煤質(zhì)差鍋爐燃燒控制對燃煤鍋爐效率的影響分析

1概述

2016年下半年,煤炭市場的空前回暖讓電力行業(yè)提前進入寒冬,尤其是火電廠的利潤空間縮小,山西的火電開始大面積虧損,煤源緊張,且熱值參差不齊。煤質(zhì)差嚴重影響鍋爐運行,故本文對煤質(zhì)差鍋爐穩(wěn)燃方案進行了介紹。

山西某電廠鍋爐型號為DG2100/25.4-I6,直吹式制粉系統(tǒng),磨煤機型號為MPs235,燃用設(shè)計煤種時5運1備。采用HT-NR3旋流燃燒器,前后墻3層對沖燃燒;每層6只燃燒器。

2控制方案

（1）合理控制氧量:負荷400M8以下,3.5w%4.5w;400～550M8,3.0w～4.0w;550～660M8,2.5w～3.0w?？刂蒲趿烤褪窃诳刂七^量空氣系數(shù)。鍋爐在低負荷運行時,一般都要維持一個較高的過量空氣系數(shù),低負荷時爐溫低,爐內(nèi)擾動大,適當增加風量可以維持較好的空氣動力場。同時煤質(zhì)差時,著火、燃盡都比較困難,也需要適當增加風量,確保燃燒器的配風。風量太大也會造成燃燒的不穩(wěn)定,煙氣流量和流速都會增大,對于灰分大的煤種,受熱面磨損加劇,同時送引風機電耗增加,排煙熱損失增加,鍋爐經(jīng)濟性降低,從根本上與降低發(fā)電成本的原則相悖。所以,在煤質(zhì)差、負荷低時必須經(jīng)常對氧量測量裝置進行檢查,確保數(shù)據(jù)采樣的準確。

（2）二次風箱差壓:控制好二次風箱差壓在0.4～1.2kPa,使二次風有一定的剛性和動量,便于二次風門擋板的控制,形成一個良好的送風環(huán)境,使二次風與一次風更有效地混合,保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒。調(diào)整時可通過操作燃盡風開度來實現(xiàn),但要注意機組N03的控制。

（3）外二次風開度:煤質(zhì)差應(yīng)適當增大旋流強度,使回流區(qū)增強,有利于著火,開度維持在30w～45w。當發(fā)現(xiàn)磨煤機火檢擺動時,首先對外二次風門進行調(diào)節(jié),適當關(guān)小外二次風門,增大燃燒強度,并適當減少一次風量。外二次風關(guān)小時,風量減少但旋流強度增加;外二次風開大時,風量增加但旋流強度降低。但外二次風門開度超過60w以上時,調(diào)節(jié)回流區(qū)的效果會很弱。外二次風門布置在大風箱中,所以其開度還會影響進入該燃燒器的二次風量,如果同一磨煤機各個燃燒器的風門開度相差太大,會使配風的均勻性遭到破壞,運行中保持開度偏差不宜過大,也不宜太小,以防發(fā)生貼壁燃燒,造成受熱面爆管。

（4）中心風:煤質(zhì)差中心風應(yīng)適當關(guān)小,開度維持在15w～20w。中心風可以調(diào)節(jié)燃燒器中心回流區(qū)的位置,輔助調(diào)節(jié)煤粉氣流的著火點,開大則著火點變遠,關(guān)小則著火點變近,獲得最佳工況。

（5）磨煤機參數(shù)控制:

1）磨煤機入口風量:磨煤機入口風量不能低于70t/h,保持風煤比在1.6～1.8之間。運行中監(jiān)視好粉管溫度、風粉濃度、煤粉流速。一次風量大,將使著火熱明顯增加。對于煤質(zhì)差的情況,應(yīng)采取較低的一次風量。旋轉(zhuǎn)的外二次風帶動直流一次風進行旋轉(zhuǎn),進入回流區(qū)。當一次風的氣流質(zhì)量增加時,會影響整體的旋流強度,使回流區(qū)的長度和強度都降低。如果風量太大,會造成著火延遲,火焰上移,排煙溫度升高,在負荷較低時,可能引起火檢擺動,造成燃燒惡化。如果風量太低,又容易造成堵磨,磨煤機電流增大,石子煤排量大。

2）磨煤機電流:在磨煤機正常運行過程中,電流是反映其是否正常的關(guān)鍵,電流大說明制粉的出力增加,電流小說明制粉的出力減小。電流超過規(guī)定值,會使磨煤機經(jīng)濟性下降,同時磨的振動也會變大。MPs/ZGM中速磨煤機對煤質(zhì)的變化極其敏感,當原煤中灰分超過25w時,由于在磨內(nèi)循環(huán)量增大,電流升高,嚴重時必須限制其出力。規(guī)定在運行中1F磨電流不能超過36A,B、E磨電流不能超過57A,其余磨電流不能超過38A。

3）分離器出口溫度:磨煤機分離器出口溫度盡量維持高限運行,這樣可以加強燃燒。它是一個反映磨煤機干燥出力,防止粉管爆炸和爆燃的重要參數(shù)。尤其是在多雨季節(jié),調(diào)整時應(yīng)盡量關(guān)小冷風,開大熱風來維持出口溫度,必要時可以適當減少磨煤機煤量。根據(jù)工作經(jīng)驗,如果煤質(zhì)差,入口溫度會較低,調(diào)整時則應(yīng)減煤減風,調(diào)整出口溫度。

4）磨煤機差壓:磨煤機差壓是表征磨煤機存煤量變化的參數(shù)之一。差壓增大存煤在增多,差壓減小存煤在減少。煤質(zhì)差時,磨煤機出力增加,導(dǎo)致差壓會變大,運行中加強監(jiān)視,有堵磨前兆應(yīng)及時調(diào)整磨煤機的通風量和煤量。煤質(zhì)差時可能達到6.0kPa以上,但不得高于6.5kPa運行。若高于6.5kPa,應(yīng)立即降低給煤量,提高加載力。

5）磨煤機入口一次風壓、出口壓力:磨煤機入口一次風壓正常運行過程中維持8kPa以上,一次風壓跟蹤鍋爐指令,一次風母管壓力偏置一般應(yīng)設(shè)為0,如果煤質(zhì)變差可適當把一次風母管壓力降低。運行中B、E磨保持3.5kPa以上,A、C、D、F磨保持2.5kPa以上,過低很可能發(fā)生堵磨。尤其是在煤質(zhì)不好時,要多關(guān)注出口壓力降低時堵磨的前兆。

6）磨煤機石子煤排量:MPs磨的石子煤排放系統(tǒng)對提高出粉質(zhì)量、降低磨煤功耗、改善磨損條件都有很大好處,但石子煤排放量過大,會造成燃料的損失,排放不及時也會造成磨煤機電流變大,嚴重時會造成堵磨。煤質(zhì)差時,應(yīng)加強對石子煤的排放和石子煤的化驗,及時調(diào)整加載力、煤量和風量。

7）磨煤機火檢:發(fā)現(xiàn)磨煤機火檢擺動時,首先適當關(guān)小外二次風,同時適當降低一次風量。若單個火檢擺動進行上述調(diào)整無效后,聯(lián)系熱工專業(yè)進行探頭檢查。若多個火檢同時擺動,則說明燃燒情況不好,及時投入等離子穩(wěn)燃。

(6）嚴密監(jiān)視爐膛負壓、火焰電視、火檢信號、氧量、風壓等,只要發(fā)現(xiàn)信號或參數(shù)擺動,即及時聯(lián)系相關(guān)人員進行檢查,保證監(jiān)視可靠,以防值班人員誤判斷。

(7）如果煤質(zhì)差,負荷低,火焰電視顯示著火強度在變?nèi)?及時投入等離子穩(wěn)燃,如果沒有效果,且負壓開始波動較大,擺動幅度超過±300Pa,火焰電視現(xiàn)實還在變?nèi)?嚴禁投入穩(wěn)燃措施,防止發(fā)生爆炸。

(8）煤質(zhì)差、低負荷時,加減負荷要緩慢。特別是降負荷時,要保持合適的風煤比,緩慢操作,可適當限制降負荷速率,減小超調(diào)量。開關(guān)一次風門時,應(yīng)小幅操作,防止超溫和一次風機搶風。備用磨煤機通風后大量冷風吹入爐膛會降低爐膛的溫度,使本來就不好的燃燒環(huán)境"雪上加霜",所以盡量避免備用磨處于通風狀態(tài)。將運行磨出口擋板、入口擋板、混合風門及冷熱風關(guān)斷門掛牌,以防磨煤機跳閘后一次風機失速,加大事故處理的難度。

(9）嚴密監(jiān)視給煤機運行情況,如果發(fā)生斷煤,限制負荷,降低出力,聯(lián)系外包人員進行敲打,就地啟動疏通機,敲打無果則停磨處理。要求檢修快速處理,處理過程中要加強其他磨運行參數(shù)監(jiān)視。啟動磨煤機時,維持低風量啟動。

(10）機組的負荷要大于330Mw,必須有相鄰磨運行,且每臺磨的出力應(yīng)大于40t/h。保證下層磨運行穩(wěn)定,對于A磨應(yīng)及時投入等離子穩(wěn)燃,在退等離子時必須逐一退出。對D磨可以投入油槍穩(wěn)燃,退時也要慢。

(11）及時了解天氣情況,如下雨等,做好提前控制。如下雨天更容易出現(xiàn)斷煤、堵磨等情況,要提前做好事故預(yù)想。

(12）加強化學生產(chǎn)水和服務(wù)水的巡檢力度,定期檢查鋼帶機各檢查孔關(guān)閉,鍋爐水封槽水位正常。將15.5m化學取樣間門口的消防栓接好水輪帶送入水封處,備用良好。防止水封破壞或檢查孔開大量冷風從爐底漏入,影響燃燒。

(13）嚴格執(zhí)行吹灰操作。在鍋爐本體吹灰過程中,如果機組進行加減負荷、切換制粉系統(tǒng)等影響鍋爐燃燒穩(wěn)定的操作,應(yīng)先停止鍋爐吹灰,當出現(xiàn)爐膛負壓擾動大、火檢擺動大或變?nèi)?、鍋爐燃燒不穩(wěn)定、鍋爐負荷下降大、制粉系統(tǒng)發(fā)生故障時,也應(yīng)先停止鍋爐吹灰,待所有操作完畢并確認鍋爐燃燒穩(wěn)定10min以上后才能恢復(fù)鍋爐本體吹灰。

(14）加強就地巡檢對各風門執(zhí)行機構(gòu)的定期查看,確保操作可靠。

3結(jié)語

本文詳細說明了煤質(zhì)差時鍋爐燃燒調(diào)整需要重點關(guān)注的各個方面,針對不同型號的鍋爐都有很好的指導(dǎo)作用,能較好地保證鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性。