锅炉燃用劣质煤的运行分析及对策.pdf
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1、全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 416 锅炉燃用劣质煤的运行分析及对策 杨欣荣 (国投靖远第二发电有限公司 甘肃 白银 730919) 【摘 要】近年来,随着电煤市场供求关系的变化,电煤价格持续上涨,供应紧张,品质恶化,锅炉频繁灭 火,极大的影响到各发电公司的生产经营,对锅炉燃用劣质的危害进行分析,不断优化措施进行防范控制,是目前 每个发电厂必须面对的课题。本文对我公司机组锅炉燃用劣质煤的情况进行分析,并采取相应对策,从进煤、掺配 和燃烧调整、灰渣处理等环节进行操控管理,降低燃煤变化对机组安全经济运行的影响,取得了一定的效果,可作 为借鉴交流。 【关键词
2、】电煤 锅炉 燃烧调整 安全 经济运行 1 引言 靖远第二发电公司 300MW 机组,所配锅炉均为武汉锅炉厂生产的压临界、中间一次再热、自然 循环煤粉炉,型布置,单炉膛,四角切圆燃烧方式,燃烧器均为直流燃烧器,分上下两组布置, 制粉系统均为正压直吹式制粉系统。 5、6 炉制粉系统所配磨煤机为上海重型机械厂生产的五台 HP863 中速碗式磨,设计出力为 48t/h,7、8 炉制粉系统所配磨煤机为沈阳重型机械厂生产的三台 BBD3854 双进双出钢球磨,设 计出力为 53t/h。 我公司为典型的坑口电站,临近黄河与煤矿,设计煤质为靖远矿务局王家山矿和魏家地矿的混 煤,该煤种挥发份较高,发热量高,结
3、焦性强,磨损指数高,属于易着火,易结焦,难磨的烟煤, 额定工况下燃料消耗量为 120t/h。 序号 项 目 工业分析及元素分析% 代号 设计煤 王、魏 校核一 王家山 校核二 魏家地 1 可燃基挥发分 Vh 28.58 31.9 25.25 2 应用基灰分 Ay 22.34 16.81 28.09 3 应用基低位发热量 KJ/kg Qdw 21,743 22,183 21,299 4 可磨性系数(BTU 法) Kkm 1.17 1.15 1.17 5 磨损指数 Ke 5.5 7 4.1 6 融化温度 T2 1,198 1,181 1,215 近年来,由于燃料市场变化较大,电煤供应紧张,掺假、卖
4、假现象严重,锅炉燃用煤质越来越 偏离设计值,最严重的时候低位发热量个别时段不足 15MJ/KG,应用基灰分达到 40,锅炉燃煤量 较设计值增加近一倍,导致机组无法带到调令负荷。燃煤热值大幅变化,造成锅炉燃烧恶化,除灰 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 417 除渣困难,直接影响到锅炉的安全经济运行。为积极应对,根据我公司燃用煤质变化情况,对劣质 煤运行中出现的问题和危害进行分析,制定出相应可操作性的对策予以实施,可以在很大程度上减 轻煤质恶化对设备安全经济运行方面的影响。 2 煤质变化对设备安全运行的影响分析 2.1 燃烧恶化锅炉灭火:煤质差主要表现在灰分
5、增加,发热量下降,从锅炉盘面主要体现在主汽压 力降低,单位发电量对应的给煤率增加。煤质恶化时,煤粉燃烧对应的温度提高,所需热量增加, 其中灰分的增加阻隔了传热,影响了高温烟气与可燃物的良好混合,挥发份的降低造成煤粉引燃困 难,使炉膛温度降低,很容易发生锅炉灭火事故。我公司上半年就因煤质差间接造成两次灭火事故: 一次是7 炉引风机事故处理过程中跳闸,投油助燃不及时造成锅炉“失去所有燃料”MFT 动作,而 磨煤机跳闸的原因就是“失去煤火焰” ;另一次是8 炉在无任何操作,无任何征兆的情况下瞬时灭 火,MFT 动作原因显示“失去所有火焰” ,给运行人员带来巨大的心理压力。 2.2 造成设备磨损加剧:
6、制粉量的增加和锅炉烟气飞灰的增加造成制粉系统和锅炉四管磨损加剧, 随着煤质变差,机组同样负荷下制粉量需要增加,为了满足机组带负荷要求,制粉系统经常在高负 荷和超负荷情况下运行,而煤中的矸石及杂物增加使制粉更加困难,导致煤粉变粗,磨损性加剧, 制粉系统频繁泄漏。锅炉烟气量及烟气中飞灰的增加使烟道烟气流速增加,造成锅炉各段受热面及 空预器磨损加剧,管壁减薄,严重时锅炉爆管。 2.3 辅机运行安全性下降:煤质变差造成锅炉产生的灰渣量增大,烟气中飞灰增加造成电除尘卸灰 困难,经常高料位运行可能发生电场短路和灰斗超重等现象,同时影响到引风机的安全运行,今年 7、8 炉小修引风机检查过程中发现导叶磨损严重
7、,工作叶片也有不同程度的磨损。灰渣系统超出 力运行,设备不能得到及时良好的维护,经常需要人工除灰、除渣,不但增加了工作量,而且增加 了安全隐患。 2.4 磨煤机故障率增加:劣质煤中杂物的增加,尤其是煤矸石,造成磨煤机排渣量增大,排渣困难, 我公司 HP863 磨煤机排渣频率由投产时的 2 小时一箱增加到目前的半小时一箱,排渣系统运行非常 脆弱,经常发生排渣口堵塞,螺旋输送机卡涩,提升机断链等故障,需要频繁停磨处理,临时排渣 时还污染环境。双进双出磨煤机随着磨内矸石的累积,制粉能力降低,煤粉品质变差,较粗的煤粉 经常沉积在煤粉管的垂直管段下部,造成煤粉管堵塞,在吹通过程中很容易造成炉内工况扰动。
8、 2.5 磨煤机断煤:我公司燃用的劣质煤中灰分粘性大,潮湿情况下很容易板结,在原煤仓中造成蓬 煤,我公司7 炉曾发生六个原煤仓同时五个发生蓬煤的事故,幸亏是双进双出磨煤机有蓄粉能力, 及时进行助燃和投油未发生严重后果。原煤仓蓬煤敲打过程中安全性差,容易造成人身伤害,敲打 过程中由于煤阀不严向原煤仓返风还造成煤粉泄漏,污染环境。 2.6 机组出力:受制粉系统和引风机出力限制,煤质严重恶化时机组无法带额定负荷运行。 3 煤质变化对设备经济运行的影响分析 3.1 造成锅炉效率下降:劣质煤燃烧过程中由于飞灰阻隔可燃物与高温烟气不能及时混合,造成着 火时间推迟,需要提高送风量加强扰动混合,同时飞灰的增加
9、造成烟气量增加,排烟热损失增加; 全国火电 300MWe 级机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集 锅炉 418 而炉膛温度低、煤粉粗造成可燃物的燃烬程度差,使机械不完全燃烧热损失增加;灰渣量的增大使 灰渣物理热损失增加;劣质煤燃烧过程中煤粉燃烬程度差,锅炉效率降低。 3.2 辅机电耗大幅上升:燃用劣质煤,输煤、制粉量、灰渣量均大幅增加,造成相应设备电耗上升; 为保证充分燃烧和输送能力,一次风电耗和送风电耗均有所上升,同时造成了引风机电耗的上升。 3.3 助燃油消耗增加:劣质煤燃烧过程中炉膛稳定低,经常发生燃烧不稳的现象,需要投入稳燃装 置,5、6 采用小油枪,可起到助燃时降低油耗的作用。7、
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