煤泥燃燒對鍋爐運行影響及采取措施

關鍵詞 本文通過分析煤泥的燃燒過程、130T/H循環流化床鍋爐的結構及燃燒特點，煤泥對鍋爐燃燒及環境的影響，提出了應對措施，來保證鍋爐安全平穩運行。

關鍵詞 煤泥；循環流化床鍋爐；燃燒；環保；采取措施

1、概述：

我廠燃煤主要以摻燒煤泥為主并附以燃用煤矸石、洗矸煤及洗沫煤，入爐煤發熱量一般控制在3000大卡左右，燃用的煤泥發熱量在4000大卡左右。鍋爐燃料95％燃用煤泥，5％的顆粒煤只作為添加補充料層所需，由于煤泥的水分和灰分都比較高，所以大量的燃用煤泥往往造成鍋爐尾部煙道空預器的磨損、腐蝕比較嚴重，同時車間司爐工勞動強度增大，鍋爐及輔機運行條件差，現場工作環境惡化，環境保護工作難度突出，造成鍋爐燃燒運行困難，嚴重影響鍋爐安全經濟運行。

2、煤泥的燃燒過程：

2.1 我廠煤泥采用爐頂給料，異比重流化床燃燒方式。煤泥自爐頂進人爐膛，下落過程中，迅速吸收熱量后，外表皮干燥固化，溫度迅速上升，揮發物隨之析出，大團的煤泥爆開形成小的煤泥團，隨著繼續下落，較小的煤泥團繼續爆開，當溫度達到著火點時，揮發物開始燃燒。較大的未爆的煤泥團落到爐膛密項區內參與異重燃燒，直到燃盡。煤泥燃燒后形成大量飛灰，一部分細小顆粒隨煙氣被帶人尾部煙道，一部分較大顆粒進入返料器形成循環灰。

2.2 對于顆粒較大的煤泥團，必須有較長的燃燒時間，停留時間過短，燃燒不完壘。因此，實際運行中，一般采用加強一次風和二次風來加強擾動，提高燃燒效果，保證煤泥充分燃燒。又由于部分煤泥團在密項區料層中參與異比重燃燒，所以一次風風量的控制要比只燒顆粒煤時要大，才能保證爐膛內正常的流化。

3、循環流化床鍋爐結構及特點

我廠130T／H循環流化床燃燒鍋爐是一種自然循環的水管鍋爐，采用由爐膛出口旋風分離的循環燃燒方式，爐膛為膜式水冷壁結構，過熱器分高低兩級，中間設混合式減溫結構，尾部設三級省煤器及三級一、二次風空氣預熱器；循環流化床鍋爐屬低溫燃燒，床溫一般控制在850至950℃之間。燃料由爐前給煤系統送入爐膛，送風設有一次風和二次風、返料風，一次風由布風板下部送入燃燒室，主要保證料層流化；二次風沿燃燒室高度分級多點送人，主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃盡；返料風主要確保物料循環正常。 燃燒室內的物料在一定的流化風速作用下，發生劇烈擾動，部分固體顆料在高速氣流的攜帶下離開燃燒室進入爐膛，其中較大顆料因重力作用沿爐膛內壁向下流動，一些較小顆料隨煙氣飛出爐膛進入物料分離裝置，爐膛內形成氣固兩相流，進入分離裝置的煙氣經過固氣分離， 被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室，經過分離的煙氣通過對流煙道內的受熱面換熱后，離開鍋爐，在引風機的作用下，經除塵器除塵后由煙囪排人大氣。

4 煤泥燃燒對鍋爐穩定的影響

由于煤泥中含有水份較大，一般在30—45％之間，含灰份在40％以上，燃燒后的煙氣不僅攜帶大量的水蒸汽，而且煙氣含灰量加大，造成尾部煙道受熱面的磨損及腐蝕加劇，特別是對于尾部空氣預熱器的危害較大，原設計排煙溫度在155℃的鍋爐，正常情況下因大量燃燒煤泥，造成排煙溫度在120℃左右，接近煙氣中SO2露點，導致尾部空預器酸腐蝕、磨損嚴重。容易造成尾部空預器局部或大面積積灰板結，造成爐膛負壓維持困難，嚴重影響鍋爐正常運行，而且給檢修增加困難。大量的飛灰造成尾部空預器管段局部磨損加劇，部分空預器管段在運行一段時間后損壞，造成引風與送風的串風，影響鍋爐安全運行，同時鍋爐送風阻力增大，嚴重影響鍋爐熱效率。

5 采取的應對措施

針對以上原因，在08年1月份開始，逐步對130噸鍋爐進行以下優化技術改造和調整。

5.1 對一、二次風空預器進行優化技術改造，130T／H循環流化床鍋爐空預器共設三級，布置在尾部垂直煙道中，將上級一、二次風空預器增加兩道風道短節，減少該處空預器吸熱量，有利于提高下兩級排煙溫度，減少因排煙溫度較低造成的酸腐蝕；將下兩級空預器改造更換為搪瓷管式，增加該處抗腐蝕能力；再將橫向管段布置間隙整理固定，由于長期運行，造成部分空預器管段變形，使得縱向間隙變小甚至形成堵塞，采用延縱向增加固定鋼管的方式保證煙道暢通，避免形成積灰。

5.2 加強對鍋爐的燃燒調節工作。保證煤與空氣量要相配合適，并且要充分混合接觸，爐瞠應盡量保持高溫，運行中控制在850℃－950℃，以利于煤泥燃燒，密切監視爐膛負壓、排煙溫度、氧氣、二氧化硫等含量，合理搭配調整一、二次風量的配比，使鍋爐運行參數保持到最佳數值。

5.3 對爐膛風帽進行改造，將原先菌型風帽改造為鐘罩型風帽，提高了爐膛布風均勻性和穩定性，有利于大量燃燒煤泥，同時避免風室大量存渣造成影響一次風量。

5.4盡量采用冷渣機放渣或采取慢放、勤放渣的原則，避免大量細灰隨底渣排走，造成爐膛內流化異常。保持爐膛內充足的循環灰，同樣也是保證煤泥良好燃燒及提高鍋爐出力多帶負荷的良好前提。

5.5 嚴格控制人爐煤泥水分含量，一般控制在30％左右，最大不得超過35％，有利于減少煙氣中水分含量，減少對尾部煙道受熱面的酸腐蝕。煤泥水分過高，往往造成煙氣帶水加大，對尾部空預器造成危害，同時會出現鍋爐燃燒不穩定，帶負荷困難等影響。

5.6 通過按照比例配比在煤泥中摻加造紙黑液，有效降低煙氣含硫量，造紙黑液作為脫硫劑摻加到煤泥中，與煙氣中的SO₂進行反應，大大降低煙氣中的含硫量，減少尾部煙遭受熱面的酸腐蝕，使得煙氣中的含硫值符合國家環保要求。

5.7 充分利用停爐檢修機會，對尾部受熱面及鍋爐本體進行仔細檢查，清理尾部煙道積灰，檢查消除運行中出現的一些故障，及時更換恢復損壞的空預器管段，確保空預器管段正常。

6、結論

通過現場積極摸索研究試驗，加大調整及技術優化改造力度，最大限度降低了煤泥對鍋爐運行燃燒帶來的不利影響，實現運行鍋爐的優化運行，經過一系列優化改造和精心的調整，現我廠130T／H循環流化床鍋爐，由原先的帶負荷110 T／H，穩定增加到現在128T／H，并且改造后的空預器運行狀況良好，運行后未在出現積灰、堵灰現象；煙氣實現達標排放，大大減少了尾部煙道的腐蝕現象，運行周期也由08年以前的120天延長到連續安全運行190天。從而實現了公司整體經濟效益不斷上升的目的。