论文部分内容阅读
摘 要：文章介绍、分析和总结了150MW机组循环流化床锅炉燃烧的技术特点和在运行中出现的煤种变化等问题，并详细阐述了在燃用不同煤质时，锅炉出现的实际特征，所采取的有效实例措施，为同类型电厂提供参考依据。
关键词：不同煤种、应用实例、燃烧特点、实例措施
前言
了解国内主要发电设备（汽轮机、锅炉、发电机）制造商的产品运行使用性能、技术特点、质量服务等方面的情况，了解产品在实际安装、调试、运行使用中的问题和值得借鉴的经验，了解制造执行标准、履行合同信用情况等，可以为电力发展项目主设备选型和评标提供依据，避免走弯路，在满足技术要求的同时减少投资，做到项目投资的“技术算帐”。由于循环流化床锅炉有其特有的环保和燃料适应性广等优点，得到了国内发电集团的重视，使其迅猛发展，现对150MW机组循环流化床锅炉其技术特点、实际燃用不同燃煤运行问题阐述如下。
一、锅炉设备概况
新庄孜电厂#1、#2锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-478/14.1-L.MN33型型自然循环、单汽包、一次中间再热、超高压循环流化床锅炉，岛式半露天布置，与国产东方汽轮机厂 N150—13.2/535/535型汽輪机和山东济南发电设备厂的WX21Z-073LLT型150MW密闭循环式空气冷却发电机配套。
二、实际运行状况
在运行中，新庄孜电厂燃料改为了烘干煤泥，烘干煤是颗粒度非常细的煤粉和水的混合物，虽然经过烘干后有一定的颗粒度，但经过炉膛内物料之间的机械摩擦和煤燃烧中的破裂，煤粒很容易就分裂成原来的非常细的煤粉状态，实际上炉膛内是细颗粒比例非常大的物料。锅炉在实际运行中，常常出现返料中断、放渣管喷渣等异常现象，影响了锅炉的安全稳定运行，这就对锅炉的实际运行提出了新的课题。
三、不同煤种试验
为了找出新庄孜电厂锅炉运行最佳经济煤种，新庄孜电厂在#2炉上对不同发热量的煤种进行了试烧，试烧共进行了三个阶段，分别是发热量为4400、4100、3880大卡的煤，分析情况如下：
3、新庄孜电厂燃煤煤质分析报表（表三）
对于同一种燃煤来说，灰分越大，发热量相对越低，容易导致着火困难和着火延迟;同时会显著降低炉膛燃烧温度，使燃煤的燃尽度变差，造成飞灰可燃物含量高;由表三可以看出4400卡燃煤灰分比4100卡燃煤基本持平，但是无论是3880卡、4100卡还是4400卡燃煤灰分，均比设计值29.93%高，基本高出10%。灰份含量增大，碳粒可能被灰层包裹，碳粒表面燃烧速率减少，火焰的传播速度降低，造成燃烧不良;另外飞灰浓度越高，对锅炉受热面，特别是尾部的省煤器、空预器受热面的磨损加剧;排灰量增加，使得除尘费用及厂用电上升，同时飞灰和炉渣的热物理损失变大，从而降低锅炉的效率。
煤中的空气干燥基水分在一定的含量限度内与挥发份对燃煤的着火特性影响一致，少量水分对煤粉着火有利。从燃烧动力学的角度看，在高温火焰中水蒸气对燃烧过程具有有效的催化作用，可以加速煤粉焦碳的气化和燃烧;可以提高火焰温度，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及其氢氧根又可以提高火焰的热传导率。
碳是煤中最主要的元素，也是煤中最基本的成份。煤中含碳量在一定程度上决定了发热量的多少。从表二中可以看出设计燃煤含碳量为47.53%，而我厂给煤含碳量最高为40.21%，相差7%。由于碳的燃烧性能决定了燃煤的燃烧时间，碳量越少，支持燃烧时间越短，这就影响了锅炉总给煤量，使给煤量增大。间接的造成床压升高，风机出力增大，排渣量增大，增大厂用电。
发热量是反映煤粉燃烧好坏的一个重要指标，当煤的发热量下降到一定程度时，不仅会引起燃烧不稳定、不完全，而且可能导致锅炉灭火等故障。实验数据表明，燃煤的低位发热量下降1 MJ/Kg，厂用电率将提高0.5%。由表三可以看出4100卡燃煤低位发热量比4400卡低1.2 MJ/Kg，而3880卡燃煤低位发热量比4400卡低 2.2 MJ/Kg。燃煤发热量下降对锅炉机组的可用率影响较大，三者相比4400卡燃煤性能最好。P
四、总结
从循环流化床锅炉综合利用的角度来看，实际运行燃煤发热量要控制在允许的范围，本文只是通过燃用不同发热量的煤种试验，介绍了循环流化床锅炉在实际运行中的特点，为广大从事循环流化床锅炉研究、制造、调试以及运行技术人员提供参考。通过上述试验，取得成果如下：
1、适当控制燃煤粒径，合理调节一、二次风的配风方式，降低火焰中心高度，消除不完全燃烧现象，减小排烟热损失和防止返料中断现象发生。
2、及时掌握入炉煤的煤质情况，特别是入炉煤的挥发份、发热量、灰份的含量，以便在控制锅炉运行时做到有的放矢。
3、加强设备运行管理。检修部门保证设备工作正常，出现缺陷及时消除，特别是与燃烧有关设备（磨煤机、给煤机、冷渣机、风机）等。
4、加强机组有关热控设备检查维护，保证机组测点、联锁保护等系统工作正常。
5、根据现有设备特点、煤质情况，提出可操作执行的反事故措施，切实提高每位运行人员的事故处理能力。
6、加强混煤或配煤工作，在现有的条件下，尽量使入炉煤质均匀，并掌握其工业分析数据。混煤或配煤工作可提高劣质煤的利用率，降低燃料成本，减少排放。对煤中矿物质引起的锅炉受热面结渣、积灰、腐蚀、磨损等问题，可以通过配煤来改善或解决。通过合理的将不同类、不同性质的煤种，按照一定比例加工混合成混煤，在保证机组安全运行的条件下，使混煤的价格最低，可以有效的降低发电成本。随着厂网分开，竞价上网的市场经济发展，煤炭供应的多样化，配煤是稳定煤质保证电厂安全经济运行的好办法。
关键词：不同煤种、应用实例、燃烧特点、实例措施
前言
了解国内主要发电设备（汽轮机、锅炉、发电机）制造商的产品运行使用性能、技术特点、质量服务等方面的情况，了解产品在实际安装、调试、运行使用中的问题和值得借鉴的经验，了解制造执行标准、履行合同信用情况等，可以为电力发展项目主设备选型和评标提供依据，避免走弯路，在满足技术要求的同时减少投资，做到项目投资的“技术算帐”。由于循环流化床锅炉有其特有的环保和燃料适应性广等优点，得到了国内发电集团的重视，使其迅猛发展，现对150MW机组循环流化床锅炉其技术特点、实际燃用不同燃煤运行问题阐述如下。
一、锅炉设备概况
新庄孜电厂#1、#2锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-478/14.1-L.MN33型型自然循环、单汽包、一次中间再热、超高压循环流化床锅炉，岛式半露天布置，与国产东方汽轮机厂 N150—13.2/535/535型汽輪机和山东济南发电设备厂的WX21Z-073LLT型150MW密闭循环式空气冷却发电机配套。
二、实际运行状况
在运行中，新庄孜电厂燃料改为了烘干煤泥，烘干煤是颗粒度非常细的煤粉和水的混合物，虽然经过烘干后有一定的颗粒度，但经过炉膛内物料之间的机械摩擦和煤燃烧中的破裂，煤粒很容易就分裂成原来的非常细的煤粉状态，实际上炉膛内是细颗粒比例非常大的物料。锅炉在实际运行中，常常出现返料中断、放渣管喷渣等异常现象，影响了锅炉的安全稳定运行，这就对锅炉的实际运行提出了新的课题。
三、不同煤种试验
为了找出新庄孜电厂锅炉运行最佳经济煤种，新庄孜电厂在#2炉上对不同发热量的煤种进行了试烧，试烧共进行了三个阶段，分别是发热量为4400、4100、3880大卡的煤，分析情况如下：
3、新庄孜电厂燃煤煤质分析报表（表三）
对于同一种燃煤来说，灰分越大，发热量相对越低，容易导致着火困难和着火延迟;同时会显著降低炉膛燃烧温度，使燃煤的燃尽度变差，造成飞灰可燃物含量高;由表三可以看出4400卡燃煤灰分比4100卡燃煤基本持平，但是无论是3880卡、4100卡还是4400卡燃煤灰分，均比设计值29.93%高，基本高出10%。灰份含量增大，碳粒可能被灰层包裹，碳粒表面燃烧速率减少，火焰的传播速度降低，造成燃烧不良;另外飞灰浓度越高，对锅炉受热面，特别是尾部的省煤器、空预器受热面的磨损加剧;排灰量增加，使得除尘费用及厂用电上升，同时飞灰和炉渣的热物理损失变大，从而降低锅炉的效率。
煤中的空气干燥基水分在一定的含量限度内与挥发份对燃煤的着火特性影响一致，少量水分对煤粉着火有利。从燃烧动力学的角度看，在高温火焰中水蒸气对燃烧过程具有有效的催化作用，可以加速煤粉焦碳的气化和燃烧;可以提高火焰温度，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及其氢氧根又可以提高火焰的热传导率。
碳是煤中最主要的元素，也是煤中最基本的成份。煤中含碳量在一定程度上决定了发热量的多少。从表二中可以看出设计燃煤含碳量为47.53%，而我厂给煤含碳量最高为40.21%，相差7%。由于碳的燃烧性能决定了燃煤的燃烧时间，碳量越少，支持燃烧时间越短，这就影响了锅炉总给煤量，使给煤量增大。间接的造成床压升高，风机出力增大，排渣量增大，增大厂用电。
发热量是反映煤粉燃烧好坏的一个重要指标，当煤的发热量下降到一定程度时，不仅会引起燃烧不稳定、不完全，而且可能导致锅炉灭火等故障。实验数据表明，燃煤的低位发热量下降1 MJ/Kg，厂用电率将提高0.5%。由表三可以看出4100卡燃煤低位发热量比4400卡低1.2 MJ/Kg，而3880卡燃煤低位发热量比4400卡低 2.2 MJ/Kg。燃煤发热量下降对锅炉机组的可用率影响较大，三者相比4400卡燃煤性能最好。P
四、总结
从循环流化床锅炉综合利用的角度来看，实际运行燃煤发热量要控制在允许的范围，本文只是通过燃用不同发热量的煤种试验，介绍了循环流化床锅炉在实际运行中的特点，为广大从事循环流化床锅炉研究、制造、调试以及运行技术人员提供参考。通过上述试验，取得成果如下：
1、适当控制燃煤粒径，合理调节一、二次风的配风方式，降低火焰中心高度，消除不完全燃烧现象，减小排烟热损失和防止返料中断现象发生。
2、及时掌握入炉煤的煤质情况，特别是入炉煤的挥发份、发热量、灰份的含量，以便在控制锅炉运行时做到有的放矢。
3、加强设备运行管理。检修部门保证设备工作正常，出现缺陷及时消除，特别是与燃烧有关设备（磨煤机、给煤机、冷渣机、风机）等。
4、加强机组有关热控设备检查维护，保证机组测点、联锁保护等系统工作正常。
5、根据现有设备特点、煤质情况，提出可操作执行的反事故措施，切实提高每位运行人员的事故处理能力。
6、加强混煤或配煤工作，在现有的条件下，尽量使入炉煤质均匀，并掌握其工业分析数据。混煤或配煤工作可提高劣质煤的利用率，降低燃料成本，减少排放。对煤中矿物质引起的锅炉受热面结渣、积灰、腐蚀、磨损等问题，可以通过配煤来改善或解决。通过合理的将不同类、不同性质的煤种，按照一定比例加工混合成混煤，在保证机组安全运行的条件下，使混煤的价格最低，可以有效的降低发电成本。随着厂网分开，竞价上网的市场经济发展，煤炭供应的多样化，配煤是稳定煤质保证电厂安全经济运行的好办法。