锅炉燃烧调整论文(共10篇)(共10篇)
1.锅炉燃烧调整论文 篇一
探讨循环流化床锅炉的燃烧调整方法
摘要:总结燃烧工况,特别是调整循环灰量和保持适当的返料风压对J型阀的稳定性这两方面研究,深入探讨循环流化床锅炉的燃烧调整方法,降低飞灰和炉渣含碳量,提高锅炉效率。
关键词 :循环流化床 循环灰量 返料风压 J型阀放灰管改造
我公司现运行的三台130吨四川锅炉,系UG——9.81/540——MX8型。从运行情况看,投产以来,锅炉燃烧基本稳定,出力也能得到设计要求,所剩不足的是各项指标不理想,锅炉效率只有80%左右,飞灰含碳量高时能达到15%左右,炉渣含碳量高时能达到5%左右。吨煤产汽视煤质情况在5.5---7.0之间。总结前一段时间的燃烧工况及运行调整,认为本锅炉燃烧指标不理想的原因,存在两个关键因素:一是循环灰量的多少,二是返料系统的稳定性。
一.循环灰量
循环灰量这个概念,可以说是循环流化床外循环中的物料,也可以说是旋风分离器收集下来的返料量。在循环流化床密相区中约有50%的燃料被燃烧,释放出热量,这些热量除一部分被用来加热燃料和空气外,其余大部分热量必须被循环物料带走,才能保持稳定。如果循环物料不足,就会导致床温过高,也就是说,足够的循环灰量是控制床温过高的有效手段。相反,如果循环灰量过多,就会导致燃烧不充分,床温偏低。
此循环灰量也决定了炉膛内的物料浓度,由炉内传热分析可知,炉内传热随着物料浓度的增加而增大,即物料浓度的变化对炉内传热的影响是比较显著的。也可以说,炉内物料浓度决定锅炉出力,炉内物料浓度大,锅炉的出力也大,可通过控制炉内物料浓度来控制锅炉出力。在运行中,炉内物料浓度增大,即流动阻力增加,悬浮段压差增大。如炉膛物料浓度过大,则会使床温降低,从而影响锅炉出力,这时,可通过放循环灰的方法来控制炉膛物料的浓度。
从运行和指标情况看,煤质的灰分大时,各项指标就相对差。再从运行参数上看,煤质灰分大时,一次风量用不上,风机全开,感觉还不够用,这样调节已经超出了风机的设计要求,但为了保证负荷,必须这样调节。返料风量变小或消失,有时出现返料器积灰堵塞的现象,即返料温度缓慢下降。另外在投用脱硫石灰石时,反应更明显。这也就说明了循环灰量太多,炉膛流动阻力大,分离器收集下来的返料量多,返料器立管内积灰,所以导致返料风量小。由此可以说,我公司现运行的炉子存在循环灰量多的问题。
下面收集了煤质灰分大小时的燃烧指标比较:
分 发热量 飞灰含碳量 炉渣含碳量 挥发分 30.95% 4392 13.74 4.11 25.06 23.98% 4945 11.02 4.86 23.58 32.85% 4207 13.12 2.99 25.22 10.79% 5297 4.56 1.05 23.24 13.98% 5012 3.53 1.53 26.93 13.83% 5009 3.56 1.63 25.52 15.46% 4929 2.36 0.80 26.25 13.94% 4799 2.33 1.14 25.26 14.16% 4957 1.29 0.87 25.53 4820 2.03 1.07 24.46 21.66% 4876 10.36 6.06 16.28% 26.37 19.92% 5030 7.02 2.98 27.28 23.28% 4913 6.76 2.69 25.27 21.47% 5119 6.11 2.77 28.29 20.6% 4859 8.01 3.37 24.49 4617 8.18 3.32 25.85 28.08 4500 8.41 5.36 26.01% 24.78 26.63% 4626 8.80 2.92 24.61 18.88 5189.9 4.99 2.62 26.6 16.58 4889.3 4.32 3.29 17.35 5219.8 5.74 4.40 28.49 16.34 5238.2 8.86 25.86 4.07 28.17 17.81 5076.5 7.43 4.17 28.94 二.返料系统 A.返料系统概述
返料立管是循环回路中的一个独立部分。由于旋风分离器固体颗粒出口处的压力低于燃烧室内固体颗粒入口处的压力,固体颗粒在循环回路中的循环必须克服这个负压差,从压力较低的区域被输送到压力较高的区域。循环回路任何部分的压力如发生变化,立管内产生的压力降就会自动调节,以维持回路的压力平衡。返料器来料侧(左侧)与立管连接,出料侧(右侧)与返料管连接,右侧是返料器的上升段,左右侧下部连通,返料风由返料器底部通入。
包括炉膛在内的整个高温床料循环回路中的压力最高点在立管的底端,当炉膛压力变化(如排渣或改变一二次风量),分离器压降变化(如烟气流量或固体颗粒浓度变化)。以及回料阀的流动阻力发生变化时,立管内的物料高度会自动改变以适应这种由炉膛分离器及回料阀引起的压力变化,即所有这三者产生的压力变化以及因此而起的高温循环灰流量变化,都是由立管内固体颗粒高度变化所产生的立管静压变化去自动平衡。
回料阀流动阻力+流化床流动阻力+旋风分离器流动阻力=立管的静压头
在立管中,当气体相对于固体颗粒向上流动时,固体颗粒可以在重力作用下,克服气流产生的压差而向下运动,这种相对的气固运动就可以产生所需要的密封压降。
立管中储存的循环灰量或立管中密相循环灰料层高度与炉内的床料量的比例。对循环流化床锅炉的运行有较大的影响,当负荷较高烟气流量较大时,若立管中的循环灰密相料层高度较低,则床中固体颗粒密度分布就主要取决于立管中循环灰密相料层高度。因为较低的立管料层高度不足以产生足够的静压头将循环灰推入炉膛中,以使炉内烟气所携带的固体颗粒达到饱和浓度,当炉内烟气流速较低而立管中的料位高度较高时则循环流化床中的固体颗粒会以较快的速度被送入炉膛中,最后,炉内烟气是否能达到饱和携带程度,就主要取决于立管中固体颗粒的存量大小。B.返料器的结构
我公司锅炉采用的是J型阀,如上图所示。由于自然堆积的作用,当返料风Q=0时,返料器不工作;当Q 大于一定值时,物料开始流化,并在立管物料重力作用下形成自流,通过返料器进入主床。由此可见,返料风量是决定返料器工作的因素,它与风源压力、返料器上升段阻力以及布风阻力有关。上升段阻力特性首先与上升段高度H(后为H2)有关。实验结果显示,H=350mm时的返料器风源压力在6000Pa左右,H=1000mm时的返料器风源压力在13000Pa左右。返料器上升段阻力与上升段高度成比例。再有,根据压力平衡关系,得出返料器正常工作时风源压力必须满足下列条件:
(1)P > &g△H2 + △P布(2)P ≤ &g△H1 + △P布
式中: P为返料压力, △P布为返料布风阻力, &为物料堆积密度
△H1,△H2分别为返料器入口料腿高度和出口高度
式中(1)(2)是运行中控制返料风压的依据,所以,如果漏风严重,风压不够,风压波动过大,或返料风中断,都会造成P<&g△H2+△P布的情况,从而使返料器不投入造成堵塞。返料器中有异物处于返料出口时,势必阻止物料返回炉膛,可能导致物料在分离器内聚集造成返料堵塞。据现场测量,我公司J型阀的返料出口距离330mm.。(有待查找图纸)三.总结分析
从停炉后检查风帽情况看,东西两侧返料口对着的风帽眼全部堵塞,这种现象引起了三个连锁问题:1,高压力的返料风带着循环灰冲向布风板,风速可能超过了炉内的流化风速,使这部分风帽的风受到阻力。长期运行,造成堵塞。2,旋风分离器收集下来的返料量大,必须用这么大的返料风压,不然就会造成返料堵塞,为什么负荷低时,返料风就大,而高时返料风就减小甚至消失,特殊情况还需要关小主风道档板来加大返料风。3,为保证负荷,必须加大一次风量来加强燃烧,这也说明炉内物料浓度大,有一部分燃料缺氧,得不到燃烧,就被排出去,从而增加炉渣含碳量。另一方面使更多的物料又进入分离器,从而造成恶性循环。
从以上情况看,第一步先要解决循环灰量大的问题。第二步再来调整返料风压。
由煤质分析可见,灰分大时,循环灰量就大,所以根据煤质配比情况来调整。主要办法就是从返料器底部放灰管来放返料灰。因为灰量比较大,人工用小车推肯定不合适,建议装一套输粉绞龙一样的自动化排灰装置,直接排到冷渣机,增加可操作性。
2.锅炉燃烧调整论文 篇二
2011年, 为响应国家“节能减排”政策号召, 我公司委托武汉华是能源环境工程有限公司对#2锅炉整组燃烧器进行重新设计及整组更换, 将原燃水煤浆/轻油燃烧器更换为燃水煤浆、 燃煤/等离子点火组合型燃烧器, 使改造后的燃烧器实现煤粉无油点火功能。为提高锅炉运行稳定性, 2012年进行制粉系统的技改, 新增1台双进双出钢球磨直吹制粉系统。由于是供热机组, 锅炉负荷受用户影响较大, 多在410~430t/h之间运行, 为摸索出#2炉在420t/h负荷附近安全、稳定、经济、环保最优运行水平工况, 对锅炉的烟温特性、汽温特性、锅炉目前的运行方式以及存在的问题做了分析, 通过燃烧工况的优化调整, 提高了锅炉效率, 降低了三大风机的耗电量, 降低了NOx排放浓度, 提高了锅炉的整体经济性。
1设备概述
我公司#2机组670t/h炉配75 MW调整抽汽压汽轮发电机, 是本地工业园区配套的供热机组, 于2007年开始建设, 2009年建成投产。#2锅炉本体是由武汉锅炉厂设计制造的高温高压燃水煤浆锅炉, 2011年对整组燃烧器进行改造, 采用水煤浆/煤粉专用直流式燃烧器, 燃烧器采用大切角、四角切圆、 直流式燃烧器, 乏气送粉。燃烧器布置2层SOFA结构, 其中H-SOFA与L-SOFA间隔3 000mm, L-SOFA与燃烧器最上层一次风喷口间隔3 000 mm。燃烧器布置有6层一次风喷口。 燃烧器一次风喷口从上到下依次为:水煤浆—煤粉—煤粉—水煤浆—煤粉—等离子。在燃烧器顶部设有2层OFA风和2组独立的SOFA风, OFA风反切13.5°, SOFA结构独立设计可以实现上下左右自由摆动, 每个二次风进口都采用独立风门调节。原燃烧器2只点火油枪和1只助燃油枪均保留。保证炉膛燃烧火焰中心不变, 在水煤浆紧缺的情况下4层煤粉燃烧器可以实现煤粉满负荷燃烧;经2012年制粉系统改造后, 新增1台双进双出钢球磨直吹系统分别接入A层和B层, 邻近#10、 #12炉的粉仓送粉分别接入D层和E层, 水煤浆喷枪分别接入C层和F层。
2锅炉燃烧工况优化调整
整个优化运行调整过程燃用同一煤种以及在负荷不变的工况下进行最优燃烧调整运行试验。
2.1煤粉细度优化调整
双进双出球磨机下层分离器开度在70%, 上层分离器开度分别在30%和50%对煤粉细度影响差别较大, 在磨煤机出力超过56t/h工况下, 考虑到当前今后煤种的适应性, 同时结合燃烧工况的灰渣可燃物结果, 最后将上层分离器折向门挡板设在30%的开度。
2.2变氧量 (总风量) 工况优化调整
试验在420t/h负荷附近锅炉进行了运行氧量的工况调整。分别采取小氧量3.29%、中氧量4.53%、大氧量5.36%这3个点进行测试。从测试结果看, 在变氧量调整工况下, 飞灰可燃物均维持在一定水平, CO含量也较少, 说明炉内燃烧比较完全, 因此氧量的变化对未燃尽碳热损失的影响不大, 而采取降低氧量的措施, 会使排烟热损失有不同程度的降低。所以在保证煤粉及水煤浆燃尽的条件下, 采用低氧量运行, 可使锅炉的效率有不同程度的提高。采用低氧量运行对NOx排放浓度的降低也有明显的效果, 各调整工况中, 氧量降低0.8~1个百分点, NOx排放浓度降低约10mg/Nm3, 由于新型燃烧器在NOx控制方面已经相当优秀, 所以氧量的变化对NOx排放浓度的影响幅度有限。低氧量运行对降低送、引风机的电耗有一定效果。低氧量运行会使总风量减少, 从而降低风机电耗。从测试数据可知, 运行氧量降低1个百分点, 风机总电流约降低8 A左右。
综合考虑, 在保证煤粉和水煤浆燃尽及锅炉安全运行的前提下, 锅炉可采用相对较低的氧量运行, 420t/h负荷下运行氧量值约3.0%左右。
2.3 SOFA风门开度优化调整
辅助风风量沿炉膛高度方向上的分配变化会对炉内燃烧带来一定影响, 优化调整在保持总风量不变的前提下, 通过改变锅炉的SOFA风的风门开度来进行辅助风的配风优化调整, 监测不同配风方式下的飞灰、排烟温度、汽温以及NOx排放浓度等参数。由于SOFA风占整个二次风的比例相对较大, 所以改变SOFA风配比对飞灰可燃物、底渣可燃物、NOx排放浓度以及炉效有较大的影响。当SOFA风上2层全关下4层全开时, SOFA风比例相对增加, 主燃烧器区域配风比例相对减少, 锅炉分级燃烧效果增强, NOx排放浓度减少, 与SOFA风上4层关下2层开时的工况相比, NOx排放浓度降低了10mg/Nm3左右。但SOFA风比例增加, 会使主燃烧区域极度缺氧, 造成较大颗粒的煤粉燃烧不完全, 底渣含碳量较高;同时, SOFA风比例增加也会使火焰中心抬高, 主燃烧区域燃烧减弱, 影响锅炉低负荷的稳燃性, 而且会导致过热器超负荷运行, 喷水量增加, 影响锅炉效率。
综合考虑, 在420t/h左右负荷下, 建议将SOFA风上3层全关, 下2层全开, 中间层开50%, 这样不仅对NOx排放浓度影响较小, 而且会降低排烟热损失和未燃碳损失, 大大提高锅炉效率。
2.4 OFA风门开度优化调整
燃烧器布置2层OFA燃烬风, 位于L-SOFA层的下部, OFA风反切13.5°, OFA燃烬风的开度可以在DCS上调节OFA燃烬风既可以有效降低NOx的生成, 也可以对炉膛出口烟温进行调节。但由于OFA燃烬风比例较低、反切角度小, 因此, 消旋效果没有SOFA风好, 对烟温的调节也没有SOFA风明显。
优化调整是在保持总风量不变的前提下, 通过改变OFA燃烬风的风门开度来进行辅助风的配风试验。通过试验, 监测不同配风方式下的飞灰含碳量、底渣含碳量、排烟温度、汽温以及NOx排放浓度等参数, 用于综合分析OFA燃烬风配风方式对锅炉经济性以及环保指标的影响。考虑到燃烧器上部燃烬风的比例已经较大, 故只对上层OFA燃烬风进行调整。当上层OFA燃烬风从10%开到75%时, 炉膛烟温偏差由122.5 ℃ 降低到90.2 ℃, 相应地, 各级过热器的汽温偏差也得到有效改善, 减温水量有所降低。当上层OFA燃烬风4个角的开度分别为40%、40%、40%和42%时, 烟温偏差进一步降低, 汽温特性得到进一步的改善。上层OFA燃烬风调整后, 排烟热损失和未燃碳损失在一定程度上有所增加, 这是因为煤质变差的缘故。改变OFA燃烬风风门开度对飞灰可燃物、底渣可燃物以及炉效的影响较小。
2.5 A、B层周界风风门开度调整试验
周界风开度对锅炉燃烧及其运行性能的影响, 试验在保持总风量不变的前提下, 通过改变A、B层的周界风风门开度进行试验, 以监测不同周界风开度下相关参数的变化。
由于周界风占整个二次风的比例相对较小, 所以改变SOFA风配比周界风的开度对飞灰可燃物、底渣可燃物、NOx排放浓度以及炉效的影响很小。当A、B下周界风的挡板开度从10%增加到50%时, 锅炉的蒸汽特性变化不大, 飞灰和炉渣的可燃物含量也比较稳定, 但NOx的排放浓度却增加较多, 从调整前的259.3mg/Nm3增加到288.3mg/Nm3。
综合考虑, 在保证炉内稳燃的基础上, A、B下周界风的挡板开度应在30%左右, 从而使锅炉能够更加环保的运行。
2.6组合工况优化调整
通过变氧量和变SOFA风风门开度等单因素优化调整试验和其他一系列变辅助风门开度调整试验, 在对锅炉实际运行状况有了较充分了解后, 通过分析运行方式中存在的问题, 在420t/h负荷下对锅炉进行了最优运行组合工况优化调整。
3燃烧优化调整的效果
锅炉燃烧优化调整试验前后经济指标对比如表1所示。
(1) 锅炉效率得到大幅提高, 由优化前的90.98% 提高到92.05%。
(2) 通过辅助风配风的调整, 炉膛烟温偏差得到有效控制左右侧烟温偏差由优化前的80 ℃减小到20 ℃以内。
(3) 由于燃烧中心下移, 加上炉膛烟温偏差得到有效控制汽水侧偏差大为改善, 减温水量也大幅减少, 由优化前的8t/h左右, 降低到2t/h左右。
(4) NOx的排放浓度降低, 一般在220~280 mg/m3范围内, 通过降低运行氧量以及合理的配风, 进一步降低热力型NOx的生成, 优化后工况将NOx排放浓度控制在270mg/m3左右, 比优化前306 mg/m3有较大幅度降低。420t/h负荷工况下完全可以将NOx排放浓度控制在250mg/m3左右。
(5) #2炉调整前存在着运行氧量过高、风机出力大的问题, 通过优化调整, 将运行氧量控制在3.0%~3.5%, 大幅降低了风机电耗。优化后的工况, 在锅炉出力比优化前工况大约13t/h的情况下, 送、引、一次风机总电流仍然降低了约40A, 若按照年5 000h上网电价0.45元/kW·h计算, 仅1台机组风机电耗此项下降便可获得约40万元的经济效益。
4结语
#2炉的技术改造达到了设计要求, 通过优化燃烧组合工况调整摸索出锅炉及其辅机安全、高效、低电耗, 同时兼顾NOx排放特性的最优运行方式, 确定了锅炉在420t/h负荷左右能够达到最优运行水平的燃烧工况。
参考文献
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[3]岳峻峰, 高远, 黄磊, 等.600 MW超临界旋流燃烧器锅炉优化运行研究[J].电站系统工程, 2010 (3)
3.锅炉燃烧调整论文 篇三
关键词:亚临界锅炉;运行;汽温控制;燃烧调整
中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)03-0046-02
某发电厂2×600 MW亚临界锅炉为一次中间再热、亚临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生锅炉,单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、Ⅱ型布置。30只低N0x轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧,6台HP1003中速磨煤机配正压直吹制粉系统,除渣采用机械式除渣方式即风冷式排渣机系统。
1 锅炉容量及主要参数
1.1 过热蒸汽
最大连续蒸发量(BMCR)2 000 t/h,额定蒸发量(BRL)1 863.6 t/h,额定蒸汽压力(BMCR/BRL)25.4 MPa•g/25.23 MPa•g,额定蒸汽温度571 ℃。
1.2 再热蒸汽
蒸汽流量(BMCR/BRL)1 635.2/1 522.5 t/h,BMCR工况的进口/出口蒸汽压力4.633 MPa•g/4.443 MPa•g,BRL工况的进口/出口蒸汽压力4.312 MPa•g/4.135 MPa•g,BMCR工况的进口/出口蒸汽温度321.3 ℃/569.0 ℃,BRL工况的进口/出口蒸汽温度313.7 ℃/569.0 ℃,BMCR工况的给水温度289.3 ℃,BRL工况的给水温度284.4 ℃。
2 600 MW亚临界机组汽温控制
汽温控制是锅炉调整的主要任务之一,不仅影响机组的经济性,且影响锅炉管壁的安全。近年来,各火电机组的非停锅炉方面所占比重较大,其中,炉管泄漏更是重点。所以,运行人员对汽温的调整,重点是避免汽温超限,控制锅炉管壁温度不超温。
影响锅炉汽温控制的主要因素(烟气侧、蒸汽侧)有:①煤质变化,主要指发热量、含水量的变化;②制粉层次的调整,主要指启停上下层制粉系统,改变上下层制粉系统出力;③锅炉总风量的变化,包括二次风档板开度调整,二次风箱与炉膛差压大小;④锅炉烟气档板开度的调整;⑤锅炉受热面积灰、结焦,吹灰器投运方式;⑥机组负荷变化;⑦锅炉减温水量变化;⑧给水温度变化;⑨锅炉水煤比控制失调等。
根据锅炉汽温变化的这些因素,运行中可针对性地进行调节。对于直流炉来说,水煤比是影响锅炉过热汽温的根本因素,其主要受煤质变化影响,煤质好该参数就大,煤质差就小。水煤比控制是要确保锅炉燃料与给水量对应关系在正常范围内,否则就造成低汽温或高汽温,两者都会影响锅炉管材寿命,还可能造成汽机应力变大。水煤比数据起到参照作用,在相对短的时间内,它的变化趋势反映着锅炉的运行状况,很直观。实际上控制水煤比的原则就是保证锅炉中间点温度在正常范围。由于不论是煤量变化还是水量变化反映在中间点温度变化上是需要一定时间的,所以水煤比数据是参照,是提前反映量,中间点温度是目标、被控量。
在调整上主要还是看汽水分离器出口温度的变化,即控制汽水分离器出口中间点温度,保持5~30 ℃的过热度,具体数值需要根据锅炉汽温、管壁温度进行修正。
锅炉减温水的使用。过热器系统设置两级喷水减温器,一般一级减温水作为粗调,二级减温水作为细调,确保过热器各级温度在正常范围内,每级减温器均为2只,喷水水源取自给水母管。喷水减温器采用笛型管结构,筒身内设置套筒,减温器总长度为5 m。在BMCR工况下,过热器减温水的设计流量约为6%BMCR,过热器减温水管路的最大设计通流量可达12%BMCR。为保证喷水减温后的汽温高于饱和温度、低负荷下,一、二级喷水电动截止阀一般闭锁开,不能投用减温水。
考虑机组在启动工况时间较长时控制汽温使用,电厂二期600 MW超临界机组实际没有这个联锁,在低负荷时使用减温水须谨慎,不能造成过热汽温低于饱和温度。另外,过热器进、出口集箱之间的所有连接管道均为两端引入、引出,并进行左右交叉(两级交叉),确保蒸汽流量在各级受热面均匀分配,避免热偏差的发生。
在2根再热器冷段管道上各布置1只事故喷水减温器,喷水水源取自锅炉给水泵中间抽头。再热器减温水管路的最大设计通流量为BMCR工况下再热汽流量的4.5%。再热器温度正常主要靠布置在锅炉尾部烟道的再热器侧档板进行调节,应急情况下才采用喷水减温。
影响汽温的其他因素均为干扰,运行中可根据干扰性质进行提前调整或应急调整。一般正常情况下,机组负荷稳定,煤质稳定,锅炉汽温变化不大,在上述影响因素下,汽温发生变化,一方面,要提高减温水自动调节水平,及时正确响应,另一方面,监盘人员及时预知、发现是关键,在减温水自动调节不正常时,及时切除自动进行手动调节,必要时进行制粉出力、锅炉风量、二次风档板、烟气档板等联合调节,在温度变化趋势变缓后,逐渐恢复正常方式,调整时应控制好调节幅度。
需注意的是,正常监视汽温时,锅炉管壁温度也是监视重点,控制锅炉管壁不能超限运行,调整无效情况下要降汽温运行,必要时降负荷运行。尤其是机组启动时速度过快,易造成管壁温度超限。所以,对于运行,结果很重要,过程也很重要,要引起重视。
3 600 MW亚临界机组燃烧调整
3.1 注意优化制粉系统运行方式
(1)尽量保持制粉系统前后墙对冲均衡方式运行,低负荷时同侧制粉系统不应断层运行,保证锅炉燃烧中心集中。
(2)低负荷或燃烧不稳定时尽量避免制粉系统启停操作,减少扰动,必须进行制粉系统启停时,应在锅炉工况稳定时或投油助燃后进行。
(3)根据机组负荷、总煤量适时启停制粉系统,尽量保持运行磨煤机出力不低于40 t/h,以保证单个燃烧器的燃烧强度。
(4)制粉系统启停时,磨煤机风量应压低限控制,特别是中、下层给煤机跳闸或停运后应及时减小风量或将磨煤机及时停运,避免对运行燃烧器燃烧产生扰动。
(5)机组低负荷时发生制粉系统跳闸,应立即投油、调整,首先确保运行制粉系统稳定,还要监视一次风机运行工况,防止一次风机喘振跳闸。
(6)制粉系统运行中要重点加强对锅炉火检信号的监视,出现火检信号闪动、不稳时要及时投入相应油枪助燃,待燃烧稳定后方可逐个退出油枪运行。
3.2 锅炉总风量控制要注意风煤比
可参照氧量进行调整,一般烟气含氧量保持在4%左右,低负荷可控制高点到6%左右,避免风煤比过大。
3.3 对锅炉本体吹灰的控制
鍋炉本体吹灰应尽量选在锅炉燃烧稳定时进行。若煤质较差又必须吹灰时,可在高负荷下采用单吹方式,吹灰期间若燃烧出现异常,应紧急退出吹灰器。
3.4 低负荷的降负荷调整
机组负荷低于400 MW以下时降负荷操作应缓慢,若机组在CCS(或AGC)控制方式下,可与调度协商减缓降负荷速度及降幅,将负荷变化率、压力变化率适当下调,避免煤量向下过调,引起炉膛燃烧不稳。
3.5 投油助燃调整
锅炉燃烧发生波动、火检不稳,不能根据负荷投油(一般要求正常情况下,接近锅炉稳燃负荷才投油,280 MW以下),应根据当时煤质、炉内燃烧情况,及时投油助燃。
3.6 加强对锅炉燃烧工况的监视和调整
要实时监视负荷和煤量对应关系,当发现煤量和负荷严重偏离时,要加强对锅炉燃烧工况的监视和调整。
4 结束语
综上所述,在电厂600 MW亚临界锅炉运行中,汽温控制和燃烧调整是超临界锅炉运行中的两大控制难点,也是运行中易发生的问题,甚至导致机组跳闸。在生产运行中总结经验,采取可靠易行的措施,解决生产中的实际问题,保障锅炉的安全稳定、经济运行。
参考文献:
[1]郭飞,郝青哲,王堃.600 MW亚临界机组锅炉效率分析[J].东北电力技术,2011(02).
[2]关志峰,杜学慧.浅析600 MW亚临界机组锅炉的燃烧优化[J].科技资讯,2011(05).
(编辑:尤俊丽)
On the 600 MW Sub-critical Boiler Operation and Combustion Adjustment
Zhang Bo
Abstract: The articler starts from the operation adjustment method of 600 MW subcritical boiler, and through the analysis of boiler capacity, steam temperature control, combustion adjustment, provides the conditions for the later sub-critical unit commissioning and operation for the unit transferred to save time for the safe, economical and stable operation of unit to provide a guarantee.
Key words: sub-critical boiler; operation; steam temperature control; combustion adjustment
4.(论文)电站锅炉稳定燃烧的措施 篇四
班级:动力姓名:代飞学号:课程:燃烧理论与技术
0802
200802000604
电站锅炉稳定燃烧的措施
摘要:该文从稳定燃烧的机理出发,详细阐述了锅炉稳定燃烧的方法,采用先进的燃烧方式,使锅炉燃烧稳定且燃烧完全.通过提高二次风与炉膛差压,使燃烧更加充分.合理关小燃烧器上部二次风挡板开度,增加主燃烧区域二次风量,使得着火充分燃烧稳定,燃烧完全.本技术对同类型机组有着重要的推广价值。
关键词:锅炉;稳定燃烧;燃烧稳定;影响因素;措施
引言
锅炉燃烧是否稳定,通常取决于炉膛的温度、氧量、煤粉浓度及锅炉的燃烧方式。本文重点从以上4个方面对锅炉燃烧进行技术分析。通过采用C型燃烧方式及采用燃烧器摆角“对冲”型燃烧方式,合理关小燃烧器上部二次风挡板开度,使锅炉燃烧稳定,避免锅炉灭火,同时还可以降低锅炉飞灰、灰渣含碳量,降低机组的发电煤耗。
1.影响因素分析
燃烧的稳定性直接影响锅炉的安全性,即锅炉是否稳定持续的燃烧是关系燃烧安全的重要因素。锅炉燃烧是一个复杂而多变的过程。锅炉的燃烧稳定性既反映了过来着火的难易程度又体现了着火后的燃烧状况。合理的燃烧工况应该是迅速着火,快速的火焰转播,强力的燃烧和充分的燃尽。着火阶段是整个燃烧过程的关键。要使燃烧在较短的时间完成,必须强化着火过程,即要保证着火过程能够稳定迅速的进行。稳定的着火是燃烧过程良好的开端,而充分燃烧且燃尽是实现锅炉稳定经济燃烧所必须的。要组织良好的燃烧过程其标志就是尽量接近完全燃烧。保证燃烧在炉膛内完全燃烧的条件是:着火要及时稳定;适合的燃烧速度并使燃烧完全。
高炉煤粉气流是一种低热值燃料,其主要成分CO、CO2、N2 和少量的H2、H2O等,热值约为3000KJ/ Nm。所以纯燃高炉煤粉气流的锅炉在组织燃烧时采用了一些强化燃烧的措施如:采用双缩腰炉膛将燃烧区单独隔开并在燃烧器处敷设卫燃带,燃烧区加设蓄热器,燃料、空气同时预热,双旋流平焰燃烧器、新型钝体隙缝式燃烧器等。对于全燃高炉煤气锅炉的稳定完全燃烧主要体现在形成稳定的火炬和尾部烟道CO的含量接近于0。
影响锅炉燃烧稳定性的因素除与锅炉本身结构有关,燃料本身的因素与燃烧条件对锅炉的稳定运行 起着重要的作用。全燃高炉煤气的锅炉燃料由冶金行业的高炉运行工况决定。高炉煤气成分、压力、热值随之波动。有时高炉煤气的供应量也会波动,这些对于全燃高炉煤气的锅炉安全经济运行有着重要的影响。本文主要讨论高炉煤气本身因素和燃烧环境变化对锅炉燃烧稳定性的影响。通过高炉煤气的着火机理的研究和对现场实际运行状况的了解,可以知道影响全燃高炉煤气锅炉的燃烧稳定性的主要因素为:高炉煤气成分变化(高炉煤气热值变化);高炉煤气压力变化;高炉煤气入炉初温;助燃空气量和空气温度;锅炉负荷。
2.煤粉在炉膛稳定燃烧的影响分析
2.1氧量
充足的氧量是煤粉燃烧和燃烬的必要条件,氧量不足就会造成煤粉不能完全燃烧,飞灰、灰渣的含碳量会增大,所以锅炉煤粉燃烧必须提供充足的氧量,保证煤粉燃烬。2.2燃烧温度
要想保证煤粉可靠着火,必须提供足够的着火热量,使环境提供的热量大于煤粉的着火热,使煤粉着火环境温度大于着火温度,保证煤粉可靠燃烧。2.3煤粉细度
理论和试验研究证明,煤粉的着火温度与煤粉浓度(固气比)在一定范围内成反比关系,提高一次风煤粉的浓度可降低煤粉的着火温度,使煤粉提前着火,进而保证稳定燃烧。
3.锅炉稳定燃烧技术分析
3.1采用C型燃烧方式,提高一次风煤粉浓度
理论和试验研究证明,煤粉的着火温度与煤粉浓度(固气比)在一定范围内成反比关系。这一原理说明,在调整锅炉燃烧时,可以通过提高相应一次风煤粉的浓度来降低煤粉的着火温度,使煤粉提前着火,进而达到稳定燃烧和降低锅炉飞灰、灰渣含碳量的目的。
通过采用C型燃烧方式,使燃烧更加集中,燃烧加强炉膛温度提高,燃烧完全。采用这种燃烧方式,煤粉集中,煤粉浓度增大,即采用集中燃烧方式。这种燃烧方式煤粉的着火热降低,着火温度降低,煤粉着火提前,且容易着火,煤粉着火后热量集中,膛温度提高,着火充分燃烧完全,使煤粉在主燃烧区域大部分被燃烧,燃烬程度增大,这样使燃烧过程缩短,火焰中心下移,锅炉飞灰、灰渣含碳量下降。实践证明通过提高燃烧区域火焰温度,对稳定锅炉燃烧,降低锅炉飞灰、灰渣含碳量,是一种非常有效的方法。3.2采用燃烧器摆角对冲燃烧方式
采用燃烧器摆角“对冲”型燃烧方式。所谓的“对冲”型燃烧方式,就是燃烧器分上下两组的锅炉,采用下组燃烧器上摆,上组燃烧器下摆,使两组燃烧器煤粉气流形成“对冲”。采用这种燃烧方式使炉膛火焰下移,使燃烧更加集中。这种燃烧方式煤粉的着火热降低,着火温度降低,煤粉着火提前,容易着火,煤粉着火后热量集中,炉膛火焰中心温度提高,着火充分,燃烧完全,使煤粉在主燃烧区域大部分被燃烧,燃烬程度增大。这样使燃烧过程缩短,火焰中心下移,锅炉飞灰、灰渣含碳量下降。采用C型燃烧方式和“对冲”型燃烧方式,还可以使煤粉的挥发份集中,使煤粉着火容易。3.3合理调整燃烧器上部二次风挡板
要想保证煤粉完全燃烧,就必须保证主燃烧区域内有充足的氧量,充足的氧量是煤粉燃烧和燃烬的必要条件,氧量不足就会造成煤粉不能完全燃烧,飞灰、灰渣的含碳量会增大,所以锅炉煤粉燃烧必须提供充足的氧量,以保证煤粉燃尽。
二次风挡板开度直接影响燃烧区域的氧量,燃烧器上部二次风档板开度过大,会造成燃烧器区域供风不足,主燃烧区域相对缺氧,主燃烧区域因缺氧煤粉燃烧不完全,燃烧器区域炉膛温度低,燃烧不稳定,锅炉容易发生灭火。另外,燃烧器上部二次风投入过多,炉膛出口烟气量增加,烟气流速增加,会使炉膛火焰向上偏斜,火焰中心上移,锅炉燃烧不稳定。因此燃烧器上部二次风挡板的开度应随负荷的降低而逐渐关小,尤其燃用较差的煤种时,燃烧器上部二次风投入率要适当减少。3.4锅炉负荷
锅炉负荷发生变化的时,炉膛的平均烟温发生变化,燃烧区的烟温也随之变化,从而引起锅炉燃烧稳定性发生变化。锅炉负荷降低时,进入锅炉的燃料减少,进入炉膛的热量也减少,尽管炉膛的吸热量也下降了,但两者综合起来后,炉膛的平均温度仍然是下降的,燃烧区的温度也下降。锅炉稳定性下降,克服外界的干扰能力下降,诸如高炉煤气热值、压力波动等。所以锅炉负荷下降对燃烧稳定性不利。全燃高炉煤气锅炉对负荷影响往往来自于燃料侧,因为它的燃料为高炉生产时的副产品,高炉运行工况决定高炉煤气的产量和品质。当然,还有炉膛负压波动、燃烧器被杂质堵住等也会影响锅炉燃烧的稳定性。
4.稳定锅炉燃烧技术措施
(1)、负荷低于140MW,采取滑压运行方式,减负荷速度3MW/min。减负荷前通过各项参数及就地观察证实炉内确实无焦子,逐渐停止第四层给粉机,停止#4排粉机,根据煤质情况停止第三层部分给粉机。不允许断层、缺角燃烧。(2)、给粉机下粉插板应保持全开,转速保持在400-500r/min,尽可能保持给粉机高速运行,采用集中燃烧方式。(3)、双通道燃烧器锅炉,边风开度20%,腰风开度20%(必要时可全关,视燃烧器温度而定,使其不超过400℃即可)(4)、适当降低一、二风压,以不堵一次风管和保持氧量4-6%为原则。任何情况下确保油枪可靠备用。(5)、副司炉在制粉系统启停操作时要缓慢进行,倒风时要保持一次风压稳定,停运的制粉系统一次风温保持75~80℃,制粉系统运行时要保证磨煤机出口温度维持在65~70℃,同时对运行的制粉系统要精心监盘,加强调整,保证制粉系统出力,粉仓粉位在3.0米以上,煤粉细度控制在20%~30%。严禁停止磨煤机而不倒风现象的发生。
(6)、当发现有燃烧不稳迹象时,立即解列压力自动手动调整。保持合适的给粉机转数,在保证一次风管不堵的前提下采用火焰集中的办法稳定燃烧。(7)、燃烧调整时避免给粉机转数大幅度波动,要保持各单管一次风压平稳。同时要与值长和汽机司机联系好,必要时可利用加、减负荷来控制汽压,任何情况下都要以保持燃烧稳定为主。
(8)、当发生燃烧不稳时要立即投油助燃,并立即加负荷至燃烧稳定为止,汇报值长及分厂。油枪投入的数量要保证炉内煤粉能充分燃烧,防止炉内高浓度煤粉局部灭火而发生爆燃事故,并检查给粉机来粉情况。(9)、相关人员要严格控制炉膛压力的变化,当燃烧不稳时要维持炉膛负压不要过大,适时调整炉膛压力,维持锅炉稳定燃烧。
结论
这些都是非常好的方法,同时对降低锅炉飞灰、灰渣含碳量,降低机组发电煤耗也非常有效,对同类型机组有着重要的推广价值。有以下几点结论:(1)高炉煤气着火和燃烧稳定及燃烧条件对全燃高炉煤气锅炉的燃烧稳定性至关重要。
(2)在对高炉煤气着火、稳燃机理和现场运行状况了解的基础上提出影响全燃高炉煤气锅炉的五个主要因素:高炉煤气压力;高炉煤气成分和热值;高炉煤气初温;送风空气量和空气初温;锅炉负荷。
5.浅谈循环流化床锅炉的燃烧与控制 篇五
摘要:文章阐述了循环流化床锅炉的燃烧特性和传热机理,结合循环流化床锅炉结构的特点,分析了对锅炉燃烧的影响因素,论述了常规情况下与循环流化床锅炉燃烧有关的主要参数的控制和调整问题。
关键词:循环流化床
燃烧控制
运行
调整
循环流化床锅炉是一种新型高效低污染的燃烧设备,是解决燃煤污染的重要途径之一,近几年来,大容量的循环流化床锅炉在我国得到了大量的应用,循环流化床锅炉在运行操作中与煤粉炉有很大的不同,而实际运行中许多运行人员更倾向于用原来操作煤粉炉的方式和经验操作循环流化床锅炉,结果导致经济性降低,甚至出现事故。经过查阅有关资料,分析了循环流化床锅炉的燃烧特性和传热机理,并在仿真机上进行了大量的试验,对循环流化床锅炉燃烧的控制与调整作了一下简述,希望能给锅炉运行人员一些参考。1.循环流化床锅炉的总体结构
循环流化床锅炉主要由燃烧系统、物料循环系统、尾部烟道三部分组成。其中燃烧包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、煤及石灰石供给系统等几部分:物料循环系统包括旋风分离器和J阀回料系统两部分;尾部烟道布置有过热器,再热器,省煤器,空气预热器等受热面组成。2.循环流化床锅炉的燃烧特性和传热机理
循环流化床锅炉的主要特征在于在于颗粒在离开炉膛出口后进适当的气固分离装置和回料装置不断的送回床层燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风设有一次风和二次风;一次风作为一次燃烧用风和床内物料的流化介质由布风板送入燃烧室;二次风沿炉膛高度分为两层布置,以保证提供给燃料足够的燃烧用空气并参与燃烧调整;燃烧室内的物料在一定流化风速作用下,发生剧烈扰动,部分固体颗粒在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大的颗粒因重力作用沿炉膛内壁向下流动,炉膛内形成气固两相流;一些较小的颗粒随烟气飞出炉膛进入旋风分离器,进过气固分离,被分离下来的的颗粒沿分离器下部的返料装置送回到燃烧室循环燃烧,经过分离的烟气通过尾部烟道内的受热面吸热后,离开炉膛。使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度,强化了传热,因此循环流化床锅炉炉膛不仅有辐射传热方式,而且还有对流及热传导等传热方式,大大提高了炉膛传热系数,确保锅炉达到额定出力。3.循环流化床锅炉主要参数的的控制与调整
循环流化床锅炉的燃烧运行中,床温,风量燃料粒度和床层厚度等是几个最为关键的指标。3.1床温
维持正常的床温是循环流化床锅炉稳定运行的关键。为保证良好的燃烧和传热,床温一般控制在850—930℃之间稳定运行。在运行中要加强对床温的监视,温度过高,容易使床内结焦造成停炉事故,并且影响脱硫的效果,温度太低容易造成低温结焦。影响床温的因素主要有负荷,投煤量,返料量,风量及一二次风配比等,具体有以下几方面:
(1)运行中煤种的变化时,发热量的变化会改变床内的热平衡,从而影响燃烧,传热和负荷,也会影响排放量,易造成床温波动发热量越高,床温就越高。
(2)给煤量不均时,时多时少,会使床温忽高忽低,尤其有时操作不慎或短时间断煤会使床温短时间下降。
(3)负荷改变后,风量配比为及时调整,如负荷增大煤量,风量未相应增加,床温就会下降,反之,床温就会上升
(4)运行中给煤粒度控制不严或煤质太差,排渣不及时,会使硫化床底部硫化质量恶化,同时料层阻力增加会使风量减少,风煤配比失调,造成床温逐渐下降。
(5)风煤配比调整不当,煤量过多,风量过小时,煤在炉内不能良好燃烧,是床温逐渐降低。如果运行人员误认为煤量不够,继续增加煤量,会使风煤比严重失调,床温急剧下降,如果风量过大,则会使烟气带走的粒子热量增加,也会使床温降低。
床温的调整控制主要根据负荷和煤质的变化,及时调整给煤量,并保持合适的风煤比和床层的厚度,使床温维持在最佳的范围内运行。运行中床温气压有变化时,要及时按变化趋势相应调整给煤量和风量。对于床温的调整和控制应特别仔细,由于运行中热电偶所反映的温度总是滞后于实际温度,所以不能等到床温表的指示已超过正常范围后再去调整,这时即使完全停止给煤或给煤加到最大,床温还是继续上升或下降,又造成结焦或熄火的危险。在床温波动不是很大时,要进行细调,分几次进行。等到床温变化较大时,在做大幅度的调整方法是不妥的。无论如何调整给煤风量都必须保证底料有良好的硫化质量,以防结焦和熄火。3.2 风量
一次风的作用主要使床料良好的沸腾工况,且提供燃烧所需的氧气,二次风的作用是赠的烟气的扰动,减少烟气的热偏差,提高炉膛出口烟温,同时也能提供燃烧所需的氧气。对风量的调整原则是在一次风满足硫化的情况下,相应的调整二次风,一次风的大小直接关系到流化质量的好坏,循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验,并作出不同的料层厚度(料层差压)下的临界流化风量曲线,在运行时以此作为风量调整的下线,如果风量低于此值,料层就可能流化不好,时间稍长就会发生结焦,对二次风量的调整主要是依据烟气中的含烟量的多少,一般控制在3%以内,如含氧量过高,说明风量过大,会增加锅炉的排烟热损失Q2,同时,烟气流速也较大,对受热面么损加剧;如果小又会引起燃烧不完全,增加化学不完全燃烧损失Q3和机械不完全燃烧热损失Q4。如果在运行中风量不够,应逐渐加大引、送风量,满足燃烧要求,并不断调整一、二次风量的配比,使锅炉达到最佳的经济运行指标。
应当注意的是投入二次风一定要根据负荷和炉温的不断升高、逐渐缓慢进行,切忌快速大量的投入。因为锅炉刚刚投入时,炉内热强度还是很低、系统燃烧还不够稳定,此时如果大量的投入温度较低的二次风,势必造成炉温加大的波动,给运行调整带来较大的困难,如果控制不好会造成灭火。3.3 燃料粒度
我厂循环流化床锅炉用煤为宽筛分物料,一般要求0—9mm, 燃料粒度的大小会引起送风量、燃烧份额和飞灰浓度的变化,从而影响气温的变化。如果燃煤的粒度大于9—11mm时,若维持在设计风量下运行有可能使粗颗粒沉积而引起事故(这是循环流化床锅炉不能长期稳定运行的原因之一),为使粗颗粒流化,必需加大送风量,结果造成颗粒杨析增加,密相区的燃烧份额降低,稀相区的燃烧份额增加,同时增大送风量又使过热器区的烟增加,是气温上升,严重时
还可能使部分细颗粒煤在过热器区域燃烧,而造成气温超限。造成燃煤粒度不符合要求有以下几方面,运行中严格控制,保证锅炉的安全经济运行。(1)制煤系统不合适,原煤未经过筛分就进行破碎,造成细粉煤含量过多。(2)筛子运行不正常,运行一段时间后特别当煤较湿时,筛孔发生部分堵塞,使煤的颗粒越来越细。(3)输煤系统上无吸铁装置或运行不正常,使铁钉、铁片等进入流化床中。(4)破碎机运行不正常,破碎效果不佳,破碎后煤不过筛,都将造成大颗粒煤大量进入床中。(5)筛子出现破损,使筛孔变大,造成粗颗粒的煤大量进入床中。3.4料层厚度
料层厚度是通过监视料层差压值来得到的,通常将所测得的风室与燃烧室上界之间的压力差值作为料层差压的监测数值。合理的控制好料层厚度,直接影响风室压力和风机电耗,料层过厚会使送风量降低,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火;料层太薄虽送风量调整范围大,但运行不稳定,负荷较低时节流损失。一般低负荷采用小风量薄料层运行,高负荷采用大风量,厚料层运行。保证料层的厚度和流化质量可通过炉底排渣控制,排渣时应根据所燃用的煤种设定上下限,4 结束语
以上参数对循环流化床锅炉稳定燃烧和安全运行有一定作用。在运行中要结合所燃用的煤质及当时负荷情况,严格控制料层差压和床温,通过不断调整给煤量、风量,使锅炉达到最佳的运行效果, 最大限度的发挥循环流化床锅炉高效节能的优势。
参考文献
[1]:苓可发等,循环流化床锅炉理论设计与运行
中国电力出版社,1999 [2]:刘德昌等,流化床燃烧技术
6.锅炉燃烧调整论文 篇六
措施
张民
山东鲁南铁合金发电厂
文章分析电厂燃气锅炉在运行中发生回火或脱火,灭火及炉膛爆炸事故维护管理,运行监视调整等各方面原因,提出了响应的预防措施,用以提高燃气锅炉安全运行控制水平,确保正常运行。
1、燃气锅炉的回火,脱火的原因及预防措施
影响回火、脱火的根本原因有:燃气的流速,燃气压力的高低,燃烧配置状况,结合各电厂燃气锅炉燃烧运行中回火或脱火,从实际可以看出,回火或脱火大多数是调节燃气流速,燃气压力判断不准确及燃烧设备配置状况差别。下面我主要从这两个方面来分析回火或脱火的原因
1.1回火将燃烧器烧坏,严重时还会在燃烧管道内发生燃气爆炸,脱火能使燃烧不稳定,严重时可能导致单只燃烧器或炉膛熄火。气体燃料燃烧时有一定的速度,当气体燃料在空气中的浓度处于燃烧极限浓度范围内,且可燃气体在燃烧器出口的流速低于燃烧速度时,火焰就会向燃料来源的方向传播而产生回火。炉温越高火焰传播速度就越快,则越产生回火。反之,当可燃气体在燃烧器的流速高于燃烧速度时,会使着火点远离燃烧器而产生脱火,低负荷运行时炉温偏低,更易产生脱火。例如2#燃气炉,炉膛内压力不稳定,忽大忽小,烟气中CO2和O2的表计指示有显著变化,火焰的长度及颜色均有变化,并且还有一只燃烧器烧坏,说明有回火或脱火现象,影响安全运行,气体燃料的速度时由压力转变而来的,如若气体管道压力突然变化或调压站的调压器及锅炉的燃气调节阀的特性不佳,便会使入炉的压力忽高忽低,以及当风量调节不当等均有可能造成燃烧器出口气流的不稳定,而引起回火或脱火,经以上分析可知,我们采取控制燃气的压力,保持在规定的数值内,为防止回火或脱火在燃气管上装了阻火器,当压过低时未能及时发现,采取防火器,可使火焰自动熄灭,得到很好效果。
1.2在燃气锅炉的燃烧过程中,一旦发生回火或脱火,应迅速查明原因,及时处理。
1.2.1首先应检查燃气压力正常与否,若压力过低,应对整个燃气管道进行检查,若锅炉房内总供气管道压力降低,先检查调节站内调压器的进气压力,发现降低时及时与供气站联系,要求提高供气的压力;若进气压力不正常,则应检查调节器是否有故障,并及时加以排除,同时可以投入备用调压器并开启旁通阀。若采取以上措施仍无效,则应检查整个燃气管道中是否有泄漏,应关闭的阀门是否关闭,若仅炉前的燃气管道压力降低,则应检查该段管道上的各阀门是否正常,开度是否合适,是否出现泄漏情况。当燃气压力无法恢复到正常值时,应减少运行的燃烧器数据,降低负荷运行,直至停止锅炉运行。1.2.2如若燃压过高,应分段检查整个燃气管道上的各调节阀是否正常,其次检查个燃烧器的风门开度是否合适,检查风道上的总风压和燃烧器前风压是否偏高等,并作出相应的调整。
2、燃气的锅炉灭火及预防
2.1造成燃起炉膛发生灭火的原因主要有:锅炉负荷太大,此时燃烧室温度低,不利于新进燃料的加热和着火及稳定燃烧;燃料性质发生变化或燃料短时间中断;燃烧室负压太大,致使火焰被拉断;炉膛严重爆破,大量汽水喷入炉内;风量调整不当,如一次风速太大,低负荷时,风量过大等;风机停电,燃料系统出现故障等;燃气温度大 2.2炉膛发生灭火,一般会影响咕噜的连续发力,更主要是如未能及时发现和处理,容易引起炉内爆炸,例如2#在一次运行的过程中,出现炉内发暗,由看火孔看不到火焰,灭火报警动作,炉膛负压突然增大,气压、气温和蒸汽流量也有不同程度的降低,汽包水位先降后升高,幸亏及时发现避免了一次炉内爆燃,但也一次3#炉发现锅炉灭火较迟,送入炉内的燃气积至某一时刻,在一瞬间全部起燃,形成强大震动,炉门、防爆门及炉砖喷出炉外,整个锅炉房充满烟气,幸运的是没有造成人员伤亡、设备损坏,经认真检查后,重新点火,事后才知道后怕,经上述事例分析可知,在炉膛灭火后,发现不及时或发现后没有立即切断向炉膛的燃气供给,而是更加错误的增加燃气,企图用爆燃的方法挽救灭火,其后果往往和自己的愿望相反,只能招致事故的扩大,造成打炮,使设备损坏和人身伤亡,危害极大。因而我们要尽量避免灭火,但由于种种原因一旦灭火后,绝不能有侥幸的心里继续增加向炉内燃气量,企图用爆燃而复燃的这种做法是非常错误的,应该以正确的方法处理,应立即停止向炉内供应燃气,将所有的制动改为手动,减少锅炉给水,控制汽包水位在较低的位置,以免重新点火后水位过高,加大送风量,适当的加大炉膛负压,通风5—10mm,等排出炉内和烟道内的可燃气体,根据实际情况确认后再重新点燃。
3、燃气锅炉爆炸及预防
1.运行实践证明:燃气锅炉炉膛爆炸都发生在锅炉灭火和点火的过程中,或设备的设计、制造、安装和检修质量不良,运行人员技术部熟练,工作疏忽大意,以及在发现事故时错误判断和错误操作等,锅炉在正常燃烧时,一般不会发生爆炸。例如山西省潞城市潞宝焦化总公司所属煤气发电厂于2000年9月23日发生一起锅炉炉膛爆炸事故,事故造成2人死亡5人重伤3人轻伤,直接经济损失49.42万元,此事故为点火发生爆炸。
1.1火电事故中,炉膛爆炸危险极大,是严重的锅炉事故,炉膛爆炸时,炉内有强烈的爆炸声,火焰会从防爆门、看火孔等处向外喷出,炉膛压力迅速增大,轻则使炉膛裂缝、水冷壁变形,重则使炉腔、炉顶崩塌、构架弯曲、拉破管子和联箱间焊口,引起受热面严重损坏。1.2造成炉膛爆炸的主要是锅炉熄灭后没有及时切断气源,气继续喷入炉膛,在灭火后的高温作用下,由于自燃而产生爆炸;点火时,先通入煤气,使炉膛在点火前已充满燃气,当投入点火装置时,火焰迅速传播引起整个炉膛内爆炸。
1.3锅炉爆炸事故的处理:发生了爆炸后,则应立即停止向炉腔供应燃气,并停下风机,严闭风道挡板,对锅炉进行全面的检查,如有损坏则应修复后方可点火。如无损坏,将开始的人孔、看火门等关闭后点火。恢复正常运行。如发现烟道中仍有火苗,应进行消防扑火,经仔细检查,确认烟道中(主要是省煤器和空气预热器)已无火苗,可以小心的起送风机,逐渐开启挡板,烟道中必须先通风5—10mm,以排除炉膛内可能存在的可燃气体,点火时,应及时停止点大,在充分通风后,再重新按步骤点火,严格执行运行操作规程。
4、烟道再燃烧及预防
1.导致烟道在燃烧是一些在炉膛内没有完全燃烧的可燃气体,积存烟道内,在一定条件后,在尾部烟道重新着火燃烧,产生的原因有:燃烧过程中调整不妥,使可燃气体积存在尾部烟道内,造成在燃烧的条件;燃烧室上部负压太大,使未燃尽的气体被带到烟道内;烟道漏风;点火初期和低负荷运行时,因燃烧室温度低,风与燃气配合不当,造成大量的可燃气体积存在烟道内;灭火后时间过长或在运行中燃烧室空气严重不足。
1.1烟道再燃会使烟道内的温度过热,蒸汽温度及排烟温度急剧升高,排烟温度最高可达300—400℃;炉膛燃烧不稳定,烟道和炉膛负压波动大活出现正压,烟道阻力增大,从烟道门孔引风机轴封或不严密处向外冒烟和火星,同时引风机轴承温度升高;氧量表或二氧化碳指示不正常,烟囱冒黑烟;再热气温,省煤器出口温度,热风温度全部或部分上升,蒸汽流量和气压均下降。
1.2防止烟道再燃烧的措施:当发现烟道再燃烧,亦即发现烟道内的温度和排烟温度不正常升高时,而气压和蒸发量有所下降,决不可盲目的增加燃气量,必要时可降低负荷运行。如果省煤器空气预热器或烟道内烟温迅速上升,并且有再燃烧现象,应立即停止向燃烧室供应燃气,停止风机,关闭烟道和空气挡板,使锅炉处于密封状态,开启吹灰蒸汽或灭火蒸汽进行灭火。必要时打开汽包至省煤器的再循环门,打开热气硫水门,以便保证过热器、省煤器、空气预热器不致因高温热烧坏。当烟道再燃烧完全消除后,再进行通风5—10mm,对烟道受热面应做全面检查,确定并且具备点火条件,才能重新点火。
为了有效防止燃气锅炉燃烧事故(回火或脱火、灭火、爆炸、烟道再燃烧)除在安装维修、维护管理、运行调整等方面采用以上措施,还要对燃气锅炉的安全技术条件方面加以注意:
1、燃烧器的布置应使炉膛火焰充满度好,喷嘴与炉膛出口、四壁及炉底有合适的距离,火焰有足够长且不受四壁干扰,不能触及受热面管子,有多个燃烧器时,安装时燃烧器间距能保证火焰不相互干扰。
2、炉膛封闭良好,否则应加固处理,设备装设的防爆门应灵活可靠。
3、燃气管线所设调压器,快速切断电磁阀检漏装置,燃气止回阀,流量调节阀,压力检测装置,疏水阀应运行可靠。
4、燃烧器能保证燃气与空气均与的混合,空气、燃气比例可调,高负荷不脱火,低负荷不回火。
5、空气管线流量调节阀和压力测量装置应运行可靠。
6、燃料自动捡漏系统、自动点火、熄火保护、安全联锁保护、燃烧负荷控制等装置缺陷应及时检查更换。特别要求运行人员在处理事故中,应以认真负责的态度,始终保持头脑清醒,沉着冷静,判断正确,迅速果断的将事故消灭在萌芽状态,只要找到燃烧事故根本原因,采取行之有效的预防措施,就能从根本上解决燃烧事故问题,有效的防止燃烧事故的发生。
参考文献:
1、锅炉设备运行技术 北京:中国电力出本社
2、工业锅炉技术标准规范应用大全
7.循环流化床锅炉燃烧控制与调整 篇七
1 循环流化床锅炉总体结构
循环流化床锅炉主要由燃烧系统、水循环系统、气固分离循环系统、对流烟道四部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;水循环系统包括锅筒、集箱、水冷壁等;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分;对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
2 循环流化床锅炉燃烧过程及传热方式
循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛, 送风一般设有一次风和二次风, 有的生产厂加设三次风。一次风由布风板下部送入燃烧室, 主要保证料层液化;二次风沿燃烧室高度分级多点送入, 主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬;三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下, 发生剧烈扰动, 部分固体颗料在高速气流的携带离开燃烧室进入炉膛, 其中较大的颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动, 一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置, 炉膛内形成气固两相流, 进入分离装置的烟气经过固气分离, 被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室, 经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后, 离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置, 被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛, 使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度, 因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式, 而且还有对流及热传等传热方式, 大大提高了炉膛的传导热系数, 确保锅炉达到额定出力。
3 循环流化床锅炉主要热工参数的控制与调整
3.1 料层温度的控制及调整
料层温度是指燃烧密相区内液化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件, 布置在距布风板200-500mm左右燃烧室密相层中插入炉墙深度15-25mm, 数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度监视, 一般将料层温度控制在850℃-950℃之间, 温度过高, 容易使流化床体结焦造成停炉事故;温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃, 最低不应低于800℃。在锅炉运行中, 当料层温度发生变化时, 可通过调节给煤量、一次风量及送回燃烧室的返料量, 调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时, 应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量, 使料量温度降低;如料层温度低于800℃时, 应首先检查是否有断煤现象, 并适当增加给煤量, 减少一次风量, 加大返料量, 使料层温度升高。一但料层温度低于700℃, 应做压火处理, 需特查明温度降低原因并排除后再启动。
3.2 返料温度的控制及调整
返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度, 它可以起到调节料层温度的作用。对于采用高温分离器的循环流化床锅炉, 其返料温度较高, 一般控制返料温度高出料层温度20-30℃, 可以保证锅炉稳定燃烧, 同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视返料温度, 温度过高有可能造成返料器内结焦, 特别是在燃用较难燃的无烟煤时, 因为存在燃料后燃的情况, 温度控制不好极易发生结焦, 运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。返料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节, 如温度过高, 可适当减少给煤量并加大返料风量, 同时检查返料器有无堵塞, 及时清除, 保证返料器的通畅。
3.3 料层差压的控制及调整
料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室上界面之间的压力差值作为料层差压的监测数值, 在运行都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。料层厚度越大, 测得的差压值亦越高。在锅炉运行中, 料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量, 如料层厚度过大, 有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。一般来说, 料层差压应控制在7000-9000Pa之间。料层的厚度 (即料层差压) 可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调节。用户在使用过程中, 应根据所燃用煤种设定一个料层差压的上限和下限作为排放底料开始和终止的基准点。
3.4 炉膛差压的控制及调整
炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将所测得的燃烧室上界面与炉膛出口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大, 说明炉膛内的物料浓底越高, 炉膛的传热系数越大, 则锅炉负荷可以带得越高, 因此在锅炉运行中应根据所带负荷的要求, 来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控制, 一般炉膛差压控制在500-2000Pa之间。用户根据燃用煤种的灰份和料度设定一个炉膛差压的上限和下限作为开始和终止循环物料排放的基准点。
此外, 炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。在锅炉运行中, 如果物料循环停止, 则炉膛差压会突然降低, 因此在运行中需要特别注意。
4 需要特别说明的几个问题
4.1 返料量
控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处, 根据前面提到的循环流化床锅炉燃烧及传热的特性, 返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用, 因为在炉膛里, 返料灰实质上是一种热载体, 它将燃烧室里的热量带到炉膛上部, 使炉膛内的温度场分布均匀, 并通过多种传热方式与水冷壁进行换热, 因此有较高的传热系数 (其传热效率约为煤粉炉的4-6倍) , 通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。
另一方面, 提高分离器的工作效率, 因为返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系, 分离器的分离效率越高, 分离出的烟气中的灰量就越大, 从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大, 操作运行相对就容易一些。
4.2 风量的调整的重要性
在锅炉运行过程中, 许多用户往往只靠风门开度的大小来调节风量, 但对于循环流化床锅炉来说, 其对风量的控制就要求比较准确。
对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下, 相应地调整二次风和三次风量。因为一次风量的大小直接关系到流化质量的好坏, 循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验, 并作出在不同料层厚度 (料层差压) 下的临界流化风量曲线, 在运行时以此作为风量调整的下限, 如果风量低于此值, 料层就可能流化不好, 时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主要是依据烟气中的含氧量多少, 通常以过热器后的氧量为准, 一般控制在3-5%左右, 如含气量过高, 说明风量过大, 会增加锅炉的排烟热损失;如过小又会引起燃烧不完全, 增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。如果在运行中总风量不够, 应逐渐加大鼓引风量, 满足燃烧要求, 并不断调节一二三次风量, 使锅炉达到最佳的经济运行指标。
8.火电厂锅炉燃烧优化分析 篇八
关键词:电站锅炉;燃烧优化
火力发电企业是能源消耗大户,也是我国节能降耗工作的重中之重。在火力发电厂中,燃料煤的成本占发电成本的70%,而我国火力发电平均煤耗与世界先进水平仍有不小的差距。火力发电厂在消耗大量煤炭生产电能的同时,也带来了严重的环境污染问题。所以必须在管理上提高运行人员水平,在技术上提高机组发电效率,采取技术上可行、经济上合理、符合环保要求的措施,减少各环节的损失和能源浪费,控制污染物的排放[1]。
电站燃煤锅炉的燃烧优化技术是以最优化理论为指导,依据锅炉及其他设备运行状况,使锅炉能在设计负荷范围内保持最佳的燃烧状态。
1.锅炉燃烧优化技术的分类
从锅炉燃烧优化技术角度看,锅炉燃烧优化技术可以分为三类:
第一类通过在线检测锅炉燃烧的重要参数,指导运行人员调节锅炉燃烧,这类燃烧优化技术目前在国内占据着主导地位。
第二类燃烧优化技术是在DCS的基础上,作为锅炉运行的监督控制系统,通过采用先进的控制逻辑、控制算法或人工智能技术,实现锅炉的燃烧优化。随着先进控制和人工智能技术的逐步成熟和在工业上成功的应用,这类燃烧优化技术发展迅猛。
第三类燃烧优化技术在设备层面,通过对燃烧器、受热面等的改造实现锅炉的燃烧优化调整。
2.对锅炉运行参数的优化
随着锅炉技术的不断发展,在锅炉蒸汽参数提高和锅炉容量增加的同时,其结构也会因此而逐渐复杂化,致使其在安全和经濟方面,都对锅炉的运行及调节提出了更高的要求,其运行的各项参数是保证正常运行的关键,所以,掌握参数的变化过程就显得极为重要,实际运用中,锅炉的运行参数囊括了锅炉蒸发量、主蒸汽压力温度、再热蒸汽压力温度、燃料量、给水温度、风温风量风压、烟温烟压、炉膛压力等,其变化情况也较为复杂,在实际的运用中具有运行工况的不稳定性现状,所以对锅炉的运行调节应当从以下方面来进行[2]。
首先,要保证锅炉的安全运行,保证蒸汽品质以及汽包的正常水位,使得锅炉的主蒸汽压力及汽温保持在额定范围,与此同时,也要消除各种异常,对锅炉的实际操作和变化规律进行及时的掌握,全面调整相关性能摸底试验得出的参数值,并在此形势下,找到最佳运行基数值;其次,要采用冷空气动力场试验,在实施此试验时,应当先确定设备优化的目标,继而依据其寻找锅炉调整范围和运行方式,实现对锅炉运行参数的优化;最后,依据实验结果分析不同负荷下的锅炉情况,进而达到对最佳运行方式的选择,以求达到最佳的运行基准值,完善其运行参数的优化。
3.对锅炉燃烧控制系统 DCS的优化
在火电厂的运行中,对锅炉燃烧中控制系统地优化改造,是有效促使燃烧效率提高的主要基础,经笔者研究发现,当前火电厂中的对锅炉的改造,大多是通过对DCS系统的优化改造来实现的,主要的措施是提高DCS结构构成方式和组成模式,进而实现对锅炉燃烧中存在问题的综合控制,以达到提高锅炉燃烧效率的目的。
该类型燃烧优化不需要对锅炉设备进行任何改造,能够充分利用锅炉的运行数据,在控制的基础上,通过先进建模、优化、控制技术的应用,直接提高锅炉运行效率,降低NOx排放,具有投资少、风险小、效果明显的优点,因而成为很多电厂首选的燃烧优化技术。但在实际运用上因可靠性不是很高,严重影响了均衡燃烧控制系统的实际使用效果和广泛推广,主要体现在以下几个方面:
3.1测量问题
测量是锅炉效率计算的关键点,但目前国内的此类设备的测量滞后比较大,导致在线计算的锅炉效率不准确,成为锅炉运行优化控制的一大障碍。要实现NOx的闭环控制,同样也要求NOx的精确和快速测量,这种烟气分析仪表虽然技术和应用都比较成熟,但是设备的价格比较贵,运行维护工作量大,成为燃烧优化控制的又一个难题。现场一般都安装了氧化锆氧量计来进行烟气含氧量的实时测量,但是普遍存在测量误差大、短时间内波动大的问题,这严重影响了锅炉效率计算的准确性和闭环控制的效果。
3.2自适应建模
入炉煤种的不稳定,再加上锅炉检修、积灰、结渣等因素的影响,使得在性能试验数据基础上建立的锅炉模型失配严重,所以如何利用最新的燃烧数据进行模型的在线自适应修正显得格外重要。
3.3如何保证燃烧稳定下实现最大范围的寻优
燃烧优化控制的寻优范围太窄,优化后效果可能会不明显,寻优范围太广,将可能影响燃烧的稳定性。由于近年煤炭资源的紧缺,煤质经常得不到保证,因此燃烧稳定性往往被优先考虑。这使得燃烧优化控制软件需要对燃烧的稳定性进行充分考虑,而不只是简单的性能目标的寻优问题[3]。
4.对锅炉燃烧设备的优化
4.1优化锅炉燃烧器
随着锅炉燃烧技术的进步,燃烧器也在进行着更新换代,国家环保标准越来越严格,越来越多的火电企业将燃烧器更换至低NOx燃烧器。在优化改造时,应当结合锅炉实际,选择合适的燃烧器,此外,还应当结合实际应用情况,综合分析和研究的基础上,提出燃烧器的改造方案。
4.2锅炉静态燃烧优化
对电厂锅炉进行改造的过程中,进行静态燃烧优化。所谓静态燃烧优化,即以锅炉燃烧调整试验为基础,来确定燃烧系统的最佳运行参数,有针对地针对进行优化,从而达到优化锅炉燃烧运行的目的。具体的实施过程中,结合调整实验条件与工况要求、锅炉效率的计算与修正、实验数据的测量与采样,以及试验过程的优化和试验工况的拟定,并最终达到对锅炉燃烧运行静态的优化[4]。
5.结束语
综上所述,锅炉高效稳定运行对电厂的运行发展意义重大,在保障机组安全运行的基础上,笔者从三方面阐述进行锅炉燃烧优化,以便能达到提高锅炉效率,希望能为我国电厂锅炉的稳定运行提供有益的参考。
参考文献:
[1]刘海峰.电站燃煤锅炉燃烧优化系统研究[D].华北电力大学,2013.
[2]武志飞.超(超)临界锅炉燃烧系统设计选型与运行优化[D].河北联合大学,2012.
[3]孔亮,张毅,丁艳军,吴占松,电站锅炉燃烧优化控制技术综述,电力设备,Vol.7,No.2,2006年。
9.锅炉氮氧化物调整方案 篇九
批准: 审核: 编写:
运 行 部 Xx年xx月xx日
锅炉氮氧化物排放调整方案
一、氮氧化物(简称NOX,下同)的危害
锅炉燃煤燃烧过程中排放的NOx气体是危害大,且较难处理的大气污染物,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。
二、目前我厂NOX的排放水平:
NOX的排放值是通过在线监测烟气中NO的含量,并经过一定系数转换成NOX的排放量。
目前,我厂1号炉的NOX平均排放量在450 mg/ m3以上,2号炉的NOX平均排放量在500 mg/ m3左右,且1、2号炉的最高排放量均高达600mg/ m3以上。均已严重超出国家环保部门目前规定值:NOX实时排放浓度小于450 mg/ m3,或累计排放量不超过规定值;至我厂脱硝改造完成后NOX不得超过100mg/ m3。
三、NOX的组成
炉内燃烧过程NOx生成主要有三种类型,燃料型、热力型及快速型三种,燃料型NOx约占80-90%,是各种低NOx技术控制的主要对象。其次是热力型,主要是由于炉内局部高温造成,快速型NOx生成量很少。
四、控制氮氧化物的措施
根据常规NOx控制技术特征:低NOx燃烧器、低过量空气系数、燃料及空气分级、烟气再循环等技术手段等。在我厂未进行低NOx燃烧器改造前的情况下,通过近期的摸索调整,发现有降低NOx的
排放量空间,基本能够控制NOx的排放浓度小于450 mg/ m3以下。其调整方案如下:
1、减小燃烧器区域过量空气系数,增大燃烬风区域配风。即在保证汽温的前提下开大燃烬风开度,此方案为首选方案。
高负荷时,开大燃烬风挡板开度,更有利于调整两侧汽温偏差(燃烬风为反切风);
低负荷时,适当开大燃烬风挡板开度,对提高再热汽温有一定帮助,但得根据具体运行工况决定。
2、适当降低锅炉氧量,抑制NOx生成。氧量控制范围:300--400MW:氧量3.2-3.8%;400--500MW:氧量2.7-3.2%;500--600MW:氧量2.2-2.7%。
3、采取隔层燃烧或降低中间层燃烧器出力,从广义上实现分级燃烧,抑制NOx生成。
4、采取缩腰型配风,进一步达到燃烧分级,但需密切监视炉内结焦情况。
5、及时吹灰,避免水冷壁区域结焦使炉内温度升高。
6、适当降低一次风率,保证煤粉及时着火。
7、值长及未监盘人员定期监视NOx的实时排放量(脱硫控制室上位机及集控室脱硫除灰上位机均可监视),以便及时调整。
五、注意事项
通过以上手段调整后,锅炉NOx的排放浓度能够得到一定的降低,但势必带来一些负面因素。如炉内氧量不足导致结焦、受热面高
温腐蚀;飞灰可燃物及排烟温度升高等。
10.煤质对锅炉燃烧的影响及应对措施 篇十
【关键词】燃烧过程;燃烧特点;要求
1.煤碳的燃烧过程
煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般经历四个阶段:水分蒸发阶段,当温度达到105℃左右时,水分全部被蒸发;挥发物着火阶段,煤不断吸收热量后,温度继续上升,挥发物随之析出,当温度达到着火点时,挥发物开始燃烧。挥发物燃烧速度快,一般只占煤整个燃烧时间的1/10左右;焦碳燃烧阶段,煤中的挥发物着火燃烧后,余下的碳和灰组成的固体物便是焦碳。此时焦碳温度上升很快,固定碳剧烈燃烧,放出大量的热量,煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决于这个阶段;燃烬阶段,这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧完,以降低不完全燃烧热损失,提高效率。
良好燃烧必须具备三个条件:(1)温度。(层燃炉温度通常在1100~1300℃)。(2)空气。(3)时间。
碳燃烧时在其周围包上一层灰壳,碳燃烧形成的一氧化碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动,其中一氧化碳遇到氧后又继续燃烧形成二氧化碳。也就是说,碳粒燃烧时,灰壳外包围着一氧化碳和二氧化碳两层气体,空气中的氧必须穿过外壳才能与碳接触。因此,加大送风,增加空气冲刷碳粒的速度,就容易把外包层的气体带走;同时加强机械拨动,就可破坏灰壳,促使氧气与碳直接接触,加快燃烧速度。如果氧气不充足,搅动不够,煤就烧不透,造成灰渣中有许多未参与燃烧的碳核,另外还会使一部分一氧化碳在炉膛中没有燃烧就随烟气排出。
对于大块煤,必须有较长的燃烧时间,停留时间过短,燃烧不完全。因此,实际运行中,一般采取供给充足的氧气,采用炉拱和二次风来加强扰动,提高燃烧温度,炉膛容积不宜过小等措施保证煤充分燃烧。
2.链条炉排的燃烧特点
链条炉排着火条件较差,主要依靠炉膛火焰和炉拱的辐射热。煤的上面先着火,然后逐步向下燃烧,在炉排上就出现了明显的分层区域(预热干燥、燃烧、氧气迅速耗尽,燃烧产物CO2和水蒸气、还原。最后在链条炉排尾部形成灰渣区)。
在燃烧准备区和燃烬区都不需要很多空气,而在燃烧区必须保证有足够的空气,否则则会出现空气在中部不足,而在炉膛前后过剩的现象。为改善以上燃烧状况,常常采用以下三个措施:合理布置炉拱;采取分段送风;增加二次風。
3.链条炉排对煤种的要求
链条炉排对煤种有一定的选择性,以挥发分15%以上,灰熔点高于1250℃以上的弱黏结、粒度适中,热值在18800~21000kJ/kg以上的烟煤最为适宜。
煤中含有灰分应控制在10%~30%。粉煤(0~6mm)应不超过50%~55%,0~3mm的煤粉不超过30%,块煤尺寸不超过40mm。
煤中含水量推荐值为:煤中小于3mm的煤粉含量为20~40%时,含水量控制在5~7.5%,煤中小于3mm的煤粉含量为80%,含水量控制在12.5%,煤中小于3mm的煤粉含量为~100%,含水量控制在20%。
目前普遍反映煤质存在的问题有:(1)煤炭灰份较多,(2)煤炭颗粒不均,(3)煤炭中含有大量的杂质,(4)煤炭的发热值较低,(5)燃烧时不易引燃着火,(6)煤炭中水分含量不定。(7)煤炭不好烧,炉渣含碳量高。
一般情况下,锅炉最好使用设计煤种或与设计煤种接近的煤种,以确保燃烧稳定。近年来由于煤炭供应日趋紧张,电厂的煤炭供应日趋多元化,煤炭质量比以往煤种有很大的差异,对锅炉的稳定燃烧和正常供热运行带来很大影响。
4.煤质对锅炉稳定燃烧的影响
4.1煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量低到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常生产。
4.2挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,焦碳粒的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥发分的析出又增加了焦碳内部空隙和外部反应面积,有利于提高焦碳的燃烧速度。因此,挥发分含量越大,煤中难燃的固定碳成分越少,煤粉越容易燃烬,挥发分析出的空隙多,增大反应表面积,使燃烧反应加快。挥发份含量降低时,煤粉气流着火温度显著升高,着火热随之增大,着火困难,达到着火所需的时间变长,燃烧稳定性降低,火焰中心上移,炉膛辐射受热面吸收的热量减少,对流受热面吸收的热量增加,尾部排烟温度升高,排烟损失增大。
4.3煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。颗粒度过大时,煤块在锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细煤粉在炉排上燃烧时通风不好,碳与氧不能很好地接触发生化学反应,易形成黑带,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失,(在层燃烧锅炉中,尽量不要燃用煤粉(~3mm)含量超过30%的煤种)。因此要根据煤炭颗粒度合理调整给风量。
4.4煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致,少量水分对着火有利,从燃烧动力学角度看,在高温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用,可以加速煤粉焦碳的燃烧,可以提高火焰黑度,加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外,水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。但水分含量过大时,着火热也随之增大,同时由于一部分燃烧热用来加热水分并使其汽化,降低了炉内烟气温度,从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热都降低,这对着火不利。
5.建议采取的应对措施
5.1加强各煤种的混烧、掺烧和配煤技术工作。通过不断进行燃烧调整试验,探索出不同煤种燃烧时,锅炉的煤层厚度、炉排速度、鼓引风量、各风室的配风等运行参数,并在此基础上试验摸索不同煤种的混烧、掺烧和配煤技术,以提高各种煤质,特别是劣质煤的利用率,降低供热运行成本。
5.2加强对锅炉的燃烧调节工作。保证煤与空气量要相配合适,并且要充分混合接触,炉膛应尽量保持高温,以利于燃烧,调整锅炉负荷按规定操作,监视炉膛负压、排烟温度、氧气、二氧化碳等含量,使锅炉运行参数保持到最佳数值。对由于煤炭颗粒度不均匀、炉排不平整等原因引起的燃烧不完全、燃烧不均,对炉排上的火口或黑带进行人工拨火。
5.3加强对输煤工作的管理。对不同的煤种尽量采取按类分别堆放,根据需要,在不同时期燃用不同的煤种,或按不同的比例搭配使用。输煤时输煤工与当班司炉工及时沟通,对含水量较低或含粉煤较多的煤种可采取适量加水搅拌的办法,输煤时将杂质分拣出来,把大颗粒的煤粉碎等。
5.4加强对锅炉送风和炉膛温度的控制,保持较高的炉膛温度,有利于煤的着火和燃烬,炉膛温度越低,越不利于燃烧。
5.5加强对煤的保管工作。采取切实有效的措施,防止储煤风化和自燃,防止煤质质量降低,增加燃烧难度。
5.6加强对进煤质量的严格控制和管理,开辟煤质较好、较为稳定的煤源市场,及时准确地掌握进煤的工业分析数据,提供给各供热车间,以便运行管理人员选择较为适应本单位锅炉的煤种,进行相应的运行调节。
5.7采用比较成熟的先进的技术和设备改变燃烧状况。如分层给煤技术,煤炭助燃剂,振动碎煤机等。
6.结论
随着煤炭供应的日趋紧张,煤质随时都会发生很大的变化,摸索研究不同煤种适应电站现有型号的锅炉,最大限度降低煤质变化对锅炉运行燃烧带来的不利影响,实现供热锅炉的优化运行,不仅可以提高电站整体的经济效益,最重要的可以保证市民的正常用电。
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