探讨锅炉氧量不足的原因及解决措施

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.