(shí)，要注意增加送風(fēng)，保證爐膛含氧量足夠。針對(duì)部分風(fēng)門(mén)存在的開(kāi)關(guān)問(wèn)題：如sofa風(fēng)門(mén)固定且上下擺角為向上10度，二次風(fēng)門(mén)部分開(kāi)關(guān)不靈敏和開(kāi)度不一致等問(wèn)題，可以將擺角調(diào)為微向下，調(diào)整爐膛燃燒的火焰中心下移, 降低火焰燃燒中心的高度,降低鍋爐排煙溫度。2.2三次風(fēng)改造目前，我廠2#爐三次風(fēng)帶粉問(wèn)題嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)測(cè)量，甲側(cè)帶粉量為29%，乙側(cè)帶粉量為33%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于15%以下的設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)檢查分析認(rèn)為，設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)缺陷是三次風(fēng)帶粉較多的主要原因。因此，降低三次風(fēng)帶粉，僅僅通過(guò)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整是無(wú)

7、法滿足要求的，所以必須對(duì)三次風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。在三次風(fēng)管道安裝百葉窗煤粉濃縮器進(jìn)行濃淡分離，分離后的稀相氣流（約含70%的風(fēng)量和30%的粉量）和濃相氣流（約含30%風(fēng)量和70%粉量）。稀相氣流繼續(xù)進(jìn)入原有三次風(fēng)管道送入爐膛燃燒。濃相氣流進(jìn)入分配器均勻分配成四股氣流分別進(jìn)入四根一次風(fēng)管道送入爐膛燃燒。每根三次風(fēng)管分離的濃相煤粉氣流分成兩股氣流分別進(jìn)入不同的一次風(fēng)管送入爐膛燃燒。具體改造示意圖如下：1排粉風(fēng)機(jī) 2三次風(fēng)管 3百葉窗濃淡分離器 4一次風(fēng)管5隔絕門(mén)6關(guān)斷器 7爐膛圖2 三次風(fēng)改造示意圖2.2.1改造后排煙溫度改造后，由于三次風(fēng)溫度較低(一般為75c)，引入一次風(fēng)道能夠降低制粉系統(tǒng)冷風(fēng)用量

8、，相應(yīng)降低排煙溫度，提高鍋爐效率。三次風(fēng)改造前后一次風(fēng)溫度如下表：表1 三次風(fēng)改造前后一次風(fēng)溫度對(duì)比一次風(fēng)溫1234改造前186174189192改造后213216217219三次風(fēng)改造前后二次風(fēng)溫度如下表：表2 三次風(fēng)改造前后二次風(fēng)溫度對(duì)比二次風(fēng)溫甲側(cè)乙側(cè)改造前285309改造后340337三次風(fēng)改造前后排煙溫度如下表：表3 三次風(fēng)改造前后排煙溫度對(duì)比排煙溫度甲側(cè)乙側(cè)改造前175168改造后156150從以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出:1、三次風(fēng)改造后，一次風(fēng)箱的溫度明顯提升，較高的一次風(fēng)溫，減少了煤粉的水分，著火熱相應(yīng)降低，鍋爐燃燒室的溫度上升，爐膛和水平煙道的溫度也相應(yīng)提高。2、二次風(fēng)溫也有相應(yīng)的

9、提高，這有利于爐膛溫度的提升，提高鍋爐的發(fā)電效率。3、排煙溫度下降明顯，這對(duì)于降低排煙熱損失，節(jié)能降耗，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，有重要的意義。2.3運(yùn)行調(diào)整管理上要將排煙溫度控制加入到考核內(nèi)容之中，使各班主動(dòng)加強(qiáng)排煙溫度監(jiān)視并及時(shí)調(diào)整，降低排煙溫度。操作上要調(diào)整合適的一次風(fēng)量和風(fēng)速，保證一次風(fēng)中煤粉在合適的著火區(qū)域內(nèi)和溫度下著火。二次風(fēng)呈正塔形送風(fēng)，風(fēng)溫風(fēng)壓與風(fēng)速適中，保證爐膛內(nèi)空氣動(dòng)力穩(wěn)定，燃燒穩(wěn)定。改造后由于部分三次風(fēng)經(jīng)一次風(fēng)送入爐膛燃燒，一次風(fēng)壓和風(fēng)速均有所下降，風(fēng)溫也有所降低。同時(shí)排煙溫度也會(huì)隨之降低。3結(jié)論通過(guò)三次風(fēng)改造，三次風(fēng)帶粉嚴(yán)重的問(wèn)題得到了根本性改善和解決。關(guān)于送風(fēng)溫度，改造后的系統(tǒng)投運(yùn)后要求關(guān)閉壓力冷風(fēng)門(mén)，提高了一次風(fēng)的熱風(fēng)送粉溫度。另外，制粉系統(tǒng)熱風(fēng)溫度提高，提高了制粉系統(tǒng)的干燥出力，漏風(fēng)問(wèn)題也得到有效改善。三次風(fēng)中含有的大量可燃性煤粉經(jīng)一次風(fēng)送入爐膛燃燒，等同于降低了這部分煤粉的燃燒中心，火焰中心整體向下移動(dòng)了一點(diǎn)，排