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探讨锅炉氧量不足的原因及解决措施

2017-07-14刘华

山东工业技术 2017年13期
关键词:氧量出力风机

刘华

摘 要:广东省罗定电厂锅炉氧量不足,导致机组出力受限,经常需限负荷运行。本文分析了产生故障的原因及防范措施。

关键词:氧量;风机;出力;限负荷;改造

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

0 前言

炉膛氧量是反映炉内燃烧情况的一个重要参数。排除外扰,可以直接从氧量的变化判断出机组负荷的变化情况。但如果炉内氧量太大,入炉空气太多,炉膛温度将下降,烟气量增多,风机电耗增加,厂用电率增加。如果氧量太小,燃料在炉内燃烧不完全,飞灰可燃物增加,大量煤粉进入尾部烟道甚至会造成二次燃烧,威胁机组安全。因此,锅炉运行中只有保持炉内合理的氧量,才能保证锅炉安全运行,提高锅炉效率。

1 存在的问题

广东省罗定电厂两台锅炉均为东方锅炉厂生产的DG420/13.7-Ⅱ2型锅炉,该锅炉为一次中间再热Ⅱ型布置、超高压自然循环汽包炉,单炉膛,燃烧器四角布置、切圆燃烧、平衡通风。于2004年投产,先后进行了脱硫、烟煤、供热、脱硝等改造。

近年来,罗定电厂两台机组高负荷运行时,经常因锅炉氧量不足,无法满足额定负荷要求(两台机组额定总负荷为270MW),最高只能带230MW负荷左右,(在供热情况下,供热机组最高负荷只能带110MW左右,非供热机组只能带120MW左右),如表1,且此情况愈来愈严重,这严重降低了机组效率。

2 氧量不足的原因分析

2.1 燃烧器故障的影响

我厂自改烧烟煤后,煤的挥发分达到近30%,燃烧器经常出现提前着火现象,下层燃烧器尤为突出。由于下层燃烧器故障多,转速低,甚至堵塞停运,为满足负荷要求,不得不提高中、上层给粉机转速,这样使得火焰中心上移,煤粉在炉内停留时间缩短,燃烧不完全。因此,同样负荷情况下,所需燃料量必然增加,风量也随之增加,炉膛氧量反而降低。

2.2 制粉系统的影响

我厂制粉系统为中间储仓式制粉系统。中间储仓式制粉系统的缺点是系统复杂,漏风大,且带有煤粉,对锅炉燃烧有较大影响。高负荷时,我们对制粉系统停运前后参数进行了对比,发现制粉停运前,炉膛氧量严重偏低,一侧氧量甚至到零,引风机出力已到极限,然而制粉系统停运后,同样负荷情况下,炉膛氧量明显升高,且两侧氧量趋于平衡,炉内燃烧状况明显好转,引、送机出力也增加明显。我们分析认为,主要是由于制粉系统漏风较大,木块分离器、锁气器、冷风门等多处漏风。另外,三次风带粉较多,且燃烧不完全,制粉停运后,给粉机转速并未增加,但由于煤粉在炉内燃烧更充分,更完全,所以不但带负荷能力增加了,氧量也随之上升了。

2.3 风机故障影响

我厂引风机高转速运行时,经常振动经常超过规定值,转速900转以上,振动值都达到了10丝以上,均已超出规程规定值(规程规定值为1000转振动不得超过10丝)。其中#1机组 #1引风机尤为突出,正常运行最高转速只能在850转运行,且振动已达到20几丝,每次都要利用停机时间对其叶轮进行吹灰,并做动平衡试验,然而效果不佳。为保证设备安全,不得不降低引风机转速运行,从而使得炉膛风量受限。

2.4 锅炉改造影响。

随着国家环保的要求及市场形势的变化,罗定电厂先后进行了烟煤、脱硫、脱硝改造。烟道布置与原来相比,发生了很大变化,增加了两层脱硝催化剂,尾部烟道两侧还增加了低温省煤器,且原省煤器、再热器受热面也增加许多,这样使得烟气在烟道内的阻力大大增加,从而增加了引风机负担,同样工况下,引风机出力显然与改造前差了许多。由表1看出,高负荷运行时,引风机已全力运行,仍无法满足要求,可见,现有风机容量已完全不能满足负荷要求。

2.5 受热面积灰影响

煤粉炉燃烧产生的灰分如果不能及时排走,将导致受热面积灰,从而增加烟道阻力。从每次停机检查来看,水平烟道、脱硝催化剂积灰较多,空预器堵塞严重,由此可见,运行当中烟气流出很不顺畅,从而增加了引风机负担,炉内风量也随之受限。

3 解决措施及建议

(1)运行调整措施:

a.适当提高下层给粉机转速。将下层给粉机转速提高,降低中、上层给粉机转速,这样可延长煤粉在炉膛内的停留时间,使煤粉燃烧得更充分些。

b.适当提高一次风粉混合温度,使煤粉在炉内更易着火,燃烧更充分。

c.适当开大磨煤机再循环门。我厂制粉系统运行时,磨煤机再循环门均未全开,尤其#2制粉系统,正常运行时再循环门开度仅为30%左右,将该门开大,可明显提高炉膛负压,从而可适当提高送风机转速,提高炉内风量。

d.停运一侧制粉。当负荷较高时,在满足安全粉位的前提下,可考虑停运一侧制粉。制粉停运后,漏风明显减少,炉膛负压也得到提高,此时可适当增加送风量。由于三次风带粉少了,炉膛风量提高了,使煤粉在炉内燃烧更充分,锅炉效率明显提高。

e.为保证锅炉安全运行,防止尾部烟道二次燃烧,禁止出现无氧燃烧现象,当炉膛氧量到零时,应及时减低机组负荷运行。

(2)严格控制氨逃逸。我厂脱销系统采用尿素作为还原剂,投入的尿素过多时,逃逸的尿素将与烟气中的SO3生成硫酸氢铵。液态的硫酸氢铵是一种粘性很强的物质,在烟气中会黏附飞灰。严格控制氨逃逸,将大大减少硫酸氢铵的产生,防止空预器管道积灰堵塞。

(3)加强炉膛吹灰,冲灰。机组运行过程中,严格遵守定期吹灰制度,定期对炉膛、烟道进行蒸汽吹灰,防止积灰过多,影响引风机出力。同时要维护好吹灰系统,发现缺陷及时处理,保证其随时能正常投入。另外,每次停炉都应对炉膛、烟道、空预器等进行冲灰。

(4)设备检修或改造。利用机组停运期间,对引风机进行检修,消除振动大缺陷。同时,建议对引、送风机进行改造或更换,增加其容量,彻底消除风机出力不足隐患,保证机组出力正常。

4 結束语

罗定电厂锅炉氧量不足已经严重影响了机组出力,虽然已经采取了一定措施,但效果不佳,仍未能从根本解决问题。罗定电厂自投入生产至今,已经经过了多次大的改造,从机组现行运行情况来看,现有风机容量已经无法满足运行要求,只有对其进行改造或更换,才能从根本解决问题。

参考文献:

[1]范剑峰,赵宏武.浅谈低氧燃烧对锅炉运行影响[J].华东科技,1993(02).

[2]尹君,刘恩生,尹民权,杜丰.锅炉引风机出力不足原因分析[J].发电设备,2007(03).

[3]广东省粤泷发电有限责任公司锅炉运行技术标准[S].内部资料,2012(09):28.

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