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1、鍋爐飛灰含碳量偏高的原因及處理管理1、前言 呂四港電廠#1、2、3、4爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)制造，由三菱重工業(yè)株式會(huì)社提供技術(shù)支持的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流鍋爐。鍋爐是單爐膛、結(jié)構(gòu)，爐膛尺寸(寬,深,高)19.268/19.230/19.453。設(shè)計(jì)煤種神府東勝煤，燃燒器采用擺動(dòng)式上下濃淡分離直流燃燒器，分六層布置，四墻切圓燃燒。制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式?！ ?、飛灰含碳量主要影響因素 根據(jù)燃燒理論和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出，引起飛灰含碳量偏高的主要因素有以下幾個(gè)方面：燃燒時(shí)爐內(nèi)氧量不足；煤粉細(xì)度不合適；配風(fēng)方式不合
2、理；燃煤品質(zhì)；燃燒時(shí)間。這幾個(gè)因素相互影響互相制約。為了找出一個(gè)合適的工況來指導(dǎo)運(yùn)行，我們對這幾個(gè)因素一一加以分析。 2.1煙氣氧量 煤粉隨著熱一次風(fēng)進(jìn)入爐膛后，一方面由于卷吸高溫?zé)煔獾膶α骷訜嶙饔靡约案邷鼗鹧婧蜖t壁的輻射作用，使煤粉很快著火燃燒，初始時(shí)由于氧氣充足，燃燒速度由化學(xué)反應(yīng)控制，到燃燒后期，由于氧氣不充足，燃燒速度由氧氣的混合速度控制。在缺氧狀態(tài)下，碳粒發(fā)生不完全氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，造成碳粒不完全燃燒，加大了不完全燃燒熱損失。因此，保證一定的過量空氣系數(shù)是必需的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此系數(shù)應(yīng)在1.15~1.3之間，折算成
3、煙氣氧量是2.6~5。 呂四港電廠#1、2、3、4爐設(shè)計(jì)煙氣氧量為3~5，但由于實(shí)際燃用煤種和設(shè)計(jì)煤種有差別,因此為了保證安全，氧量一般被取下限。為了摸清具體情況，不同工況下我們作了變氧量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下： 不同負(fù)荷不同氧量下的飛灰指標(biāo) 氧量 400MW 500MW 600MW 4% 7.0 6.7 8 5% 5.0 5.5 6.2 6% 4.8 5.8 4.1 通過試驗(yàn)，我們找出了每臺(tái)爐的最佳氧量。并在實(shí)際運(yùn)行中按照負(fù)荷曲線進(jìn)行調(diào)整?！ ?.2煤粉細(xì)度 在鍋爐煤粉燃燒中，對流熱交換強(qiáng)度和氧
4、氣向粉粒表面的擴(kuò)散強(qiáng)工與顆粒直徑大小成反比，所以盡管細(xì)煤粉顆粒使紊流交換強(qiáng)度降低，可是，分子擴(kuò)散交換及對流交換強(qiáng)度增強(qiáng)，煤粉單位重量的表面積大大增加，有利于煤粉的著火、混合與燃燼。有試驗(yàn)表明，煤粉燃燼時(shí)間與顆粒初始直徑的1~2次方成正比。即T=K×δ1~2其中K為常數(shù)值。但是，隨著煤粉細(xì)度的提高，制粉單耗也是呈指數(shù)級上升，而且煤粉細(xì)度的提高還會(huì)引起爐膛出口溫度升高。因此如何在兩者之間找到最小值是試驗(yàn)的目的。通過對各煤種試驗(yàn)以及在1號(hào)爐上的實(shí)踐，可以得出最經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度經(jīng)驗(yàn)公式如下：R90=5+0.6(100-Ayz)÷100×V
5、r；Ayz=100×Ay÷Qdwr?！ 90為篩孔寬度90微米的篩子篩選的煤粉?！ y――應(yīng)用基下的灰分?！ r――可燃基下的揮發(fā)分?！ dwr――煤粉的低位發(fā)熱量?！ “瓷鲜剿愠龅拿悍奂?xì)度再作修正后即為最經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度?！ 嗡母垭姀S#1、2、3、4爐設(shè)計(jì)煤種神府東勝煤，由于其揮發(fā)分為36.44%，故煤粉細(xì)度采用了較大值為14~18%。實(shí)際煤種比設(shè)計(jì)煤種差，通過計(jì)算，提高旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速，調(diào)整煤粉細(xì)度為10~14%。調(diào)整前后試驗(yàn)結(jié)果比較如下： 煤粉細(xì)度 6% 12% 18% 飛灰Cfh 1.7% 3.5% 10%
6、 2.3配風(fēng)方式 呂四港電廠#1、2、3、4號(hào)爐都采用四墻切圓燃燒技術(shù)，每只角風(fēng)口布置相同，具體如下： 在實(shí)際運(yùn)行中，如果沒有油槍運(yùn)行，油槍層即隨二次風(fēng)邏輯開關(guān)擋板。燃燒器層隨燃料風(fēng)邏輯開關(guān)擋板。煤粉在爐內(nèi)燃燒過程大致分為著火、燃燒、燃燼三個(gè)階段，在著火階段即是加熱一次風(fēng)和煤粉；燃燒階段即是二次風(fēng)混入，煤粉和氧氣劇烈反應(yīng)階段；燃燼階段即是碳粒燃燒階段，配風(fēng)即是二次風(fēng)如何混合的方式，二次風(fēng)混入早了，即增加了著火所需熱量，延遲了著火時(shí)間，混入遲了，造成缺氧燃燒，減少了燃燼時(shí)間，同時(shí)二次風(fēng)的混入時(shí)間問題還會(huì)對NOx的大小產(chǎn)生直接
7、影響。 呂四港電廠剛投運(yùn)時(shí)，由于忽視了輔助風(fēng)擋板的作用，結(jié)果擋板開度處于混亂狀態(tài)，爐內(nèi)燃燒切圓無法形成。飛灰含碳量大得驚人，最高達(dá)到11%。后來在公司領(lǐng)導(dǎo)的重視下規(guī)定了擋板的調(diào)整范圍。在此基礎(chǔ)上，我們運(yùn)行中進(jìn)行了各種配風(fēng)試驗(yàn)，試驗(yàn)包括擋板全開、正寶塔、束腰、倒寶塔等方式。從試驗(yàn)結(jié)果中得到了各種煤質(zhì)的最佳配風(fēng)方式。飛灰含碳量也下降到5%以下，下降幅度達(dá)到55%?！ ≌龑毸滹L(fēng)就是將下幾層二次風(fēng)擋板開度大于上幾層二次風(fēng)擋板開度。倒寶塔配風(fēng)反而行之。束腰配風(fēng)就是將上、下二次風(fēng)擋板開度大于中間的二次風(fēng)擋板開度?！ ?.4燃煤品質(zhì)
8、鍋爐燃燒的好壞，很大程度上取決于燃煤品質(zhì)，我們這里只討論幾個(gè)重要指標(biāo)，從中可以看出對燃燒的影響，即 燃料著火特性判別指數(shù)和燃料燃燼判別指數(shù)。 燃料著火特性判別指數(shù)可以用應(yīng)用基揮發(fā)分來判別： Vy――應(yīng)用基揮發(fā)分?！ r――可燃基揮發(fā)分?！ y――應(yīng)用基灰分 Wy―
