電站鍋爐燃燒新疆準(zhǔn)東煤防結(jié)焦的措施

呂忠

（神華神東電力新疆準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電有限公司，新疆 準(zhǔn)東 831700）

制定防止結(jié)焦措施的目的：由于新疆準(zhǔn)東煤灰成分的特殊性，具有很強(qiáng)的受熱面沾污及爐膛結(jié)焦特性，前期行業(yè)內(nèi)和鍋爐生產(chǎn)商對(duì)準(zhǔn)東煤的特性認(rèn)識(shí)不足，鍋爐運(yùn)行中易產(chǎn)生爐膛結(jié)焦和對(duì)流受熱面沾污、積灰，后果極其嚴(yán)重。為了防止因沾污結(jié)焦導(dǎo)致非計(jì)劃停爐，對(duì)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)造成極大的影響，特制定此措施。

1 結(jié)焦機(jī)理分析

灰熔性結(jié)焦機(jī)理分析：煤灰是多種復(fù)合化合物的混合物，堿性氧化物Fe203、CaO、M gO、Na2O，K2O的含量在達(dá)到某值時(shí)，燃燒時(shí)將結(jié)合為熔點(diǎn)更低的共晶體。煤灰周?chē)慕橘|(zhì)性質(zhì)也對(duì)灰的灰熔性影響較大，當(dāng)爐內(nèi)處于氧化性環(huán)境時(shí)，F(xiàn)e呈穩(wěn)定的氧化狀態(tài)Fe203，熔點(diǎn)較高，在還原性和半還原性環(huán)境中，F(xiàn)e203會(huì)還原成Fe0，并可能使其他氧化物形成共熔體，灰熔點(diǎn)隨鐵含量的增加迅速降低。因此，處于氧化性環(huán)境中有利于防止結(jié)焦。

沾污性結(jié)焦機(jī)理分析：當(dāng)煤中K，Na等堿金屬含量比較高，同時(shí)SO3含量也比較高，這些堿金屬生成的物質(zhì)融化溫度均比較低等，在高溫下可能是氣態(tài)。但是當(dāng)煙氣溫度較低后，容易遇冷黏結(jié)在受熱面上，同時(shí)起到“膠水”的作用，極易在對(duì)流受熱面區(qū)域形成沾污和積灰，這是一種成長(zhǎng)性積灰，如不及時(shí)清除，將影響鍋爐的運(yùn)行。

2 摻燒高熔點(diǎn)低鈉煤的必要性

目前階段，在鍋爐設(shè)計(jì)中還沒(méi)有辦法根除燒準(zhǔn)東煤受熱面較嚴(yán)重的沾污現(xiàn)象，只能采取措施來(lái)減緩或降低沾污的危害。前期經(jīng)過(guò)西安熱工院和本公司對(duì)部分電廠摻燒準(zhǔn)東煤試驗(yàn)及調(diào)研情況看出，能夠使鍋爐安全連續(xù)運(yùn)行的配燒比例均為50%左右。當(dāng)電廠摻燒準(zhǔn)東煤比例提高到70%后，均出現(xiàn)了爐膛結(jié)焦、受熱面沾污、飛灰含碳量高、超溫及氣溫下降等問(wèn)題，甚至出現(xiàn)被迫停爐。當(dāng)前還沒(méi)有電廠能單獨(dú)燒準(zhǔn)東煤時(shí)能保證鍋爐的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，準(zhǔn)東煤?jiǎn)为?dú)燃燒或摻燒比例過(guò)大是不可行的。

3 摻配煤的管理措施

第一，燃料管理方面要加強(qiáng)煤質(zhì)管理，對(duì)入廠煤要嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)煤灰分熔融點(diǎn)偏低及堿金屬（特別是Na2O）含量很高的準(zhǔn)東底板煤禁止入爐或入場(chǎng)。

第二，加強(qiáng)入爐煤的監(jiān)督和化驗(yàn)，化驗(yàn)員每天不少于一次的取樣化驗(yàn)，每星期應(yīng)對(duì)入廠、入爐煤進(jìn)行一次灰熔點(diǎn)分析，并將化驗(yàn)結(jié)果發(fā)告知集控人員作為調(diào)整燃燒的依據(jù)。

第三，采用爐內(nèi)摻燒方式配煤，負(fù)荷在60%以上時(shí)摻配煤比例暫時(shí)按低鈉煤40%、準(zhǔn)東煤60%的比例摻燒。鍋爐A、B、C倉(cāng)配準(zhǔn)東煤，D、E倉(cāng)配低鈉煤，根據(jù)給煤量計(jì)算比例。

第四，當(dāng)?shù)外c煤摻燒比例低于40%時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)焦情況降低機(jī)組負(fù)荷，并對(duì)各受熱面加強(qiáng)吹灰。當(dāng)全燃準(zhǔn)東煤時(shí)，應(yīng)限制機(jī)組負(fù)荷不超過(guò)60%，對(duì)煙道受熱面加強(qiáng)吹灰，并密切監(jiān)視尾部受熱面沾污結(jié)焦情況。

4 防止鍋爐水冷壁結(jié)焦的措施

第一，正常運(yùn)行當(dāng)中，應(yīng)保持較大的外二次風(fēng)擋板開(kāi)度（≮70%），較小的內(nèi)二次風(fēng)擋板開(kāi)度（40%～50%），使一、二次風(fēng)充分的混合，以保證燃燒器區(qū)域氧氣充足。

第二，前后墻燃燒器盡量對(duì)稱投運(yùn)，均勻配風(fēng)，熱負(fù)荷均衡，兩側(cè)二次風(fēng)量應(yīng)均勻一致，保證火焰中心處于爐膛中心位置，減少爐膛出口煙溫差。

第三，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，省煤器后排煙氧量根據(jù)負(fù)荷保持在3.0%～4.0%運(yùn)行，防止缺氧燃燒。

第四，磨煤機(jī)高負(fù)荷時(shí)，應(yīng)保證下層燃燒器的二次風(fēng)量滿足風(fēng)粉比的要求，機(jī)組高負(fù)荷時(shí)控制燃燼風(fēng)開(kāi)度≯15%，低負(fù)荷時(shí)控制≯5%，以避免燃燒區(qū)域局部缺氧，出現(xiàn)過(guò)多的還原性氣體導(dǎo)致冷灰斗出現(xiàn)爬渣，或燒壞燃燒器火嘴。

第五，合理安排制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式：

A.定期化驗(yàn)煤粉細(xì)度，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速，保持煤粉細(xì)度在合格范圍內(nèi)。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)煤粉細(xì)度超標(biāo)，飛灰可燃物、爐渣可燃物不正常增大時(shí)，立即聯(lián)系檢修、檢查磨煤機(jī)磨輥及分離器是否正常。

B.嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口溫度不超過(guò)75℃，風(fēng)煤比不大于2.0，一次風(fēng)速保持較高，防止燃燒器周?chē)Y(jié)焦。

第六，每班必須對(duì)焦渣形狀進(jìn)行檢查，正常情況下，排渣機(jī)下焦渣基本為土黃色疏松焦渣。當(dāng)由于爐膛溫度過(guò)高或大面積結(jié)焦，焦渣形狀變?yōu)楹谏珗?jiān)硬焦渣或黑色水珠狀焦渣時(shí)，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)。

5 防止鍋爐煙道受熱面結(jié)焦的措施

第一，嚴(yán)格執(zhí)行防止?fàn)t膛結(jié)焦的措施，盡量保持水冷壁及屏過(guò)清潔，防止?fàn)t膛出口煙溫升高。

第二，運(yùn)行中在允許的范圍內(nèi)，應(yīng)保持較細(xì)的煤粉細(xì)度，較高的一次風(fēng)速，開(kāi)大下部二次風(fēng)量。燃燼風(fēng)應(yīng)保持較小開(kāi)度，通過(guò)煤粉的“晚著火、快燃燼”，降低爐膛出口煙溫，減小煙道受熱面沾污性結(jié)焦。

第三，加強(qiáng)對(duì)省煤器灰斗倉(cāng)泵的運(yùn)行維護(hù)，高負(fù)荷時(shí)應(yīng)增加省煤器灰斗倉(cāng)泵的除灰次數(shù)，確保排灰暢通。

第四，堅(jiān)持煙道各受熱面定期吹灰，吹灰時(shí)按如下規(guī)定執(zhí)行：

A.機(jī)組負(fù)荷在40%～50%時(shí)，可以投入微油點(diǎn)火裝置助燃，設(shè)定吹灰壓力為2.0MPa，視燃燒情況和汽溫情況進(jìn)行單支吹灰器手操吹灰。

B.機(jī)組負(fù)荷50%～70%，設(shè)定吹灰壓力為2.0MPa，進(jìn)行程控吹灰，每天吹灰一輪。

C.機(jī)組負(fù)荷在70%以上時(shí)，設(shè)定吹灰壓力為2.0MPa，進(jìn)行程控吹灰，每班吹灰一輪。

D.當(dāng)準(zhǔn)東煤摻燒比例大于60%或燃用北塔山煤較多時(shí)，應(yīng)根據(jù)屏過(guò)結(jié)焦情況，適當(dāng)提高吹灰壓力，有針對(duì)性地增加結(jié)焦部位的吹灰次數(shù)，以達(dá)到理想的吹灰效果。