125MW機組鍋爐的燃燒問題及措施分析

摘要：隨著現代各種技術的不斷進步以及各種新技術的應用，各行各業在技術上都要求越來越嚴格，為了響應國家節能減排的號召，作為能耗巨大的燃煤機組鍋爐，在各項技術上都力求做到盡可能的提高工作效率，減少環境污染。本文主要介紹了125MW機組鍋爐燃燒效率的影響因素，以及采取何種措施進行節煤降耗。以便盡可能地將污染降到最低。

關鍵詞：鍋爐 影響 措施

0 引言

本文主要介紹了125MW機組鍋爐燃燒的影響因素以及針對各種情況所采取的應對措施。分三部分，第一部分介紹下125MW機組鍋爐日常工作中最容易出現的問題，第二部分減少下應對措施。第三部分著重針對鍋爐結焦問題分析下原因以及對策。

1 125MW機組鍋爐日常運行中容易出現的問題

1.1排煙溫度比設計值高一般高于設計值15～20℃，有的超過30℃。鍋爐設計中高估了爐膛、前屏和后屏的吸熱量，導致爐膛出口、后屏和高溫對流受熱面區域的實際煙溫比鍋爐廠的計算值高出很多。實際煙溫與計算煙溫的差別雖然沿著煙氣行程逐漸減小。另外嚴重漏風(使傳熱溫差下降)和堵灰(使傳熱系數降低)同樣也會使排煙溫度比設計值高。

1.2一次(過熱)汽溫和c或)二次(再熱)汽溫偏低或減溫噴水量偏低再熱汽溫偏低的現象在具有分隔煙道的125MW鍋爐中比較突出，這種鍋爐的典型布置是在對流下降豎井的平行煙道內分別布置旁路省煤器(相應的煙道稱旁路煙道)和低溫再熱器(稱主煙道)靠爐前的為旁路煙道，主煙道靠爐后，設計時進入這兩個煙道的煙氣流量大致按煙道深度的尺寸比例選取，但是在煙道檔板不可調的情況下，平行兩個煙道的煙氣流量應由兩個煙道內受熱面的煙氣流動阻力的相互關系確定，阻力越大，則煙氣流量越小，縱觀許多帶分隔煙道的125MW鍋爐，旁路煙道內所布置的省煤器排數很少，而主煙道內低溫再熱器所布置的管于排數很多，兩者阻力系數相差很大。如果按煙道深度尺寸的比例選取進入各煙道的煙氣流量，將必產生流經主煙道的實際煙氣量明顯地低于鍋爐廠的設計值，因而造成低溫再熱器吸熱量不足，汽溫偏低的后果。

1.3再熱汽溫調節性能差，煙道檔板在運行中基本不能用于再熱汽溫的調節。

高溫再熱器管壁超溫在125Mw鍋爐中存在比較普遍。鍋爐的高溫過熱器和高溫再熱器前、后都有空間較大、溫度很高的煙氣容積。煙氣容積的熱輻射又同時主要落在管屏(管圈)的同一排管于上，容積輻射的一半或更多的熱量被面向煙氣空間的管排所吸收，造成暴露在高溫煙氣容積輻射的管于發生嚴重的超溫現象。

1.4回轉式空氣預熱器漏風和堵灰嚴重回轉式空氣預熱器漏風和堵灰嚴重，致使排煙溫度很高，熱風溫度偏低，還使鍋爐難于合理進行配風，造成機械不完全燃燒和排煙熱損失較大，鍋爐效率顯著低于設計值，有的鍋爐效率只有85％左右，比設計值低4～5％。

2 應對措施

2.1有條件的情況下，應對125MW機組鍋爐進行各段煙溫、汽溫的具體測試，根據試驗數據重新進行熱力核算，以確定改造方案。

2.2盡量使用無煙煤，可通過增大受熱面傳熱面積或強化傳熱，以便降低排煙溫度。

2.3可對過熱箍和再熱器進行改造，使一、二次汽溫達到設計的額定值，并使過熱器在額定負荷時有一定減溫噴水量，以適應調峰運行負荷變化時維持過熱汽溫。

2.4在過熱器和再熱器改造時應解決管壁超溫問題，因此，要求在改造方案中對壁溫進行詳細計算，特別注意對熱偏差問題，包括吸熱不均、流量不均等進行詳細計算分析，才能保證改造后不發生管壁超溫問題。

3 125MW機組鍋爐結焦原因分析：

煤粉爐出現結焦問題，輕則使其受熟面傳熱不良，鍋爐效率降低；重則使燃燒工況惡化，迫使機組降負荷運行。結焦問題嚴重影響鍋爐運行的安全性和經濟性。

3.1結焦原因分析：

3.1.1煤質特性的影響煤粉細度實際運行中細度為26-28％，有些偏大，粗煤粉中的粗顆粒就會很容易從煤粉汽流中分離出來與水冷壁發生沖撞。此外粗顆粒燃盡的時間增加，因止常常貼壁造成還原性氣氛而增加了結焦的機率，實際運行中可以看出有結焦現象。

3.1.2結構特性的影響爐膛容積熱負荷是衡量煤粉在爐內停留時間的尺度，也表征了整個爐膛的燃燒和吸熱強度。如其數值過高，則意味著爐膛出口煙溫趨高，爐膛及其出口部位易結渣，煤粉燃盡度也可能較差。爐膛截面熱負荷是燃燒器區水冷壁熱負荷的指標，直接關系到爐膛的燃燒狀況、受熱面布置和制造成本，如其數值偏高，則意味著燃燒器中心區溫度水平會較高，下爐膛結渣的可能性就大，但是燃燒較穩定。

3.1.3空氣動力特性的影響從燃燒器布置可以看出，一、二次風配比將直接影響切圃的大小。一次風速增加，二次風速下降則減輕一次風射流偏轉，切圓減小，切圓小，火焰占地面積小，斷面利用不充分，火焰充滿度不好，爐內氣流旋轉不穩定，影響燃燒穩定性：反之，切圓過大將造成氣流與水冷壁夾角過小，造成水冷壁結焦。運行中看出，水冷壁及燃燒器周圍有結焦現象。

3.2緩解結渣的調整措施：

3.2.1適當提高一次風速加大一次風速可以增強其剛性，試驗證明提高次風速其貼墻現象有所減弱。提高一次風速。可以避免煤粉氣流提前著火燃燒，還會提高煤粉氣流剛性，減小射流偏斜程度，能避免燃燒器附近結焦。但是一次風速也不能太大，尤其側墻火嘴，距離近，風速太大容易沖刷對墻水冷壁造成水冷壁結焦，運行表明一次風速保持在25m，S為宜，并且風速應該保持均勻，這樣可以避免火焰中心偏斜造成局部結焦。

3.2.2適當減小二次風量可以降低爐內氣流旋轉強度，更容易實現“風包粉”的燃燒方式，減少在熱態運行時煤粉被甩到水冷壁上形成嚴重結渣的可能性。所以，合適地控制二次風量，既可使爐膛內風粉氣流充分擾動，燃燒良好，也可避免因旋轉強度過大而引起水冷壁結渣。實際運行表明二次風速40m／～左右為宜。

3.2.3適當控制過剩空氣量因為煤粉和空氣不可能非常均勻地混合，為了保證煤粉完全燃燒，除了必需的空氣量外，還需要一部分過剩空氣來彌補。當過剩空氣量太大時，煙氣量也要增大，爐膛出口煙氣溫度提高，造成爐膛上部結焦；如果過剩空氣量太小，又會使燃燒不完全而產生C02，兩者都易造成結焦，故需要保持一定的過剩空氣系數，運行當中應隨負荷變化適時調整二次風量。設計煤種干燥無灰基揮發份為30％，過剩空氣系數保持在1.2為宜。任何情況下氧量必須在規定范圍內，不能低于4.O％，風機出力達到最大而氧量低于規定值時，應該請示降低鍋爐負荷，運行中盡可能多投火嘴，火嘴盡量對角運行。當結渣嚴重時，可適當增加過剩空氣量，減少還原性氣氛的生成，以免降低灰熔點，但要注意保持在合適的范圍內。

3.2.4運行中應注意加強吹灰為了防止水冷壁的結渣和積灰，白班、后夜、前夜每班必須進行一次吹灰，吹灰器故障時，及時聯系處理，同時加強對火嘴及水冷壁結焦情況的檢查，必要時人力打焦。嚴防大面積結焦。

3.2.5選擇焦結性較小的煤種煤種的選擇也比較重要，盡量在滿足設計要求的同時，在混配煤上盡量要選擇焦結性較小的煤種，這樣能避免運行中鍋爐結焦。