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    近期因?yàn)閲?guó)家能源政策的調(diào)整，出現(xiàn)了全國(guó)性的電煤市場(chǎng)緊缺，火電廠燃料供應(yīng)十分緊張，因此，許多電廠不得不燃用非設(shè)計(jì)煤種。廣東省粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司(下稱粵瀧公司)2臺(tái)420t/h無煙煤鍋爐也開始燃用非設(shè)計(jì)煤種——難著火、難燃盡的越南鴻基無煙煤。在燃用越南鴻基無煙煤的過程中，不同程度地存在爐膛結(jié)焦嚴(yán)重、鍋爐燃燒不穩(wěn)定、飛灰含碳量過高、制粉系統(tǒng)出力不足等等問題。
1、設(shè)備概況
    粵瀧公司1號(hào)、2號(hào)鍋爐是東方鍋爐廠為燃用無煙煤而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的超高壓自然循環(huán)汽包爐，與135 MW汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)配置，鍋爐為一次中間再熱ri型布置，煤粉燃燒器為百葉窗水平濃淡直流燃燒器，四角布置，切向燃燒，噴嘴固定，假想切圓直徑為630 mm和509 mm。
    為提高穩(wěn)燃性能，燃燒器區(qū)敷設(shè)一定的衛(wèi)燃帶，其面積為246 m2，厚度為60 mm。鍋爐采用鋼球磨煤機(jī)中間儲(chǔ)倉(cāng)熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，選用兩臺(tái)DTM320/580型鋼球磨煤機(jī)。設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度為R=9%。過熱蒸汽溫度通過二級(jí)噴水減溫調(diào)節(jié)，再熱蒸汽溫度采用煙氣擋板調(diào)節(jié)，噴水減溫作為細(xì)調(diào)。鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1，設(shè)計(jì)燃料及越南鴻基無煙煤特性分析結(jié)果見表2，燃燒器設(shè)計(jì)特性參數(shù)見表3。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、存在問題
    1號(hào)、2號(hào)鍋爐在燃用非設(shè)計(jì)煤種——越南鴻基無煙煤的前期運(yùn)行階段，存在以下問題：
    a)制粉系統(tǒng)出力不足，經(jīng)常由于制粉出力不足要限負(fù)荷運(yùn)行，煤粉細(xì)度有時(shí)高達(dá)20%。
    b)爐膛結(jié)渣較為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年上半年每月平均有2次因大渣塊脫落卡住鍋爐冷灰斗而引起撈渣機(jī)脫鏈須減負(fù)荷搶修，因爐膛渣塊脫落而引起鍋爐滅火有4次。
    c)過熱器、再熱器管壁溫度普遍偏高，有部分管壁溫度出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，要投入的減溫水量也相當(dāng)大，一級(jí)減溫水要投入5～7t/h，二級(jí)減溫水要投入7～9 t/h。
    d)改燒越南鴻基無煙煤，鍋爐的燃燒穩(wěn)定性及帶負(fù)荷能力相當(dāng)差，由于給粉機(jī)落粉不均和燃燒不完全而引起負(fù)荷波動(dòng)，有時(shí)所有給粉機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)1000r/min，負(fù)荷也只能維持在95—115 MW，而負(fù)荷波動(dòng)大易引起主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度超溫，投入助燃油也較多，每月都要耗掉十幾噸助燃油。
    e)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差。鍋爐飛灰可燃物含量較高，飛灰可燃物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)25%~35%，排煙溫度偏高，排煙溫度平均高達(dá)155℃，鍋爐效率82%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鍋爐設(shè)計(jì)效率。
3、原因分析
    針對(duì)以上各相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
3.1  制粉出力不足，煤粉較粗
    制粉出力不足及煤粉較粗的主要原因有以下幾點(diǎn)：
    a)所燃用的非設(shè)計(jì)煤種——越南鴻基無煙煤本身可磨性較差，硬度大，難磨；
b)未能充分地調(diào)整好粗粉分離器上、下?lián)醢宓拈_度，以至制粉較粗，同時(shí)加載的鋼球量偏少及鋼球大、小比例不合理，小鋼球偏多；
    c)越南鴻基煤熱值偏低，鍋爐帶同等負(fù)荷耗煤量大，所以制粉系統(tǒng)出力相對(duì)不足。
3.2爐膛結(jié)渣
    煤質(zhì)方面，1號(hào)、2號(hào)鍋爐設(shè)計(jì)煤種熱值高，含灰量較小，灰熔點(diǎn)高，屬不易結(jié)渣的短渣煤種，而越南鴻基無煙煤灰分含量比設(shè)計(jì)煤種高出很多，入爐煤的灰熔點(diǎn)偏低，具有很強(qiáng)的結(jié)渣性。鍋爐按燃用不結(jié)渣煤種設(shè)計(jì)，而實(shí)際燃煤有一定結(jié)渣傾向，使鍋爐設(shè)備難以適應(yīng)，發(fā)生爐膛嚴(yán)重結(jié)渣。其次是配風(fēng)不合理，火焰中心偏斜，1號(hào)、2號(hào)鍋爐火焰中心都偏向后墻，后墻爐溫比前墻高出200℃左右，火焰偏斜易造成煤粉沖刷爐壁，易結(jié)渣；一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)配比不合理，爐溫偏高，有時(shí)爐膛火焰中心處爐溫高達(dá)1 750℃左右，使得灰渣易于軟化融熔黏結(jié)而促使結(jié)渣過程加速發(fā)展。
3.3主蒸汽、再熱蒸汽汽溫高及管壁溫度偏高
    煙氣量較大，爐溫偏高，爐膛結(jié)焦嚴(yán)重，水冷壁吸熱偏小，從而導(dǎo)致尾部受熱面吸熱過多；其次煤粉顆粒較粗，燃盡時(shí)間加長(zhǎng)，燃燒火焰中心上抬。
3.4鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差
    越南鴻基無煙煤揮發(fā)分在4%~7%，揮發(fā)分較低，不易著火，造成著火推遲，燃燒滯后，燃燒不穩(wěn)；其次，煤粉較粗，燃盡延遲，一次風(fēng)、二次風(fēng)配比不合理，三次風(fēng)量過大，造成飛灰可燃物含量高；越南鴻基無煙煤煤粉流動(dòng)性較差，以及給粉機(jī)擋板未能全開引起給粉機(jī)落粉不足及給粉不均而引起負(fù)荷波動(dòng)以及燃燒不穩(wěn)。
4、采用措施
    通過以上分析可知，以上諸多問題主要?dú)w結(jié)為煤質(zhì)變化，其次是運(yùn)行方面的因素，因此將從這兩方面著手，提出改進(jìn)措施。
4.1混煤摻燒
    以越南鴻基煤為主，通過上煤皮帶摻混一些揮發(fā)分相對(duì)較高的無煙煤，從而使入爐煤的揮發(fā)分達(dá)到8%~10%，低位熱值達(dá)到20MJ/kg左右，盡量接近設(shè)計(jì)煤種。
4.2制粉系統(tǒng)的調(diào)整
    a)因?yàn)榱_定電廠的粗粉分離器采用串聯(lián)雙軸向粗粉分離器，通過試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)粗粉分離器上、下?lián)醢逭{(diào)整對(duì)制粉系統(tǒng)通風(fēng)量影響較大，擋板開度在40%～43%的正常運(yùn)行系統(tǒng)通風(fēng)量維持在(70~75)×l03m3/h，此時(shí)煤粉細(xì)度、干燥出力均滿足運(yùn)行的要求，磨煤機(jī)出力達(dá)33.7t/h，煤粉細(xì)度R90維持在9%~11%。
    b)在運(yùn)行中定期加入鋼球，而且加入大直徑鋼球，以維持磨煤機(jī)電流在77~81A波動(dòng)，磨煤機(jī)出力也就能維持在較高水平。
    e)把排粉風(fēng)機(jī)的再循環(huán)風(fēng)門開在40%~80%，維持三次風(fēng)速在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶�，并且要全關(guān)冷風(fēng)門，利用排粉風(fēng)機(jī)的再循環(huán)風(fēng)門來控制通風(fēng)量及磨煤機(jī)出口溫度，以增強(qiáng)磨煤機(jī)出力的穩(wěn)定性及增強(qiáng)煤粉的燃盡，減少飛灰可燃物。
4.3  燃燒系統(tǒng)的調(diào)整
    對(duì)鍋爐熱效率影響較大的因素主要包括煤質(zhì)狀況、機(jī)組負(fù)荷、二次風(fēng)配風(fēng)、爐膛氧量、一次風(fēng)速和煤粉細(xì)度等5個(gè)因素乜3。廣東省電力試驗(yàn)研究所對(duì)鍋爐進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)調(diào)整：
    a)二次風(fēng)采用“縮腰配風(fēng)，表盤平均氧量4.2~5.0左右，一次風(fēng)壓維持在3 100—3 200 Pa，煤粉細(xì)度R=9%~1 1%。
    b)調(diào)正火焰中心，調(diào)整同層各角二次風(fēng)門的開度及一次風(fēng)縮孔開度，調(diào)平四角一次風(fēng)速，維持各層一次風(fēng)速在20~22 m/s，將各層二次風(fēng)層退出，保持A角二次風(fēng)門開度減小10%，D角二次風(fēng)門開大10%，C角二次風(fēng)門開大15%，B角保持不變。調(diào)整后測(cè)量的爐溫，靠前墻的2個(gè)測(cè)孔的平均爐溫明顯提高，靠后墻的2個(gè)測(cè)孔的平均爐溫降低，表明火焰中心偏后墻程度有減小。爐膛出口煙溫偏差也有所減小，從而有效地減少爐膛結(jié)渣。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
4.4  其它方面調(diào)整
    加強(qiáng)鍋爐受熱面定期吹灰，吹灰能有效地減緩鍋爐結(jié)焦以及降低排煙溫度，吹灰后可以使排煙溫度降低約5～10℃，排煙熱損失減少0.5~0. 8%。
5、結(jié)論
    通過以上技術(shù)改進(jìn)措施，解決了粵瀧會(huì)司2臺(tái)420 t/h無煙煤鍋爐改燒非設(shè)計(jì)煤種（越南鴻基煤）所出現(xiàn)的爐膛結(jié)渣嚴(yán)重、燃燒穩(wěn)定性差、飛灰可燃物含量高等一系列問題，保證了鍋爐安全生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
    a)采取措施后鍋爐燃燒性穩(wěn)定性較好，爐膛結(jié)渣機(jī)會(huì)大大減少，鍋爐負(fù)荷基本穩(wěn)定在130~135MW，鍋爐助燃油耗減少，由原來每月要耗用十多噸，現(xiàn)在只需幾噸就可以了
    b)采取措施后鍋爐效率明顯提高。飛灰可燃物明顯下降，飛灰可燃物由原來的25%~35%降到現(xiàn)在的10%～18%，排煙溫度也明顯地下降，在滿負(fù)荷情況下排煙溫度由原來平均的155～160℃下降到現(xiàn)在的130~138℃，鍋爐效率由原來的82%左右提高到現(xiàn)在的89%左右。
    c)采取措施后，過熱器、再熱器管壁溫度普遍下降，由原來的560~ 580℃下降并穩(wěn)定在545~560℃，減少了爐管過熱，主蒸汽、再熱蒸汽投用的減溫水量大幅度減少，現(xiàn)在一級(jí)減溫水很少投用，二級(jí)減溫水只要投入2～3t/h即可，再熱蒸汽只要用煙道擋板就可以控制住再熱蒸汽溫度。