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大庆油田电厂所属的三台670t/h锅炉于1991年以后相继投产,锅炉系哈尔滨锅炉厂生产的超高压自然循环固态排渣炉,三台炉的排渣经各自渣沟输送,会遇二号炉主渣沟交汇处,再共用一条渣沟送到灰厂沉渣池。
1 目前存在的问题
每年到冬季大负荷供热期间,由于煤质,炉型及燃烧方式等诸多原因,HG-670/13.7-HM12型锅炉的负荷越高,排渣量和焦渣量就会越大,极易造成零米主渣沟於渣堵塞;从2006年以后;每年的1-12月间,据不完全统计,因渣沟堵塞共造成机组平均降负荷36次之多,每次降符合多在50MW左右,最高可达100MW.不仅造成发电量的损失,还烧掉了大量的渣油,并动用大量的人力、物力对渣沟进行疏通。而每次渣沟的堵塞部位都在每台炉主渣沟及炉前小渣沟的部位,然后延伸至二号炉的主渣沟交汇处;严重时渣沟及冷灰斗,渣水横流,满处灰渣,漫出渣沟,造成了严重的环境污染;因此很大程度上增加了运行人员的劳动强度,还增加了看护人员。最重要的是对锅炉安全运行带来很大危害,因渣沟严重堵焦,堵渣,还会造成锅炉的非正常停炉,对锅炉安全运行埋下了很大隐患,也为电厂安全生产带来了一定风险。
2 造成锅炉结焦渣沟於渣的原因分析
通过对电厂长期运行工作和对锅炉渣沟於渣问题的观察,同时对渣沟可能堵塞於渣的原因进行了认真地分析,将每次渣沟於渣情况作了详细的调查和统计,认为设计不合理成为电厂HG-670/13.7-HM12锅炉冬季大负荷的安全生产隐患。为安全起见做以下分析。
(1)燃用煤种的灰熔点低,由于冬季供热锅炉长期超负荷运行,炉温升高,烟气流速增加,煤的灰粒 呈熔融性;再由于煤粉炉的炉膛矮或煤粉过粗,使其在炉膛内部燃烧不尽;煤粉喷嘴角度调节不当,燃烧时间太短或喷射速度大,运行人员调节不当,使火焰偏斜到炉墙或水冷壁附近,以及运行时吹灰或除焦不及时等原因。
(2)HG-670/13.7-HM12型锅炉主要然用的是褐煤,由于煤种挥发分高,特容易自然和提前燃烧,所以燃用煤种的煤质対电厂锅炉的结焦有着根本的影响。可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标,通常可用灰成分中的钙酸比,硅铝比,铁盖比及硅值来判断锅炉的结焦倾向,用Na20的质量分数来判断其沾污性。
(3)由于HG-670/13.7-HM12型锅炉受炉型的设计,以及炉膛容积热负荷,断面热负荷,燃烧区域热负荷,炉膛几何尺寸等原因,对锅炉结焦也有着直接关系,还有炉膛容积符合设计值等,直接对锅炉煤粉的燃尽,炉膛温度,出口温度都将有很大影响,特别是燃用灰熔点低的煤种,在炉膛上部及受热面上更易结焦。
(4)在冬季大负荷运行时,运行人员对燃烧调整和调整的燃烧方式,也会对锅炉结焦有较大影响,其中燃煤的成分分配比也是产生结焦的根源。而炉膛温度和炉膛空气动力场组织的好坏,也对锅炉结焦具有重要作用。
(5)HG-670/13.7-HM12型锅炉渣沟喷嘴堵也是锅炉渣沟於渣堵塞的主要原因,进行分析后得出:冲渣喷嘴堵是因为冲渣水质太差,由于冲渣水源来自灰厂的沉渣池,是除渣后由回收利用的水,而沉渣只能除去较大的渣粒,细渣是除不干净的,因此,水质难保,就会造成渣沟喷嘴堵塞,从而引起渣沟堵塞於渣。
(6)另外渣沟的坡度设计不合理也是渣沟於渣堵塞的原因之一,渣沟长,阻力大,坡度较小,在两条渣沟的汇合处,冲渣水形成很大冲击使该处形成较大的涡流区,降低了水压形成了堵塞;当三台炉满负荷运行时,更是易堵。通过认真查阅渣沟的设计和施工图纸,发现了经常堵塞段的有关数据,并进行了就地校对.
3 对HG-670/13.7-HM12型锅炉防止结焦淤渣的建议和办法
(1)严格控制入厂的煤质和煤种,特别是灰熔点低的煤、挥发分较高的煤种,因其在炉膛燃烧时的着火点早,火焰密集,易造成扩散性燃烧,从而造成局部高温区壁面的结渣,因此设计燃用煤种是防止炉膛结焦的最重因数。
(2)运行调整燃烧时,要加强配风工况的调整。调节二次风,使燃烧更充分;使火焰不贴墙,为保证煤粉燃烧提供充足的空气量,而更好充分的燃烧。调节一次风量,让火焰长度更适中,合理掌握煤粉燃烧所需的温度;调节引风机,保持良好的炉膛负压在-50pa左右,既要保证煤粉在炉内充分燃烧所需的时间,又要避免在下炉膛形成扩散燃烧,严格控制氧量在3%——5%之间,严防缺氧燃烧。
(3)在锅炉燃烧调整时,要注意找好提前量、避免大起大落,调整幅度过大;严控气温、气压、等重要参数,防止两侧烟气温度严重偏差及超温运行。
(4)在锅炉运行时,加强制粉系统的调整和检查,防止喷燃器结焦运行,保持制粉在最佳工况下运行;保持锅炉定期吹灰,根据炉膛出口烟温及两侧烟温的变化,适当增加吹灰次数,防止严重结焦。
4 对改造HG-670/13.7-HM12型锅炉渣沟的建议
(1)增加一套渣沟备用冲渣系统,当锅炉由于负荷大而产生大量焦渣、造成於渣时,在短时间内投入使用,以增加渣沟的冲渣能力,防止造成渣沟堵塞,危害锅炉的安全运行。
(2)再冲渣泵入口装滤网,加强水质再一次过滤,对渣池水面的杂物进行人工清除,从而使冲渣水质得到保证,基本能解决因水质差,而堵喷嘴於渣的问题。
(3)改变三台炉渣沟汇合段的坡度,将三台炉的汇合点改在直段外坡度较大的渣沟上,加深主渣沟和小渣沟的深度、宽度,在渣沟中砌上铸石,以增加渣沟的光滑性和流通性。
(4)对主渣沟及冷灰斗前小渣沟的改造,将冲渣系统的死头喷嘴,改为冲渣分管来水管上安装(小截门),喷嘴头部上带丝扣,可进行拆卸;使冲渣喷嘴维修更方便和省时省力;同时也减小了运行人员因渣沟堵塞而增加的工作强度,节省了因渣沟喷嘴不便修理的时间,为锅炉更好的安全运行增添了保障。
5 实施情况及改进效果
根据以上方案,于2012年6月份,利用机组改造增加脱硫的全停机会,对锅炉冲渣水系统和大.小渣沟进行了彻底处理,并拟定了具体施工方案,严格执行三级验收制度,确保施工质量。渣沟通过局部改造后,到2013年3月为止,渣沟只因冲渣水压力低於渣两次,彻底解决了因冲渣系统设计原因不合理造堵塞於渣。锅炉运行近一年从未发生因渣沟堵渣而减负荷,每年可为锅炉多带将近220kwh负荷,合人民币近60万元。还节约了大量的人力物力,减轻了运行维护工作量,确保了电厂锅炉的经济安全运行。
1 目前存在的问题
每年到冬季大负荷供热期间,由于煤质,炉型及燃烧方式等诸多原因,HG-670/13.7-HM12型锅炉的负荷越高,排渣量和焦渣量就会越大,极易造成零米主渣沟於渣堵塞;从2006年以后;每年的1-12月间,据不完全统计,因渣沟堵塞共造成机组平均降负荷36次之多,每次降符合多在50MW左右,最高可达100MW.不仅造成发电量的损失,还烧掉了大量的渣油,并动用大量的人力、物力对渣沟进行疏通。而每次渣沟的堵塞部位都在每台炉主渣沟及炉前小渣沟的部位,然后延伸至二号炉的主渣沟交汇处;严重时渣沟及冷灰斗,渣水横流,满处灰渣,漫出渣沟,造成了严重的环境污染;因此很大程度上增加了运行人员的劳动强度,还增加了看护人员。最重要的是对锅炉安全运行带来很大危害,因渣沟严重堵焦,堵渣,还会造成锅炉的非正常停炉,对锅炉安全运行埋下了很大隐患,也为电厂安全生产带来了一定风险。
2 造成锅炉结焦渣沟於渣的原因分析
通过对电厂长期运行工作和对锅炉渣沟於渣问题的观察,同时对渣沟可能堵塞於渣的原因进行了认真地分析,将每次渣沟於渣情况作了详细的调查和统计,认为设计不合理成为电厂HG-670/13.7-HM12锅炉冬季大负荷的安全生产隐患。为安全起见做以下分析。
(1)燃用煤种的灰熔点低,由于冬季供热锅炉长期超负荷运行,炉温升高,烟气流速增加,煤的灰粒 呈熔融性;再由于煤粉炉的炉膛矮或煤粉过粗,使其在炉膛内部燃烧不尽;煤粉喷嘴角度调节不当,燃烧时间太短或喷射速度大,运行人员调节不当,使火焰偏斜到炉墙或水冷壁附近,以及运行时吹灰或除焦不及时等原因。
(2)HG-670/13.7-HM12型锅炉主要然用的是褐煤,由于煤种挥发分高,特容易自然和提前燃烧,所以燃用煤种的煤质対电厂锅炉的结焦有着根本的影响。可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标,通常可用灰成分中的钙酸比,硅铝比,铁盖比及硅值来判断锅炉的结焦倾向,用Na20的质量分数来判断其沾污性。
(3)由于HG-670/13.7-HM12型锅炉受炉型的设计,以及炉膛容积热负荷,断面热负荷,燃烧区域热负荷,炉膛几何尺寸等原因,对锅炉结焦也有着直接关系,还有炉膛容积符合设计值等,直接对锅炉煤粉的燃尽,炉膛温度,出口温度都将有很大影响,特别是燃用灰熔点低的煤种,在炉膛上部及受热面上更易结焦。
(4)在冬季大负荷运行时,运行人员对燃烧调整和调整的燃烧方式,也会对锅炉结焦有较大影响,其中燃煤的成分分配比也是产生结焦的根源。而炉膛温度和炉膛空气动力场组织的好坏,也对锅炉结焦具有重要作用。
(5)HG-670/13.7-HM12型锅炉渣沟喷嘴堵也是锅炉渣沟於渣堵塞的主要原因,进行分析后得出:冲渣喷嘴堵是因为冲渣水质太差,由于冲渣水源来自灰厂的沉渣池,是除渣后由回收利用的水,而沉渣只能除去较大的渣粒,细渣是除不干净的,因此,水质难保,就会造成渣沟喷嘴堵塞,从而引起渣沟堵塞於渣。
(6)另外渣沟的坡度设计不合理也是渣沟於渣堵塞的原因之一,渣沟长,阻力大,坡度较小,在两条渣沟的汇合处,冲渣水形成很大冲击使该处形成较大的涡流区,降低了水压形成了堵塞;当三台炉满负荷运行时,更是易堵。通过认真查阅渣沟的设计和施工图纸,发现了经常堵塞段的有关数据,并进行了就地校对.
3 对HG-670/13.7-HM12型锅炉防止结焦淤渣的建议和办法
(1)严格控制入厂的煤质和煤种,特别是灰熔点低的煤、挥发分较高的煤种,因其在炉膛燃烧时的着火点早,火焰密集,易造成扩散性燃烧,从而造成局部高温区壁面的结渣,因此设计燃用煤种是防止炉膛结焦的最重因数。
(2)运行调整燃烧时,要加强配风工况的调整。调节二次风,使燃烧更充分;使火焰不贴墙,为保证煤粉燃烧提供充足的空气量,而更好充分的燃烧。调节一次风量,让火焰长度更适中,合理掌握煤粉燃烧所需的温度;调节引风机,保持良好的炉膛负压在-50pa左右,既要保证煤粉在炉内充分燃烧所需的时间,又要避免在下炉膛形成扩散燃烧,严格控制氧量在3%——5%之间,严防缺氧燃烧。
(3)在锅炉燃烧调整时,要注意找好提前量、避免大起大落,调整幅度过大;严控气温、气压、等重要参数,防止两侧烟气温度严重偏差及超温运行。
(4)在锅炉运行时,加强制粉系统的调整和检查,防止喷燃器结焦运行,保持制粉在最佳工况下运行;保持锅炉定期吹灰,根据炉膛出口烟温及两侧烟温的变化,适当增加吹灰次数,防止严重结焦。
4 对改造HG-670/13.7-HM12型锅炉渣沟的建议
(1)增加一套渣沟备用冲渣系统,当锅炉由于负荷大而产生大量焦渣、造成於渣时,在短时间内投入使用,以增加渣沟的冲渣能力,防止造成渣沟堵塞,危害锅炉的安全运行。
(2)再冲渣泵入口装滤网,加强水质再一次过滤,对渣池水面的杂物进行人工清除,从而使冲渣水质得到保证,基本能解决因水质差,而堵喷嘴於渣的问题。
(3)改变三台炉渣沟汇合段的坡度,将三台炉的汇合点改在直段外坡度较大的渣沟上,加深主渣沟和小渣沟的深度、宽度,在渣沟中砌上铸石,以增加渣沟的光滑性和流通性。
(4)对主渣沟及冷灰斗前小渣沟的改造,将冲渣系统的死头喷嘴,改为冲渣分管来水管上安装(小截门),喷嘴头部上带丝扣,可进行拆卸;使冲渣喷嘴维修更方便和省时省力;同时也减小了运行人员因渣沟堵塞而增加的工作强度,节省了因渣沟喷嘴不便修理的时间,为锅炉更好的安全运行增添了保障。
5 实施情况及改进效果
根据以上方案,于2012年6月份,利用机组改造增加脱硫的全停机会,对锅炉冲渣水系统和大.小渣沟进行了彻底处理,并拟定了具体施工方案,严格执行三级验收制度,确保施工质量。渣沟通过局部改造后,到2013年3月为止,渣沟只因冲渣水压力低於渣两次,彻底解决了因冲渣系统设计原因不合理造堵塞於渣。锅炉运行近一年从未发生因渣沟堵渣而减负荷,每年可为锅炉多带将近220kwh负荷,合人民币近60万元。还节约了大量的人力物力,减轻了运行维护工作量,确保了电厂锅炉的经济安全运行。