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锅炉平稳然的剖析及应对举措

2011-08-08 02:59:41本站

  

  1煤粉火焰的稳燃原理

  煤粉的燃烧过程可粗略地描述为:煤粉受热,水分析出→继续受热,绝大部分挥发分析出,挥发分首先着火→引燃焦碳,并继续析出残余的部分挥发分,挥发分与焦碳一道燃尽→形成灰渣。

  大部分挥发分着火,燃尽时间仅占整个燃烧过程的10% ,约为0. 2~0. 5 s;而焦碳燃尽程度达到98%的过程所占的时间很长,约为90%,燃尽时间为1~2. 8 s.从燃烧放热量来看,焦碳占煤粉总放热量的60%~95%.着火过程主要取决于煤中可燃基挥发分的大小,而燃尽过程主要取决于焦碳的燃烧速度。根据实际经验,一般着火时间长的燃料,所需的燃尽时间也相应地比较长。煤粉火焰的着火和稳定燃烧主要决定于第1阶段,即将粉煤气流加热,使水分蒸发,挥发分充分析出,并加热至着火温度的阶段,煤粉着火热公式:

  a.煤粉着火温度越低,着火热就越小,煤粉就容易着火。褐煤、烟煤的挥发分含量大,挥发物容易析出。在着火区域的挥发物浓度高,因而其着火温度低,它们就容易着火及稳燃;贫煤、无烟煤的挥发物含量低,挥发物浓度低,着火温度要求高,因而不易着火和稳燃。因此,煤的挥发物含量极大地影响着火温度和相应的稳燃效果。

  b.煤粉的水分越大,着火热越大。煤的水分越大,用来蒸发干燥所需的热量增加,着火热大一些,不利于着火。

  c.一次风量越大,着火热就越大。煤的热值变化,影响煤粉着火。煤的热值降低,要求燃烧更多的煤粉,当煤粉输送浓度一定时,相应地有更多输送介质要被加热。因此,煤的热值降低,不利于着火和稳燃。

  综上所述,可以采取各种措施人为地造成着火区域的高煤粉浓度和挥发物浓度,同时降低着火温度,提高稳燃能力。

  2稳燃中燃烧器的合理布置

  粤泷电厂采用百叶窗式浓淡分离燃烧器,主要特点为同心同切、浓淡燃烧。当一次风粉混合物经过弯头时,借煤粉颗料惯性力相对较大的特性,实现浓相在外、淡相在内的浓淡分离。在浓相喷口中心有一个稳燃锥,在浓相喷口外围设有可调周界风。

  当锅炉负荷较高或煤质较好时,可开大周界风门以调节着火点,冷却保护浓相喷口,以调节煤粉气流刚性。

  3锅炉配风对煤粉燃烧稳定的影响

  一次风的主要作用是输送煤粉到炉膛并满足挥发分的燃烧要求。一次风速越大,煤粉着火热就越大,时间也越长。这时着火远离喷燃器,使着火推迟,甚至可能使火焰中断,引起灭火。一次风压过大,火焰伸长,容易直射对面炉墙。在总风量不变时,二次风速相应降低,搅拌混合不好,使火焰中心上移,可能引起炉膛上部结焦。一次风速太低,会因二次风速过大混合提前,以致着火不稳定,煤粉的燃烧变得不均匀、不强烈。一次风管容易积粉堵塞,有可能烧坏喷燃器或引起燃烧器附近结焦。

  二次风的作用是供给燃料完全燃烧所需要的氧量,并能使空气和燃料充分混合,通过二次风的扰动,使燃烧迅速、强烈、完全。

  综上所述,二次风与一次风混合推迟或提前直接影响煤粉着火。**下一层一次风喷口的上下二次风风量不宜太大。**下二次风速保持30 m/ s左右能托起煤粉就可以,上下二次风喷口与一次风间距约300~500 mm为宜。这样能保证二次风在一次风稳定着火之后混入,促进焦碳的燃烧。

  4调整制粉系统出力

  三次风是制粉系统排出的干燥风,俗称乏气,三次风含有少量细煤粉,风速高,水蒸汽多,有降低炉膛温度的影响,三次风量大小直接影响制粉系统出力,当三次风量增大时,制粉系统出力增大,煤粉细度变粗,锅炉机械不完全燃烧和化学不完全燃烧损失增加,由于三次风量大,扰动过大,可能造成锅炉燃烧不稳,甚至导致锅炉熄灭。

  5实际切园对煤粉着火和燃烧稳定的影响

  四角燃烧锅炉煤粉的着火特点是利用上游邻角火焰点燃下游煤粉气流。所以实际切园的大小对煤粉的点燃有较大影响(如1)。当切园较小时上游邻角火焰在炉膛中心的地方与一次风煤粉混合,使煤粉着火较晚,容易使燃烧不稳。当切园较大时,上游煤粉火焰在煤粉射流的根部(进入炉膛初期)点燃,但此时引起水冷壁或燃烧器周围结焦。而当切园大小适中时,上游邻角火焰在煤粉气流根部点燃,使煤粉着火和燃烧稳定,不会导致炉内结焦。锅炉由于燃烧器安装或检修更换燃烧器,其假想切园与设计值偏差大,致使炉内实际切园变化或燃烧中心偏移,影响炉内燃烧稳定。

  6措施及建议

  6. 1采取的措施

  6. 1. 1合理调整锅炉配风,使一、二次风速、风量适中,减少二次风对一次风的不利影响。

  6. 1. 2调整制粉系统出力,选择合适的煤粉细度,提高给粉机调节可靠性。

  6. 1. 3调整燃烧器的角度,使炉内气流流动良好,形成炉内稳定的空气动场。(利用大、小修期间做好动力场试验)通过采取以上措施,炉内燃烧明显得到了稳定和强化,锅炉负荷75MW左右仍然能稳定燃烧,不需投油助燃,节约大量助燃油。

  6. 2建议

  6. 2. 1随着电力市场进一步发展,调峰中如何节油是各火电厂面临的难题。在正常运行的情况下,助燃油枪保证每根在0. 5t/ h左右即可。这样在目前节油基础上可以节约大量助燃用油。

  6. 2. 2锅炉燃烧控制增加在线监测系统。为锅炉运行人员监测、调整锅炉燃烧提供正确而直观的依据,大大地减少运行人员劳动强度,提高劳动生产率。

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