宏晟电热公司燃煤锅炉燃用马克煤的结渣试验研究.pdf

2 0 0 7 年第 1 期 酒钢科技 1 7 宏晟电热公司燃煤锅炉燃用马克煤的结渣试验研究 宏晟电热有限公司 蒙玉苍韩立芳 摘要 本文针对马克煤在宏晟电热公司锅炉的成功掺烧 。特别是对积灰结 渣的研究对 电 站锅炉燃用煤种结构变换带来的的结渣问题进行 了具体的分析和试验研究。 关键词马克煤结渣 积灰试验研究 1 前 言 燃煤锅炉受热面积灰结渣 。是一个多 因素复合的极为复杂的实际问题 ，它涉及 到锅 炉 原理 、煤 及 灰 渣 化 学 及 反 应 动 力 学 、多相流体力学、传质传热学 、燃烧理 论、材料科学等学科。由于造成积灰结渣 因素的复杂性 ，积灰结渣至今仍一直是困 扰着电厂长周期安全 、经济、高效运行的 重要 因素 。 随着我国燃煤火力发 电的发展壮大 。 国内煤炭市场 日趋紧张 ，电站锅炉燃煤紧 缺是我国短期内难以解决的问题 ，将会对 火力发电厂燃煤构成产生重大影响．从而 造成锅炉运行状态偏离设计值 ．直接威胁 机组 的安全 性和经 济性 。酒 钢公 司站 在保 护国内煤炭资源的高度 ，开发了外蒙马克 煤 ，马克煤在宏晟电热公司锅炉的成功掺 烧 ，特别是对积灰结渣的研究对电站锅炉 燃用煤种结构变换带来的的结渣问题具有 极其重要 的意义。 2 宏晟 电热公 司 的锅 炉概 况与马克煤的特点介绍 宏晟电热公司电厂共有锅炉 8台．型 号为 H G 一 2 3 0 ／ 1 0 0 - - 4的 3台 。型 号 为 HG 一 2 2 0 ／ 9 ． 8 一 MQ1 3的 3台 。这六台锅炉为哈 尔 滨锅炉厂生产 的单 汽包 ，高压 自然循 环 、集 中下降管、倒 U型布置 的固态排 渣煤粉炉 型号 为 H G一 4 3 5 ／ 1 3 ． 7 一 MQ 6的 2台，为哈尔滨锅炉厂生产的超高压 自然 循 环 锅 炉 、一 次 中 间再 热 、 四 角 切 园 燃 烧 、单锅筒 、Ⅱ形布置、悬吊结构 、紧身 封 闭 、平 衡通 风 、固态 排 渣 的燃煤 锅 炉 。 八台锅炉设计煤种全部为哈密煤 ，哈密煤 为低灰 、低硫 、中等挥发分 、中高发 热 量、低灰熔点、结渣严重的煤种 ，马克煤 属于低水、低灰、中高挥发分 、高发热量 烟煤 ，其灰熔点和含硫量均高于哈密煤 ， 结渣指数较哈密煤要略低一些 ．从灰熔点 来看 ，结渣应该相对轻一些 ，但其发热量 太高 ，会提高炉 内燃烧温度和炉膛热 负 荷 ，掺入哈密煤 中后 ，将会加重锅炉结 焦 。 锅炉燃用马克煤与哈密煤的混煤后炉 膛结焦严重 ，低温过热器挂焦 ，排烟温度 高等问题 排烟温度最高达 1 8 0 “ C，飞灰 可燃物最高达 l 7 ． 3 ％ ，严重影响锅炉经 济运行。研究小组根据锅炉积灰结渣十分 严重的运行工况 。对 8台积灰结渣的锅炉 解剖 ，查阅了大量的有关锅炉积灰结渣的 中英文资料 ，在系统分析研究 的基础上 ， 维普资讯 1 8 2 0 o 7 年第 1 期 科学的组织 了实验室试 验、热态模拟试 验．实炉试烧等试验研究 。历时近两年时 间。掌握了锅炉积灰结渣的实质 。提出导 致锅炉积灰结渣的七个因素 1 煤灰特性和化学组成 煤灰特性主要表现在两个方面一是 煤灰的熔点温度 。二是灰渣的粘性 。一般 灰熔点低的煤容易结渣 ，与此同时，低灰 熔点的灰分通常粘附性也强 ，因而增加了 结渣 的可能性 。 在运行条件变化时。煤灰的结渣特性 也可能会变化。例如 。炉膛温度升高 ，或 受热表面积灰导致壁面温度升高。炉内局 部地区产生还原性氛围。使灰的熔点温度 降低时．结渣倾向将会增加。 2 炉膛温度水平 炉内燃烧器区域的温度越高 ，煤灰越 容易达到软化或熔融状态 。结渣的可能性 就越大。而影响燃烧器区域温度水平 的因 素也很多。例如 。前述的断面热强度 与燃 烧器区域的壁面热强度 、燃料的发热量 、 水分含量以及锅炉负荷的变化等。如果锅 炉改烧 发热量大的煤时 。由于燃放 热增 多。燃烧器区域温度水平就高 ，结渣的可 能性就大。而锅炉负荷越高，送入炉内的 热量也越多 ，结渣的可能性也越大。 3 火焰贴墙 对于四角布置直流式燃烧器的炉膛 。 煤粉气流由于受到气流刚度 ，补气条件和 邻角气流的撞击等影 向而引起 火焰贴墙 时 ．这必 然结渣 。 4 过量空气系数 当炉内局部区域过量空气过小且煤粉 与空气混合不均匀时，可能产生还原性氛 围 。而煤粉在还 原性 氛围内不能充分氧 化 ．灰 分中 的 F e O与 S i 0 2等 形成 共 晶 体 。其熔点温度就会降低 ，因而 ，结渣倾 向随之增加 。采用高煤粉浓度燃烧 方式 时，由于燃烧放热过于集中。使局部区域 温度升高 。结渣也会倾向严重。 5 煤粉细度 粗煤粉的燃烧时间比较长。当煤粉 中 粗煤粉的 比例增加 时 。容 易引起 火焰延 长，导致炉膛出口处的受热面结渣。 6 吹灰 吹灰器长期不投 。受 热面积灰增 多 时。可能导致结渣。 7 燃用混煤 锅炉燃用混煤时．造成灰渣特性的改 变。一般 。结渣性强的煤与结渣性弱的煤 混合时。结渣灰减轻 ；结渣性强的煤与结 渣性较强的煤混合时 ，结渣积灰会加重。 锅炉结渣是多种因素综合影响的结果 。不 过总是有几个关键 因素起关键作用。其中 煤质特性是重要因素。比较重要的因素还 有煤灰 的熔融特性、水冷壁的冷却 能力 、 以及火焰贴墙等。 3 试验研 究 宏晟电热公司技术人员作 了大量的分 析 、调研 、试 验工作 。对 宏晟 电热 公 司锅 炉燃煤积灰结渣的研究主要采用下几种方 法解决 问题 1 实验室分析方法 实验室分析 方法 主要包括两大部分。一是对煤中矿物 质的组成种类、化学成分的研究 。二是对 灰渣高温特性的分析； 2 试 验室热态模 拟研究 方法 锅 炉积灰结渣是煤粉燃烧后的矿物质在特定 燃烧环境中的一种行为。为了正确评价灰 渣沉积特性 ．热态模拟试验是一种必要的 研究方法。 3 实际锅炉的工业试烧方法 实 维普资讯 本文共3页，欲获取全文，请点击链接 的页面中点击文章题目下面的“下载全文”按钮下载全文，您也可以登录维普官网（）搜索更多 相关论文。