煤质差锅炉燃烧控制对燃煤锅炉效率的影响分析

1概述

2016年下半年,煤炭市场的空前回暖让电力行业提前进入寒冬,尤其是火电厂的利润空间缩小,山西的火电开始大面积亏损,煤源紧张,且热值参差不齐。煤质差严重影响锅炉运行,故本文对煤质差锅炉稳燃方案进行了介绍。

山西某电厂锅炉型号为DG2100/25.4-I6,直吹式制粉系统,磨煤机型号为MPs235,燃用设计煤种时5运1备。采用HT-NR3旋流燃烧器,前后墙3层对冲燃烧;每层6只燃烧器。

2控制方案

（1）合理控制氧量:负荷400M8以下,3.5w%4.5w;400～550M8,3.0w～4.0w;550～660M8,2.5w～3.0w。控制氧量就是在控制过量空气系数。锅炉在低负荷运行时,一般都要维持一个较高的过量空气系数,低负荷时炉温低,炉内扰动大,适当增加风量可以维持较好的空气动力场。同时煤质差时,着火、燃尽都比较困难,也需要适当增加风量,确保燃烧器的配风。风量太大也会造成燃烧的不稳定,烟气流量和流速都会增大,对于灰分大的煤种,受热面磨损加剧,同时送引风机电耗增加,排烟热损失增加,锅炉经济性降低,从根本上与降低发电成本的原则相悖。所以,在煤质差、负荷低时必须经常对氧量测量装置进行检查,确保数据采样的准确。

（2）二次风箱差压:控制好二次风箱差压在0.4～1.2kPa,使二次风有一定的刚性和动量,便于二次风门挡板的控制,形成一个良好的送风环境,使二次风与一次风更有效地混合,保证锅炉的稳定燃烧。调整时可通过操作燃尽风开度来实现,但要注意机组N03的控制。

（3）外二次风开度:煤质差应适当增大旋流强度,使回流区增强,有利于着火,开度维持在30w～45w。当发现磨煤机火检摆动时,首先对外二次风门进行调节,适当关小外二次风门,增大燃烧强度,并适当减少一次风量。外二次风关小时,风量减少但旋流强度增加;外二次风开大时,风量增加但旋流强度降低。但外二次风门开度超过60w以上时,调节回流区的效果会很弱。外二次风门布置在大风箱中,所以其开度还会影响进入该燃烧器的二次风量,如果同一磨煤机各个燃烧器的风门开度相差太大,会使配风的均匀性遭到破坏,运行中保持开度偏差不宜过大,也不宜太小,以防发生贴壁燃烧,造成受热面爆管。

（4）中心风:煤质差中心风应适当关小,开度维持在15w～20w。中心风可以调节燃烧器中心回流区的位置,辅助调节煤粉气流的着火点,开大则着火点变远,关小则着火点变近,获得最佳工况。

（5）磨煤机参数控制:

1）磨煤机入口风量:磨煤机入口风量不能低于70t/h,保持风煤比在1.6～1.8之间。运行中监视好粉管温度、风粉浓度、煤粉流速。一次风量大,将使着火热明显增加。对于煤质差的情况,应采取较低的一次风量。旋转的外二次风带动直流一次风进行旋转,进入回流区。当一次风的气流质量增加时,会影响整体的旋流强度,使回流区的长度和强度都降低。如果风量太大,会造成着火延迟,火焰上移,排烟温度升高,在负荷较低时,可能引起火检摆动,造成燃烧恶化。如果风量太低,又容易造成堵磨,磨煤机电流增大,石子煤排量大。

2）磨煤机电流:在磨煤机正常运行过程中,电流是反映其是否正常的关键,电流大说明制粉的出力增加,电流小说明制粉的出力减小。电流超过规定值,会使磨煤机经济性下降,同时磨的振动也会变大。MPs/ZGM中速磨煤机对煤质的变化极其敏感,当原煤中灰分超过25w时,由于在磨内循环量增大,电流升高,严重时必须限制其出力。规定在运行中1F磨电流不能超过36A,B、E磨电流不能超过57A,其余磨电流不能超过38A。

3）分离器出口温度:磨煤机分离器出口温度尽量维持高限运行,这样可以加强燃烧。它是一个反映磨煤机干燥出力,防止粉管爆炸和爆燃的重要参数。尤其是在多雨季节,调整时应尽量关小冷风,开大热风来维持出口温度,必要时可以适当减少磨煤机煤量。根据工作经验,如果煤质差,入口温度会较低,调整时则应减煤减风,调整出口温度。

4）磨煤机差压:磨煤机差压是表征磨煤机存煤量变化的参数之一。差压增大存煤在增多,差压减小存煤在减少。煤质差时,磨煤机出力增加,导致差压会变大,运行中加强监视,有堵磨前兆应及时调整磨煤机的通风量和煤量。煤质差时可能达到6.0kPa以上,但不得高于6.5kPa运行。若高于6.5kPa,应立即降低给煤量,提高加载力。

5）磨煤机入口一次风压、出口压力:磨煤机入口一次风压正常运行过程中维持8kPa以上,一次风压跟踪锅炉指令,一次风母管压力偏置一般应设为0,如果煤质变差可适当把一次风母管压力降低。运行中B、E磨保持3.5kPa以上,A、C、D、F磨保持2.5kPa以上,过低很可能发生堵磨。尤其是在煤质不好时,要多关注出口压力降低时堵磨的前兆。

6）磨煤机石子煤排量:MPs磨的石子煤排放系统对提高出粉质量、降低磨煤功耗、改善磨损条件都有很大好处,但石子煤排放量过大,会造成燃料的损失,排放不及时也会造成磨煤机电流变大,严重时会造成堵磨。煤质差时,应加强对石子煤的排放和石子煤的化验,及时调整加载力、煤量和风量。

7）磨煤机火检:发现磨煤机火检摆动时,首先适当关小外二次风,同时适当降低一次风量。若单个火检摆动进行上述调整无效后,联系热工专业进行探头检查。若多个火检同时摆动,则说明燃烧情况不好,及时投入等离子稳燃。

(6）严密监视炉膛负压、火焰电视、火检信号、氧量、风压等,只要发现信号或参数摆动,即及时联系相关人员进行检查,保证监视可靠,以防值班人员误判断。

(7）如果煤质差,负荷低,火焰电视显示着火强度在变弱,及时投入等离子稳燃,如果没有效果,且负压开始波动较大,摆动幅度超过±300Pa,火焰电视现实还在变弱,严禁投入稳燃措施,防止发生爆炸。

(8）煤质差、低负荷时,加减负荷要缓慢。特别是降负荷时,要保持合适的风煤比,缓慢操作,可适当限制降负荷速率,减小超调量。开关一次风门时,应小幅操作,防止超温和一次风机抢风。备用磨煤机通风后大量冷风吹入炉膛会降低炉膛的温度,使本来就不好的燃烧环境"雪上加霜",所以尽量避免备用磨处于通风状态。将运行磨出口挡板、入口挡板、混合风门及冷热风关断门挂牌,以防磨煤机跳闸后一次风机失速,加大事故处理的难度。

(9）严密监视给煤机运行情况,如果发生断煤,限制负荷,降低出力,联系外包人员进行敲打,就地启动疏通机,敲打无果则停磨处理。要求检修快速处理,处理过程中要加强其他磨运行参数监视。启动磨煤机时,维持低风量启动。

(10）机组的负荷要大于330Mw,必须有相邻磨运行,且每台磨的出力应大于40t/h。保证下层磨运行稳定,对于A磨应及时投入等离子稳燃,在退等离子时必须逐一退出。对D磨可以投入油枪稳燃,退时也要慢。

(11）及时了解天气情况,如下雨等,做好提前控制。如下雨天更容易出现断煤、堵磨等情况,要提前做好事故预想。

(12）加强化学生产水和服务水的巡检力度,定期检查钢带机各检查孔关闭,锅炉水封槽水位正常。将15.5m化学取样间门口的消防栓接好水轮带送入水封处,备用良好。防止水封破坏或检查孔开大量冷风从炉底漏入,影响燃烧。

(13）严格执行吹灰操作。在锅炉本体吹灰过程中,如果机组进行加减负荷、切换制粉系统等影响锅炉燃烧稳定的操作,应先停止锅炉吹灰,当出现炉膛负压扰动大、火检摆动大或变弱、锅炉燃烧不稳定、锅炉负荷下降大、制粉系统发生故障时,也应先停止锅炉吹灰,待所有操作完毕并确认锅炉燃烧稳定10min以上后才能恢复锅炉本体吹灰。

(14）加强就地巡检对各风门执行机构的定期查看,确保操作可靠。

3结语

本文详细说明了煤质差时锅炉燃烧调整需要重点关注的各个方面,针对不同型号的锅炉都有很好的指导作用,能较好地保证锅炉运行的安全性和经济性。