摘要:随着科学技术的不断创新,各行各业都取得了长足的进步,特别是电力行业的发展更加迅速。电厂在中国是最重要的电力生产企业,每年都要使用大量的煤作为燃料,电站锅炉在日常工作的过程中会受到煤质和煤燃烧不完全等其他方面的影响,如果不能完全燃烧或煤燃烧条件差会造成煤大量的焦化,影响单位的经济效益,另一方面也会给机组稳定运行带来安全隐患,所以为了防止电厂锅炉结焦,相关技术人员对锅炉燃烧器不断进行适当的调整。但是,有必要正视这样一个事实,虽然已经进行了相应的处理,但仅仅在一定程度上缓解了锅炉的结焦问题,仍然不能从根本上避免这个问题的发生。
关键词:电厂锅炉结焦;原因;改善对策
引言
电站锅炉正常运行过程中,燃烧的煤种、煤炭质量等等许多因素会影响锅炉的操作,一旦质量差的煤的不完全燃烧情况下,大量煤焦化问题将会出现,这不仅会影响整个单元操作的安全与稳定,也同时减少单位的经济效益。针对电厂锅炉焦化问题,相关技术人员针对问题产生的原因制定了改进对策。这一问题虽有所缓解,但尚未得到根本解决。
1概述
近年来,随着我国高压和超高压技术的不断发展,国内电力企业在世界上的地位不断提高,在供电领域取得了令人满意的成绩。但同时必须看到,在快速发展的同时,电力企业的发展也必然存在着诸多问题。目前,火力发电是我国最重要的发电方式,锅炉是火力发电中最重要的机械设备,因此有必要对其效率和效果进行研究。对于大型锅炉,煤炭燃烧是获取能量的主要途径。煤燃烧后会产生大量的灰渣和氧化物,如果燃烧工况较差将会在锅炉内沉积并结焦。这是一个不可避免的问题。因此,本文对电厂锅炉结焦的原因进行了分析和总结,并提出了相应的合理对策。
2电厂锅炉结焦的成因
2.1煤质原因
结焦现象受煤质成分与融化温度等因素的影响,对煤类结渣情况进行分析时,以煤灰的基础成分与熔点为参考条件,结论经常会出现误差。因此在评估期间,还应结合实际需求使用其他参数进行分析与辨别。在对灰结焦指标进行分析时,可较好地明确烧灰种类,并通过相关的计算公式对煤灰的成分进行科学计算,进一步对燃煤结渣性能进行明确。
2.2锅炉内部温度
炉膛中温度越高,锅炉结焦几率也就相对较大。在高温的影响下,煤炭资源燃烧后形成的飞灰会逐渐转变为液体,并在与冷却物质接触期间形成结焦,因此炉膛温度较高也是锅炉形成结焦的主要原因。电厂工作人员在对炉膛进行选择时,结合电厂实际需求对炉膛截面面积相对较大锅炉进行采购与使用。由于炉膛空间相对较大,可吸收较多热能,使得烟气温度得到有效的控制与降低,这时则不会出现结焦现象。电厂锅炉在高负荷运行期间,由于锅炉内部温度不断上升,致使灰粒冷却难度加大,致使在吹风设备无法接触的位置出现黏结并最终形成结渣。
2.3机组运行因素
在锅炉内部氧气含量相对较低时,导致锅炉内局部出现还原性气体CO、H2等气体,同时局部烟气的氧含量较低时,使灰的熔点温度降低时,结焦的概率增加。当空气预热设备与吸风机等对锅炉内氧气含量造成影响时,产生较多的还原性气体堆积在炉膛出口位置,并导致煤灰出现结焦现象。炉内空气动力场气流组织不合理,使火焰中心偏斜,切圆直径偏大,一次风气流偏斜,造成局部结焦。?
2.4结焦与燃烧调整有关
燃烧调整不合理,一次风压过低、风速过低,煤粉过细,着火时间早,二次风速过大,四角风量分配不均匀,四角燃烧器粉量不均匀等原因,均会引起煤粉气流擦墙结焦。在投油稳燃时,使用上层油枪,使得上层一次风处热负荷集中,局部炉温高,达到灰熔点,导致锅炉结焦。
3电厂锅炉结焦的改善对策
3.1保证燃煤的种类和质量
燃煤的种类和质量对于锅炉的结焦程度是有着至关重要的影响,如果能够保证燃煤的质量,那么就会降低锅炉出现结焦的概率,随着我国现阶段对于环境保护工作越来越重视,我国各类电厂的用煤量相对紧张,电厂采购燃煤的压力越来越大,电厂锅炉设计使用的燃煤种类和质量与实际用煤有着一定的差异。因此,电厂在选择燃煤的种类和质量时,应对原料进行严格的审核和检验,在进厂前应确保燃煤符合相应的质量标准,发现不符合相应标准的,应立即退回原厂整改处理。对于进厂的燃煤,应分类储存,并根据相应的规范要求按照比例进行调配、掺烧。
3.2保证合理的煤粉细度
锅炉的整个运行状态是会受到煤粉细度影响的,因此,应科学的调整煤粉的粗细程度,确保其粗细程度符合相关规范标准的要求。当煤粉过细时,使着火点提前,易在燃烧器喷嘴处结焦;当煤粉过粗时,火炬就会加长,火焰中心上移,炉膛出口温度升高,易在炉膛出口处结焦。因此,应严格的根据锅炉及煤质实际情况把控煤粉的粗细程度,尽可能的避免锅炉出现结焦现象,同时还能兼顾提升锅炉的燃烧效率。
3.3定期吹灰
在锅炉设备的运行过程中可能会产生很多问题,与其它问题相比,锅炉结焦是一个缓慢的过程,是锅炉在运行过程中逐步形成的,必须按照定期工作要求,选择合理的压力每天坚持对锅炉进行有效的吹灰。当确定锅炉已经发生结焦时,应对结焦的区域提升吹灰频次,尽可能的降低锅炉结焦对锅炉正常运行的影响。
3.4避免出现缺氧燃烧的情况发生
在锅炉正常运行的过程中,锅炉内部的含氧量也会影响到锅炉的结焦情况。如果锅炉缺氧燃烧,炉内就会出现大量的还原性气体,锅炉就容易结焦。因此,为了有效的解决这一问题,就应选择合理的过量空气系数,使氧量在合理的范围内,加强配风。同时定期维护二次风挡板,保证二次风挡板位置的正确性。一般情况下,在炉膛的出口位置处更容易产生结焦现象,后续还会出现烟道堵塞的情况,烟气的阻力就大幅增加,降低了引风机的吸风力度。所以,要想有效解决锅炉的结焦问题,一项重要措施就是:避免出现缺氧燃烧,遏制锅炉内部还原性气体的出现。
3.5燃烧的科学控制
科学的控制锅炉内部的燃烧状况,我们主要可以采取以下两个方面的措施:(1)确保锅炉内部冷态动力场的运行状态良好,对其进行有效检测。在锅炉设备的启动和检修过程中,检测其内部的冷态动力场,保证锅炉内部不出现偏角的问题。同时保证在所有风量的位置处于平衡的状态下,科学的设定锅炉内部各个喷燃器出口位置的风速。(2)应对锅炉的运行状态进行科学的调整。运行人员应实时的观察设备的运行情况,并优化其运行方式。合理的配比一、二次风,确保二次风箱差压、氧量在合理的范围内;保证火焰中心高度的合理性;加大制粉系统的一次风量,保证燃烧器喷嘴的风粉流速,及其刚性;加强易结焦煤种燃烧器喷嘴的二次风配比;尽可能的避免喷燃器损坏或者调整不正确使火焰贴壁,确保火焰中心在炉膛内的位置良好;必要时调整制粉系统的运行方式,减少局部热负荷,遏制结焦现象的出现,确保电厂锅炉运行的稳定性和安全性。
3.6炉内设备的综合治理
大量的实践证明,锅炉自身设备的好坏对锅炉结焦也有一定的影响。由于长时间运行,锅炉的喷燃器、二次风挡板、燃烧器摆动机构、吹灰器等设备会发生不同程度的损坏,这一定程度上增加了锅炉结焦的风险。所以,利用机组停备和检修机会,对炉内损坏的设备及时修理,保证锅炉在最佳运行状态,有效遏制锅炉结焦现象的出现。
结语
在电厂锅炉实际运行期间,结焦现象导致其运行效率与安全性受到严重影响。因此电厂工作人员需要通过清焦去灰、控制炉膛热负荷以及优化燃煤管理力度等方法防止锅炉结焦现象的出现,在促进锅炉运行效率提升的基础上,推动电厂经济效益快速发展。
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