资源描述：
第 6期 2 0 1 3年 1 1月 锅炉制造 BOI LER MANUFACT URI NG No ． 6 NO V ． 2 0 1 3 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 3 0 6 0 0 2 1 0 3 3 0 0 MW C F B锅炉掺烧 小龙潭 廖 鹏 高灰 煤试验分析 云南大唐国际红河发 电有限责任公司， 云南 开远 6 6 1 6 0 0 摘要 介绍了小龙潭高灰煤在 3 0 0 MW C F B锅炉上进行的掺烧试验， 对锅炉运行的影响， 并进行了较为深入 的原因分析 ， 并就掺烧对锅炉运行的影响进行原因分析。制定相应的技术措施， 很好的解决了掺烧过程中的 一 些故障， 有利于小龙潭高灰煤的正常连续掺烧。掺烧小龙潭高灰煤还可以减少优质煤的消耗量 ， 符合国家 节能减排政 策。 关键词 配煤； 经济； 安全运行； 环保 ； 影响 中图分 类号 T K 2 2 9 文献标识码 A Te s t An a l y s e s o f Bo i l e r Co mb us t i o n M i x i n g wi t h Hi g h As h Co a l f r o m Xi a o l o ng t a n o f 3 0 0 M W CF B Bo i l e r Li a o Pe n g Y u n n a n D a t a n g I n t e r n a t i o n a l Ho n g h e P o w e r G e n e r a t i o n C o ． ， L t d ． ， k a i y u a n 6 6 1 6 0 0 ， C h i n a Abs t r a c t I t i n t r o d u c e s mi x i n g c o mb u s t i o n t e s t o f h i 【g h a s h c o a l f r o m Xi a o l o n g t a n， a n aly s e s r e aso n f o r e f f e c t t o b o i l e r ； i t s o l v e s t h e p r o b l e m o c c u r r e d i n t h e t e s t ， p u t for w a r ds s o me t e c h n i q ue me asu r e me n t s wh i c h i s g o o d for c o n t i n u o u s mi x i n g c o mb u s t i o n； an d t h e n mi xin g h i g h ash c o a l i s b e n e fit for r e d u c i n g e o ms u mp t i o n o f h i c alo rie v alu e c o al wh i c h i s c o mp l y wi t h p o l i c y of e n e r g y c o n s e r v a t i o n an d red u c i n g wast e ． Ke y wo r ds mi x i n g c o a l ； e c o n o my； s a f e o pe r a t i n g， e n v i r o n me n t p r o t e c t i o n， e f f e c t l 概 述 小龙潭露天矿赋存着大量 的高灰褐煤 ， 煤量 约 1 2 0 0万吨 ， 其灰份 高达 3 0 ％ ～5 0 ％， 热值低 。 云南大唐 国际红河发 电公司两台 3 0 0 MW C F B锅 炉设计煤种为小龙潭褐煤 ， 在实际运行过程 中， 进 行了小龙潭高灰煤 的掺烧试验 ， 不 断摸索总结小 龙潭高灰煤的连续掺烧 比例 ， 对锅炉运行工况进 行实时分析 、 总结 ， 针对掺烧过程中出现的各种问 题及时分析 ， 制定出相应 的技术措施指导运行人 员进行调 整。在保证锅 炉连续安全运行 的基 础 上 ， 小龙潭高灰煤最大掺烧份额达到 3 0 ％。 2 煤质分析 煤质分析见下表 1 所示 。 表 1 煤质分析 收稿 日期 2 0 1 30 82 9 作者简介 廖鹏 1 9 8 2一 ， 男， 汉族 ， 四川 省仁寿县人， 大学本科， 工程师， 现主要从 事 3 0 0 M W 循环流化床机 组集控运行工作 ， 在 能源 与动力工程类 中文核心刊物上发表论文 多篇 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 2 锅炉制造 总第 2 4 2期 从上表 中的煤质分析可以看出， 小龙潭高灰煤 的收到基灰分是设计小龙潭煤的 4倍左右 ， 但是低 位发热量却只有设计小龙潭煤的二分之一左右。 动很大等情况时 ， 造成锅炉床压上涨较多时， 立即 减少高灰煤掺烧 比例或停止高灰煤掺烧 ， 待相关 参数恢复正常后再进行掺烧。 3 掺烧设备介绍 5 掺烧对锅炉的影响 红河发电公司各煤种之间的燃煤掺配是通过 汽车卸煤 沟来 实现 的。卸煤装 置采用缝 隙式煤 槽 ， 汽车卸煤沟设 1 7个卸煤车位 ， 全长 8 5 m， 在 第 1 0空下方做了物理隔离， 将卸煤沟分为两个大 的区域进行燃煤掺配 。煤 沟 1 1空到 1 7空为小 龙潭煤人沟 ， 从煤沟 2空至 9空为弥勒煤入沟 ， 由于高灰煤热值低， 灰分大， 所以选择人沟至弥勒 煤区域 ， 为保证人炉煤掺配的均匀性 ， 所以选择隔 空人沟方式 。卸煤沟下部设双路带式输送机 ， 带 宽 B1 2 0 0 m m， 出力 Q8 0 0 t ／ h ， 每条带式输送 机设 2台出力为 3 0 0～1 0 0 0 t ／ h的桥式 叶轮 给煤 机 ， 通过制作 叶轮给煤机 的限位 ， 1叶轮给煤机 取弥勒煤区域 ， 2叶轮给煤机取小龙 潭煤 区域 ， 运行中通过调整两台叶轮给煤机 的转速来实现燃 煤掺烧 ， 通过改变小龙潭高灰煤在煤 沟的入 沟空 数来调整小龙潭高灰煤 的掺烧 比例 。 4 掺烧控制原则 掺烧小龙潭高灰煤时 ， 由于高灰煤的特性 热 值低 、 灰分大。所 以掺烧时必须重点关注锅炉床 压变化 、 机组带负荷能力的限制 。燃煤掺烧后 ， 机 组变负荷能力会 大为下降 ， 机 组的反应会很 “ 迟 钝”， 表现为 机组升负荷增加 煤量后 ， 由于人 炉 煤热值低， 会有一个明显的迟滞 ， 需要等到多加的 煤种 的可燃成分着火放热后 ， 建立新的平衡 ， 锅炉 负荷才能随之增 大； 反之 ， 降负荷减煤 ， 也有一个 明显 的迟滞反应时间。红河电厂两台炉额定负荷 时掺烧 比例的增加 主要受引风机 出力的限制 ， 当 给煤量达 3 3 0 t ／ h时 ， 两 台引风 机的 出力 已经上 限 ， 炉膛 负压没有调节余量 ， 增大 了锅 炉运行风 险 ， 所以在掺烧小龙潭煤时 ， 总煤量在满负荷运行 时给煤量不应超过 3 3 0 t ／ h ， 保证锅炉能满负荷连 续安全运行 。 同时 ， 由于小龙潭高灰煤灰分高 ， 掺烧过程中 必须重点监视锅 炉床压运行 ， 加大锅炉滚筒冷渣 器的排渣量 ， 锅炉床压维持 6～ 7 k P a之间 ， 防止 由于人炉煤灰分增大后 ， 床压上升较快造 成锅炉 翻床事件的发生 。在锅炉排 渣线 、 滚筒冷 渣器出 现问题检修 ， 床压上升过快 、 小龙潭高灰煤灰分波 5 ． 1 掺烧对锅炉受热面磨损的影响 3 0 0 MW C F B锅炉炉膛内存在的大量床料对 锅炉受热面的磨损 问题 ， 是 目前 3 0 0 MW C F B锅 炉出现主要问题。红河电厂 自2 0 0 9年开始 ， 利用 机组大小修机会 ， 对 3 0 0 MW C F B锅炉进行 了一 系列针对磨损问题 的技术改造 在炉膛 内水冷壁 沿垂直高度制作了防磨梁 、 进行水冷壁让管改造 、 尾部高温过热器受热面蒸汽吹灰器 由长吹灰器改 造为前后墙对吹的短吹灰器 。 掺烧小龙潭高灰煤后 ， 入炉煤 的灰分 明显增 大 ， 炉膛 内的床料量也增大较多 ， 对锅炉水冷壁、 尾 部烟道 内的高温过热器 、 再热器的积灰和磨损问题 也会有所加剧。所以在掺烧过程中， 严格控制锅炉 床压在 6 7 k P a ， 按时投入锅炉尾部炯道受热面蒸 汽吹灰器 ， 锅炉内 t, --次风配比严格执行 4 6 ， 目 的是降低贴壁灰流的浓度 ， 减少水冷壁磨损 。 5 ． 2 掺烧对锅炉旋风分离器的影响 在公司全烧小龙潭煤时 ， 同时由于机组负荷 经常需要大幅调整 ， 导致锅炉旋 风分离器人 口温 度高且波动大 ， 经常在 9 0 0度 一l 1 0 0度 之间 ， 处 于超温运行状态。温度越高 ， 中心筒在超过设计 温度下长期运行 ， 就会在 内部应力的作用下发生 缓慢塑性变形 ， 即明显的高温蠕变现象 ， 过高的运 行温度是 中心筒发生变形的主要原因。旋风分离 器温度大幅度变化导致 中心筒挂撑反复受到挤压 和牵拉而被损坏折断 ， 这是旋风分离器中心筒脱 落的主要原因 J 。 掺烧高灰煤后 ， 由于入炉煤热值降低 ， 灰分增 大 ， 炉膛整体温度下降 ， 锅炉旋风分离器入 口、 出 口温度都 降低到 8 5 0度 以下 ， 有效保证 了锅 炉旋 风分离器得正常运行 。 5 ． 3 掺烧高灰煤造成锅炉回料阀回料不畅的问题 在刚开始进行高灰煤燃煤掺烧 比例实践摸索 时 ， 在将高灰煤掺烧 比例 提高到 4 0 ％时 ， 锅 炉床 压上升很快 ， 给运行调整带来很大的困难。同时， 1 锅炉} } 4回料阀出现回灰不连续 的问题 ， 造成锅 炉床压 、 床温以及锅炉负荷出现大幅波动的情况。 分析可能由于高灰煤的成灰特性 以及流动特性与 [ 下转第 2 8页] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 8 锅炉制造 总第 2 4 2期 3 ． 2改变预热器的转动方向 预热器原设计为逆时针旋转 ， 二次风侧先被 加热 ， 出热二次风温高于热一次风温。为提高 出 口热一次风温 ， 将预热器的转动方向通 过 由电机 包括主辅 电机 的接线对调 ， 改变两 台预热器 的 各 自转 向， 实现逆时针旋转改为顺时针旋转 ， 一次 风侧先与烟气换热 ， 从而提高出口热一次风温。 3 ． 3 燃烧器改造 为了掺烧 6 0 ％褐 煤后在额定负荷下连续运 行时锅炉结焦在可控范 围之 内 包括燃 用近似设 计煤质的褐煤 ， 不影响锅炉负荷及 燃烧参数调 整 ， 保证锅炉长周期安全 、 平稳和经济运行以及保 证燃烧器原有 的低负荷稳燃性 能 ， 需对原有燃烧 器组进行整体更换改造。主要方案包括 1 保持 燃尽 高度不 变 ， 加大 上下一 次风 间 距 ， 使燃烧器 区域壁面热负荷降低 ， 最大限度内适 应掺烧褐煤的要求。 2 上两层煤粉燃烧器采用单元制配风 ， 使煤 粉配风准确 ， 降低 了燃烧器区域壁面热负荷 ， 为减 少结渣创造 了有利条件。 3 中间二次风采用偏置布置 ， 提高煤粉 的初 期着火能力 、 增加水冷壁 区域氧量 ， 减少结渣的可 能性。同时， 通过分级送风还可以降低 N O x的排 放 量 。 改造前后燃烧器组的布置对 比见图 3 。 4 结 束 语 通过上述改造 ， 该电厂在掺烧褐煤的实际运 图 3 改造前后燃烧器组对 比图 行 中锅炉运行状况 良好 ， 制粉系统能够满足锅 炉 满出力的需求 ， 虽然屏底伴有轻微结焦情况 ， 但在 可接受的范 围内。 [ 上接第 2 2页] 设计煤种存在一定差异 ， 高灰煤掺烧比例过大后 ， 造成锅炉人炉煤灰份过高有关 ， 为了预 防回灰不 连续 问题的出现 ， 在掺烧 高灰煤 时制定 以下技术 措施 加强锅炉滚筒冷渣器的运行调整 ， 加强排渣 ， 控制锅炉床压在 7 k P a左右 ， 防止 突然 回灰床压 过高造成翻床。 合理控制高灰煤掺烧比例 ， 为了安全起见 ， 高 灰煤的掺烧 比例尽量不大于 3 0 ％ ， 煤量与负荷 比 例偏离较大时及时调整高灰煤掺烧 比例 。 控制锅炉各回料阀风量不低 于设计值 ， 容易 出现 回 灰 不 连 续 的 回料 阀控 制 风 量 不 低 于 2． 0 k m。 ／h 。 当出现锅炉外循 环 回灰 不连续 采取 以下 措 施 稳定负荷 、 稳定入炉煤量 ， 调整配煤 ， 可以适当 降低人炉煤量 ； 提高一次风压 ， 防止突然回灰造成 锅炉翻床 ； 解除回灰不连续 回料阀风量 自动 ， 提高 回料阀风量 ． 夕 置床事故排灰减少外循环灰量 。 6 结 论 小龙潭高灰煤在 3 0 0 MW C F B锅炉上的掺烧 取得 了成功 ， 能保证锅炉的连续安全运行。同时 ， 能减少优质煤的消耗量 ， 符合国家节能减排政策 。 参考文献 [ 1 ] 廖鹏 ， 刘海峰， 王智微． 3 0 0 MW 循环流化床锅炉 旋风分 离器超温控制研 究 [ J ] ． 电站 系统 T程． 2 0 0 9． 2 5 1 12 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
展开阅读全文
