墻式切圓燃燒鍋爐結焦優化調整

廣西桂能科技發展有限公司 廣西 南寧 530007

1 結焦優化調整過程及數據分析

1.1 機組結焦情況及煤質情況

1.1.1 機組結焦情況 機組高負荷運行期間,高溫再熱器、屏式過熱器和高溫過熱器管壁上有結焦現象,尤其是高溫再熱器結焦比較嚴重,結焦使水平煙道煙氣通流面積減小,煙道阻力增加,造成引風機出力增加,引起引風機電機過流跳閘,鍋爐MFT。

1.1.2 煤質情況分析 電廠現燃用煤質為#70煤及#73煤,#70煤種為易結渣煤種,#73煤種為不宜結渣煤種。#70煤種Na+和K+含量都比較高,灰中Na2O+K2O＞5%,堿金屬含量比較高,黏污特性極強,灰熔點比較低,半球溫度ST低于1260℃屬于易結渣煤種,#73煤種Na+和K+含量也比較高Na2O、K2O含量均高于1.8%,屬于中等結渣煤種。無論#70煤及#73煤都比設計煤種灰熔點低。

從#70煤及#73煤混煤擬合情況看,在#70煤摻比達到40%時,Rz為2.0,煤種介于中等結渣及嚴重結渣間,當#70煤達到60%時,參配煤種Rz為2.1,屬于易結渣性質。所以#70煤種參配比例不宜大于40%。

1.2 燃燒調整情況

1.2.1 熱態一次風調平試驗 對磨出口一次風粉管進行了熱態一次風風速測量。C磨C1粉管的縮孔開度比較小,且風速偏差大。對C1粉管進行調整,調整后,各個粉管風速偏差控制在±5%。

1.2.2 變氧量調整試驗 在不改變配風的情況下進行了變氧量測試,爐膛出口氧量從3.2%升至3.5%。氧量增加的過程中,爐膛出口溫度下降,燃燒器區域及sofa風區域溫度上升明顯;爐膛出口氧量從3.4%升至3.7%過程中燃燒器區域及sofa風區域溫度變化不大;在爐膛出口氧量從3.7%升至4.0%過程中由于煙囪出口NOx超過200mg/m3,所以終止了試驗。本次調整的目的為降低爐膛出口溫度,所以氧量增加對爐膛出口溫度降低有一定作用。建議在最終二次風門配風情況下,氧量控制在3.5～3.8%區間,此時爐膛溫度基本能控制在1230℃左右,NOx控制在140～180mg/m3區間。

1.2.3 二次風箱配風調整試驗 通過調整二次風箱配風,調整火焰中心高度及燃燒區域還原性氣氛較濃的問題,降低爐膛出口煙氣溫度。爐膛出口處煙氣溫度在調整過程中呈下降趨勢,調整的最終工況比初始工況出口溫度下降超過90℃,大大降低了爐膛出口處及高再位置結渣的風險。42m處在調整過程中溫度變化不大,對爐膛此處結焦情況影響不大。在調整過程中爐膛39m位置溫度略有增加28℃,爐膛此處結焦風險略微增加。在調整過程中爐膛37m位置溫度增加約30℃,爐膛此處結焦風險略微增加。在調整過程中爐膛22m位置,溫度增加比較多約100℃,爐膛此處結焦風險增加較大,建議在燃用不易結渣煤種時應重新進行配風及其他調整,減少此處結焦風險。在調整過程中爐膛19m位置,溫度增加比較多約60℃,爐膛此處結焦風險增加較大。

SOFA風區域爐膛溫度測量整體溫度上升約25℃,此區域爐膛溫度上升較小,鍋爐爐膛此處區域結焦風險增加不大。SOFA風區域上方5m爐膛出口區域,爐膛溫度測量整體溫度上升約55℃,此區域爐膛溫度上升比較大,鍋爐爐膛此處區域結焦風險增加。

1.3 其他調整

a.配煤調整

工況1:#1鍋爐開始對#70煤進行摻燒,A磨上#70煤,#70煤占比約18%,其他磨上#73煤,觀察爐膛出口無掛渣現象。工況2:對B磨上#70煤,#70煤占比約35%,其他磨繼續#73煤,觀察爐膛出口無掛渣現象。工況3:停F磨煤機,B磨上#70煤,#70煤占比約40%,其他磨繼續#73煤,觀察爐膛出口無掛渣現象。工況4:開始對C磨進行摻燒,#70煤占比達到60%,其他磨上#73煤,檢查高再區域情況發現爐膛出口后墻懸吊管部位掉小渣情況加重,將C磨上煤比列調整為#70:#73為4:6。

A、B、C磨混煤(#70:#73比例為4:6),D、E磨#73煤,機組運行半個多月未在高再位置發現有掛渣的現象,折焰角上部及水平煙道底部有掉渣現象,但吹灰后無殘留,不影響鍋爐運行。

b.SOFA風開度調整

對SOFA風門開度進行調整,調整后爐膛左右側氧量偏差從原來的偏差1.5%左右變為偏差0.5%,過熱汽出口溫度左右側偏差從原來偏差約17℃,降低為5℃以內(在未投減溫水情況下比較)。

c.#3角SOFA風擺角調整

在調整過程中發現#3角與其他角擺角的方向不一致,咨詢鍋爐廠家后對#3角進行調整,調整SOFA風擺角與其他三個角方向一致,即燃燒區域切圓的相反方向,達到消旋的目的,但在隨后兩天發現#3角SOFA風擺角調整后,出口氧量偏差變大,左右偏差從原來0.5%左右變為1.0%左右;爐膛出口溫差也變大。對#3角SOFA風進行還原性調整,調整后氧量偏差從1.0%變為0.5%。

2 調整后鍋爐風煙系統的運行情況

調整之后,爐膛出口氧量偏差比較小,出口氧量在3.7%左右時,爐膛氧量左右側偏差在0.5%左右。調整期間過熱汽及再熱汽出口左右偏差變小,調整后末過出口溫度偏差變小,從開始的偏差17℃,到調整后左右側偏差小于5℃,改善了鍋爐運行工況。機組運行半個多月未在高再位置發現有掛渣的現象,折焰角上部及水平煙道底部略微有掉渣現象,但吹灰后無殘留,不影響鍋爐運行。

3 結論

經過調整后爐膛出口溫度降低約90℃,降低了高再區域結渣的風險;在#70煤與#73煤配比例在4:6情況下,調整后觀察情況看高再區域未見有掛渣現象,在折焰角上方小渣掉落情況在可控范圍內,吹灰器可將其清理干凈,機組能長期運行。調整后爐膛溫差變小,末級過熱汽與末級再熱汽出口溫差均變小,鍋爐整體燃燒工況改善。