探討鍋爐氧量不足的原因及解決措施

劉華

摘 要：廣東省羅定電廠鍋爐氧量不足，導致機組出力受限，經常需限負荷運行。本文分析了產生故障的原因及防范措施。

關鍵詞：氧量；風機；出力；限負荷；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.050

0 前言

爐膛氧量是反映爐內燃燒情況的一個重要參數。排除外擾，可以直接從氧量的變化判斷出機組負荷的變化情況。但如果爐內氧量太大，入爐空氣太多，爐膛溫度將下降，煙氣量增多，風機電耗增加，廠用電率增加。如果氧量太小，燃料在爐內燃燒不完全，飛灰可燃物增加，大量煤粉進入尾部煙道甚至會造成二次燃燒，威脅機組安全。因此，鍋爐運行中只有保持爐內合理的氧量，才能保證鍋爐安全運行，提高鍋爐效率。

1 存在的問題

廣東省羅定電廠兩臺鍋爐均為東方鍋爐廠生產的DG420/13.7-Ⅱ2型鍋爐，該鍋爐為一次中間再熱Ⅱ型布置、超高壓自然循環汽包爐，單爐膛，燃燒器四角布置、切圓燃燒、平衡通風。于2004年投產，先后進行了脫硫、煙煤、供熱、脫硝等改造。

近年來，羅定電廠兩臺機組高負荷運行時，經常因鍋爐氧量不足，無法滿足額定負荷要求（兩臺機組額定總負荷為270MW），最高只能帶230MW負荷左右，（在供熱情況下，供熱機組最高負荷只能帶110MW左右，非供熱機組只能帶120MW左右），如表1，且此情況愈來愈嚴重，這嚴重降低了機組效率。

2 氧量不足的原因分析

2.1 燃燒器故障的影響

我廠自改燒煙煤后，煤的揮發分達到近30%，燃燒器經常出現提前著火現象，下層燃燒器尤為突出。由于下層燃燒器故障多，轉速低，甚至堵塞停運，為滿足負荷要求，不得不提高中、上層給粉機轉速，這樣使得火焰中心上移，煤粉在爐內停留時間縮短，燃燒不完全。因此，同樣負荷情況下，所需燃料量必然增加，風量也隨之增加，爐膛氧量反而降低。

2.2 制粉系統的影響

我廠制粉系統為中間儲倉式制粉系統。中間儲倉式制粉系統的缺點是系統復雜，漏風大，且帶有煤粉，對鍋爐燃燒有較大影響。高負荷時，我們對制粉系統停運前后參數進行了對比，發現制粉停運前，爐膛氧量嚴重偏低，一側氧量甚至到零，引風機出力已到極限，然而制粉系統停運后，同樣負荷情況下，爐膛氧量明顯升高，且兩側氧量趨于平衡，爐內燃燒狀況明顯好轉，引、送機出力也增加明顯。我們分析認為，主要是由于制粉系統漏風較大，木塊分離器、鎖氣器、冷風門等多處漏風。另外，三次風帶粉較多，且燃燒不完全，制粉停運后，給粉機轉速并未增加，但由于煤粉在爐內燃燒更充分，更完全，所以不但帶負荷能力增加了，氧量也隨之上升了。

2.3 風機故障影響

我廠引風機高轉速運行時，經常振動經常超過規定值，轉速900轉以上，振動值都達到了10絲以上，均已超出規程規定值（規程規定值為1000轉振動不得超過10絲）。其中#1機組 #1引風機尤為突出，正常運行最高轉速只能在850轉運行，且振動已達到20幾絲，每次都要利用停機時間對其葉輪進行吹灰，并做動平衡試驗，然而效果不佳。為保證設備安全，不得不降低引風機轉速運行，從而使得爐膛風量受限。

2.4 鍋爐改造影響。

隨著國家環保的要求及市場形勢的變化，羅定電廠先后進行了煙煤、脫硫、脫硝改造。煙道布置與原來相比，發生了很大變化，增加了兩層脫硝催化劑，尾部煙道兩側還增加了低溫省煤器，且原省煤器、再熱器受熱面也增加許多，這樣使得煙氣在煙道內的阻力大大增加，從而增加了引風機負擔，同樣工況下，引風機出力顯然與改造前差了許多。由表1看出，高負荷運行時，引風機已全力運行，仍無法滿足要求，可見，現有風機容量已完全不能滿足負荷要求。

2.5 受熱面積灰影響

煤粉爐燃燒產生的灰分如果不能及時排走，將導致受熱面積灰，從而增加煙道阻力。從每次停機檢查來看，水平煙道、脫硝催化劑積灰較多，空預器堵塞嚴重，由此可見，運行當中煙氣流出很不順暢，從而增加了引風機負擔，爐內風量也隨之受限。

3 解決措施及建議

（1）運行調整措施：

a.適當提高下層給粉機轉速。將下層給粉機轉速提高，降低中、上層給粉機轉速，這樣可延長煤粉在爐膛內的停留時間，使煤粉燃燒得更充分些。

b.適當提高一次風粉混合溫度，使煤粉在爐內更易著火，燃燒更充分。

c.適當開大磨煤機再循環門。我廠制粉系統運行時，磨煤機再循環門均未全開，尤其#2制粉系統，正常運行時再循環門開度僅為30%左右，將該門開大，可明顯提高爐膛負壓，從而可適當提高送風機轉速，提高爐內風量。

d.停運一側制粉。當負荷較高時，在滿足安全粉位的前提下，可考慮停運一側制粉。制粉停運后，漏風明顯減少，爐膛負壓也得到提高，此時可適當增加送風量。由于三次風帶粉少了，爐膛風量提高了，使煤粉在爐內燃燒更充分，鍋爐效率明顯提高。

e.為保證鍋爐安全運行，防止尾部煙道二次燃燒，禁止出現無氧燃燒現象，當爐膛氧量到零時，應及時減低機組負荷運行。

（2）嚴格控制氨逃逸。我廠脫銷系統采用尿素作為還原劑，投入的尿素過多時，逃逸的尿素將與煙氣中的SO3生成硫酸氫銨。液態的硫酸氫銨是一種粘性很強的物質，在煙氣中會黏附飛灰。嚴格控制氨逃逸，將大大減少硫酸氫銨的產生，防止空預器管道積灰堵塞。

（3）加強爐膛吹灰，沖灰。機組運行過程中，嚴格遵守定期吹灰制度，定期對爐膛、煙道進行蒸汽吹灰，防止積灰過多，影響引風機出力。同時要維護好吹灰系統，發現缺陷及時處理，保證其隨時能正常投入。另外，每次停爐都應對爐膛、煙道、空預器等進行沖灰。

（4）設備檢修或改造。利用機組停運期間，對引風機進行檢修，消除振動大缺陷。同時，建議對引、送風機進行改造或更換，增加其容量，徹底消除風機出力不足隱患，保證機組出力正常。

4 結束語

羅定電廠鍋爐氧量不足已經嚴重影響了機組出力，雖然已經采取了一定措施，但效果不佳，仍未能從根本解決問題。羅定電廠自投入生產至今，已經經過了多次大的改造，從機組現行運行情況來看，現有風機容量已經無法滿足運行要求，只有對其進行改造或更換，才能從根本解決問題。

參考文獻：

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