W型火焰锅炉卫燃带改造分析与评价研究.docx

W型火焰锅炉卫燃带改造分析与评价该文分析了火力发电厂w型火焰锅炉燃烧特性和结焦机理，改变掺烧煤种后防结焦的措施拆除锅炉卫燃带后的防结焦效果，以及拆除锅炉卫燃带后对锅炉运行各个方面的影响我厂锅炉是美国福斯特•惠勒公司设计制造双拱形w型火焰燃煤锅炉,设计煤种为晋东南无烟煤近几年电厂燃料采购发生较大变化,我厂锅炉不再单独使用无烟煤，大量掺烧外省烟煤后混煤灰熔点降低，炉膛结焦情况严重，卫燃带部位结焦尤甚掉焦灭火事件多次发生，冷灰斗处水冷壁管材损伤严重威胁机组安全稳定运行.为适应入炉煤种的变化，必须尽快对锅炉本体进行改造新煤种对锅炉的稳燃要求降低，防结焦要求提高根据这一基本情况，经研究决定采用缩小炉膛燃烧区卫燃带面积的方法来提高锅炉在新煤种下的运行性能2013年3月利用三号机组停榭佥修的机会,对三号锅炉炉膛卫燃带进行了改造，拆除部分卫燃带，同时在翼墙开二次风口・本次技术改造的目的主要是减轻锅炉下炉膛结焦状况，同时兼顾炉内燃烧的稳定性、经济性、环保性美国福斯特•惠勒公司在W型火焰锅炉下炉膛敷设卫燃带的设计初衷是用以提高炉内火焰中心温度，稳定燃烧，以适应无烟煤燃点高的特点其敷设的区域和面积根据具体燃烧煤种而变化,当入炉煤质越差、挥发分含量越低时卫燃带的面积越大.。

一般来说，W型火焰锅炉结焦的原因主要有以下三点：(1 )煤种的灰熔点过低.2 )四角燃烧器燃烧调整不当，火焰存在冲刷侧墙的现象(3 )炉膛卫燃带的敷设位置和敷设面积与煤种不匹配.严重结焦对锅炉有很多危害：(1) 水冷壁传热恶化,炉内结焦加剧形成恶性循环(2 )炉膛结焦会破坏水动力稳定性,尾部对流受热面超温(3) 大焦块掉落会引起锅炉灭火、爆燃、冷灰斗水冷壁爆破等事故,甚至严重威胁人身安全福斯特.惠勒公司原设计的炉内卫燃带敷设部位如下图所示:(其中前四个部位是必须装设部位,第五个和第六个是选装部位，我厂锅炉敷设了前四个部位)(图1)在具体改造方案确定过程中，锅炉专业人员主要从以下几个方面入手(1 )与燃料采购部门充分沟通，预测未来几年入炉煤种的大致成分范围，混煤的来源和比例,确定按挥发分Vdaf《12%来进行燃烧调整(2 )按照国家电网公司调度中心的要求，锅炉确保40%的最低稳燃能力(3 )重新进行锅炉水循环计算,校验各水冷壁管的安全性•确保不发生局部鳍端超温、传热恶化、水循环停滞、倒流(4) 炉温降低、烟温降低，计算空气预热器冷端金属温度,确保不发生换热波纹板酸性腐蚀综合以上各方面因素，并咨询锅炉设计制造单位，最终形成了以下具体改造方案：(1)前后拱上拆除600 mm高度的原卫燃带，保留拱上1/3的卫燃带(2 )左右侧墙卫燃带拆除一半(3 )翼墙的卫燃带不拆除.。

为防止翼墙部位结大焦块，翼墙在纵向开一个风口，横向开一个风口，将卫燃带分割成四个区域，防止大面积的焦块连成一体,翼墙部位通风量约占总风量的15%.改造后运行情况分析与总结:(1)炉内结焦情况改造前锅炉燃烧区域结焦较严重，焦质硬、焦块厚度大、面积大，看火孑易堵,看火孔被焦块堵住后捅不开改造后结焦厚度基本控制在20 ~ 30 cm之间，比改造前大约减薄15 cm.焦块结构特性呈酥松状,易捅落锅炉减温水流量明显减小，初步判断炉膛内结焦面积减小、结焦程度减轻，水冷壁蒸发吸热量增加.空气预热器前烟气温度降低也证明了以上判断・2 )炉内燃烧工况.在燃烧稳定性方面，启动最初几天，燃烧有不稳定的情况.具体表现为：在保持一定时间平稳运行的情况下,突然会有一段时间火检摆动,负压波动，出现燃烧不稳的征兆,其它参数并没发生变化分析原因是煤场混煤不均匀,入炉煤质可能短时间挥发分降低，引起着火不稳定，说明卫燃带改造后锅炉对煤质的适应性有所降低另外，测量改造前后的炉温情况，主要表现为炉膛出口温度降低大约100 °C ,相应的炉温整体降低也在这个水平上.但侧墙温度降低比较严重，特别是着火区域，温度降低接近500 °C ,而侧墙中部区域即燃尽部位温度升高150 °C,说明侧墙附近的燃烧器煤粉相比较改造前着火困难，着火点相应推迟，这种现象在启动过程中也有发现.。

造成这种情况的原因，应该是翼墙部位的风口开度偏大所致，由于该处的二次风进入炉膛后，风向不理想，直接指向炉膛中心区域,煤粉气流的着火受到了影响.但炉膛中心区温度降低对降低氮氧化物的排放有明显的效果，只有对稳燃没有大的影响，这种变化也是有益的(3 )锅炉经济性指标从锅炉运行的各项经济性指标分析来看，经过改造后,锅炉减温水降低了 6.42 kg/s ,烟风温度差降低了 2.2 °C z总共影响机组供电标准煤耗降低1.87 g/kwh;但是，飞灰可燃物含量升高了 3.85% ,再热汽温降低了 6.32 °C z共计影响供电标准煤耗升高5.32 g/kwh.飞灰可燃物升高的主要原因是炉温降低，以及翼墙的二次风口开度偏大，使侧墙区域的煤粉燃烧器着火推迟,而从屏式过热器壁温情况来看，炉膛中部的煤粉燃烧影响不大.锅炉原煤耗与其它机组横向对比,同样的275 MW负荷下，在改造前T、二号、四号锅炉平均原煤耗是460.27 g/kwh ,三号锅炉低于平均值6.45 g/kwh.°改造后一号、二号、四号锅炉平均原煤耗是434.94 g/kwh ,三号锅炉高于平均值9.97 g/kwh ,三号锅炉原煤耗相对改造前升高了 16.42 g/kwh.o供电标准煤耗与其它机组横向对比,同样的275 MW负荷下,在改造前一号、二号、四号锅炉平均供电标准煤耗是326.19 g/kwh ,三号锅炉低于平均值4.49 g/kwh.。

改造后一号、二号、四号锅炉平均标煤耗是317.3 g/kwh ,三号锅炉高于平均值8.02 g/kwh.所以,从各个锅炉的横向指标比较来看三号锅炉供电标准煤耗相对改造前升高了 12.51 g/kwh.另外，改造后三号锅炉二次风量与排烟含氧量均较之前有一定程度提高，其原因是由于从翼墙进入炉膛的二次风并不能有效的参与燃烧所致(4 )其它方面的影响① 三号锅炉在改造前屏式过热器超温比较明显,改造后由于炉膛出口温度的下降，屏式过热器超温管屏数量减少，超温情况得到大幅的改善.屏过中间区域的管壁温度没有明显降彳氐，说明炉膛中部区域的温度没有受到较大影响② 氮氧化物的影响：根据三号锅炉改造前后原烟气氮氧化物含量的对比可以看到，改造前后三号锅炉在不同负荷下，原烟气的氮氧化物含量有明显的下降.说明卫燃带去掉后,炉膛温度的降低减少了氮氧化物的生成，为脱硝系统工作创造了有利条件结论及后续改进工作：(1) 锅炉侧墙卫燃带打掉对控制结焦起到良好的作用，其对燃烧有一定的影响(2) 上炉膛拱部区域卫燃带拆除对控制结焦的作用需要在停炉后检验，其对燃烧没有影响.3) 翼墙部位开二次风口，对翼墙控制结焦已经起到一定的的作用,做出准确的判断需要在运行一段时间或是停炉后检验，其对燃烧的影响比较明显.。

为了优化翼墙进风量，增加必要的调节手段，计划在后续工作中增设翼墙进风量调节挡板，在运行中依据翼墙部位结焦情况和炉内燃烧情况进行优化调整(4 )尽快进行燃烧调整工作，以降低飞灰可燃物、提高锅炉效率、稳定燃烧为主要目的,提高锅炉运行安全性、经济性和环保性，使拆除卫燃带工作的效果最大化r不利影响降到最低.<>。