文档介绍：锅炉结焦的原因、危害及预防措施
王文忠
深圳妈湾电力有限公司
X
关注成功!
加关注后您将方便地在我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知!
新浪微博
腾讯微博
人人网
开心网
豆瓣网
网易微博
摘    要:
锅炉结焦现象是最为普遍且影响电厂安全运行的不利因素, 妈湾电厂四台4×330两台2×320MW机组相继进行了低Nox燃烧器改造, 依据近两年的运行状态, 锅炉结焦情况经常发生, 问题较为明显。文章对其发生的原因及危害进行分析, 探讨一些针对性预防措施和解决办法。
关键词:
结焦; 原因; 危害; 措施;
2017年3月21日#2炉严重结焦, 造成减温水量明显增加, 在减温水全部投入的情况下仍无法维持主汽及再热蒸汽温度。因锅炉结焦, 干渣机一级钢带黏连严重, 卡涩跳闸, 被迫降负荷运行。停炉后检查发现, 冷灰斗、水冷壁、燃烧器附近结焦非常严重, 清焦量约达400立方。锅炉结焦不但影响锅炉经济运行, 同时严重威胁锅炉运作和人身安全。
1 锅炉结焦原因分析
锅炉燃烧过程是将燃料化学能换成热能的过程。正在运行的锅炉, 火焰温度高, 特别是中心部分的温度能够达到1400℃-1600℃。在高温条件下, 经过燃烧产生的灰粒大多会以融化状态出现。一般情况下, 炉内水冷壁有吸热作用, 烟气温度因此逐步下降, 融化状态的灰粒在烟气接近水冷壁时, 凝固附着其上形成灰层, 此层疏松易脱落, 称为积灰。如若调整不当或配风不太合理, 造成火焰中心偏斜冲刷水冷壁、燃烧器附近火焰卷吸、水冷壁及燃烧器附近还原气氛增强及热负荷过高等因素, 导致熔融灰粒不能凝固, 碰到水冷壁或燃烧器就会结焦, 当结焦形成时, 水冷壁吸热减少、燃烧器冷却降低, 使得水冷壁及燃烧器附近温度升高加剧, 结焦状况加重。
结合对妈湾电厂2#机组及其他机组结焦情况, 经过较长时间的观察、对比, 分析认为结焦原因有以下几个方面。
煤质因素
煤粉燃烧后是否在水冷壁、燃烧器或锅炉管屏上发生附着, 并形成结焦, 灰熔点是相关考量因素。灰熔点的温度值内容根据灰分产生的状态分别有:变形、软化以及熔化对应的温度DT, ST和FT。其中软化温度ST与结焦现象关系密切, 作为煤质的主要参考指标。妈湾燃烧煤种以神混1及少部分印尼高热质煤为主, 各台机组煤质资料见表1。
表1 各台机组煤质   下载原表
灰渣软化温度ST的影响因素众多, 不仅灰分的融溶特性与之相关, 灰分密度、组分、发热值、灰渣流变特性以及灰的粘度均对其有影响。一般而言, 软化温度ST≥1350℃的话结焦不会发生。从上表可以看出, 妈湾电厂燃用煤种属低位发热量较高、灰熔点软化温度ST较低的煤种, 属易结焦煤。
炉膛结构因素
妈湾6台机组全部完成超低排放改造, 其中低Nox燃烧器改造、干渣机改造、点火系统改造, 炉膛容积热强度、断面热强度、燃烧器区域壁面热强度、火焰中心及切圆直径也有相应变化(见图1) 。锅炉本身结构作为反应条件的一部分, 无法减弱。
炉膛容积热强度的增大会带来炉内温度升高, 结焦因此也较为容易的发生在燃烧器附近水冷壁上。若断面热强度过高, 释放的热量由于缺少足够水冷壁吸收, 致使燃烧器区域温度过高, 也易引起燃烧器附近水冷和燃烧器喷嘴发生结焦。燃烧器区域(见图2) 壁面热