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1、2027t/h W”火焰型锅炉结焦、积渣原因分析秦占峰黄贵臣李道波（山东中华发电有限公司聊城发电厂）摘要：本文针对聊城发电厂2027t/h W”型火焰锅炉结焦、积渣问题，系统分析了锅炉结焦、积渣的危 害、形成的条件、过程和原因，提出了解决锅炉结焦、积渣问题存在的困难。同时，结合实际采取了一系 列可行措施，使得本厂锅炉结焦、积渣现象基本得到控制。但由于我厂锅炉结构特殊，加之结焦、积渣因 十分复杂，锅炉结焦、积渣仍有继续发生的可能性。作为一项长期任务，各方专业技术人员还需要继续努 力，为最终从根本上解决结焦、积渣这一难题献计献策。关键词：结焦积渣原因措施1设备简介山华电聊城发电厂一期工程2X600
2、MW汽轮发电机组#1机组于2002年9月 11日顺利完成168试运行，移交试生产。锅炉采用英国三井巴布科克公司产品， 型号为MBEL-2027/17.30-1型；型式为亚临界、自然循环、W火焰、单炉膛、一 次中间再热、平衡通风、固态排渣汽包炉；锅炉采用高强度螺栓全钢架悬吊结构。锅炉炉膛四周布满水冷壁，水冷壁组成了循环系统的主要部分。在炉拱区域 以下炉膛横断面为八边形，上部炉膛横断面为矩形。炉膛尺寸（长X宽X高mm）： 26680X10488X23200 （上部）；26680X21642X31100 （最大）。水冷壁是由下 联箱引出的鳍片管组成的膜式水冷壁。后墙水冷壁在炉后标高40298mm处分
3、叉， 一部分水冷壁垂直向上，形成后墙的上部悬吊管；而另一部分未分叉的水冷壁管 内折后组成锅炉折焰角。组成折焰角的水冷壁管在水平烟道底部成扇形分布，形 成水平烟道底部水冷壁和出口对流管束。另外前、后墙水冷壁在标高27500mm 左右处分叉，一小部分向上形成炉墙的下部悬吊管，另一部分水冷壁管内折形成 炉拱。为保证循环的安全可靠，在炉底部到前廊入口位置采用内螺纹水冷壁管， 其余部分水冷壁为光管。前、后墙水冷壁下部形成50 （与水平面的夹角）V型炉底，构成冷灰斗。 汽包的下部接出6根集中下降管，然后由64根分散供水管与水冷壁各下联箱连 接。锅炉顶棚及尾部烟道（省煤器以上）的前、后墙，两侧墙及顶部分别由
4、顶棚 过热器管和包覆过热器管所包覆，以保证炉顶和烟道的严密性。在炉膛上部垂直布置了前屏过热器和末级过热器，水平烟道上布置了再热 器，在尾部烟道竖井内由上而下分别布置了低温过热器和省煤器；烟气经省煤器后转向流经空预器、电除尘器，由引风机通过烟囱排出。W火焰锅炉结构示意图见图1：出口皆醉未霸过热器醉式过热器 下炉膛 悬吊管低温过热器过热器采用二级喷水减温，分别布置在低温过热器与前屏过热器、前屏过热 器与末级过热器之间，减温水来自给水泵出口电动门后的管路。再热器采用自炉 底注入热风的调温方式，并在再热器入口处的再热蒸汽管道上设置了再热蒸汽喷 水减温器，其减温水来自给水泵级间。锅炉配有二台三分仓回转式
5、空气预热器，预热器中烟气自上而下流动，空气 自下而上流动，设计的一次风/二次风出口温度为366.7C/335C。锅炉配有2台动叶可调轴流式送风机、2台离心双吸式引风机、2台离心双 吸式一次风机及2台双室四电场静电除尘器。由于本锅炉燃用无烟煤，故采用W型火焰燃烧方式，在炉膛前后火拱上均匀 布置了 48只缝槽式下射分配燃烧器喷口，二次风喷口与一次风喷口间隔布置， 20%的助燃空气作为三次风从前、后墙的下部开口进入炉膛。为了清除锅炉受热面上的积灰，在炉膛四周布置了 22支V92型短伸缩式吹 灰器；在屏式过热器、末级过热器、再热器和初级过热器的两侧壁布置了 28支 RK-SL型长伸缩式吹灰器;在省煤器
6、两侧墙布置了 6支RK-SB型半伸缩式吹灰器。 吹灰介质是来自屏式过热器出口联箱的蒸汽。缝槽式下射燃烧器的主要特性：上部煤粉浓缩及低速一次风/燃料混合物，以便于快速加热和提前点火；高速二次风，以促进长火焰展开；非旋流空气送入，以限制初始紊流，支持逐渐混合；低速三次风，以使整个火焰展开，并限制燃烧产物中NOx形成；每喷燃器组四道煤粉槽布置，以保持外部再循环模式和内部火焰穿透性。下炉膛高热负荷区域布置了耐火砖卫燃带：耐火砖总覆盖面积为616m2,包 括60%的前墙和后墙（前后炉拱下方），4个完整的倒角（下炉膛的四个小角部）， 炉膛两侧墙上无耐火砖。锅炉设计为平衡通风，可单侧运行。一次风风箱布置在运
7、转层之下，冷、热 一次风经过调节后进入磨煤机干燥并携带煤粉进入炉膛，锅炉的前后墙各有12 根一次风粉管道。环形二次风箱布置在下炉膛的上部，从锅炉前、后墙二次风箱上分别引出6 路。从锅炉的拱部向下进入炉膛，提供燃烧所需的空气量。前墙6路二次风道为 电动挡板，可在运行中随时调节二次风量。后墙上的二次风挡板为手动挡板。三次风入口布置在下炉膛的中下部，标高约20m处。从环形二次风箱引出， 前后墙各6路。由于制粉系统为正压直吹式，这里的三次风不同于负压式制粉系 统中所称的那种带有淡煤粉的三次风。在下炉膛的前墙上布置了 6支启动油枪。 所以三次风的主要作用是在锅炉启动时供6支启动油枪所需氧量，并在正常运行
8、 状态下，三次风的风量应随锅炉负荷的升高而增大，为端部煤粉气流提供氧量， 延长着火时间，并且防止在下部炉膛形成还原性气氛。炉膛底部注入热风，接自 空预器出口的二次风道，共有2路，每一路有一调节挡板，在调节挡板后分别分 为2支，共4支进入炉膛下部。只布置在后炉墙的底部。炉底热风的作用是在运 行中调节再热器的汽温，在约80%BMCR时温度和流量达到最大值。它的另一作用 是作为锅炉启动前的一级吹扫。主要设计参数及技术规范最大连续蒸发量：2027T/H过热蒸汽压力：BMCR工况17.30 MPaTMCR工况17.24 MPa过热蒸汽温度：541 C再热蒸汽流量：BMCR工况1652 T/HTMCR工况
9、1579 T/H再热汽进口压力：BMCR工况3.924MPaTMCR工况3.752MPa再热汽出口压力：BMCR工况3.734 MPaTMCR工况3.57 MPa再热汽进口温度：BMCR工况328 CTMCR工况323 C再热汽出口温度：541C省煤器入口压力：BMCR工况19.50 MpaTMCR工况19.27 MPa给水温度：BMCR工况282 CTMCR工况278 C锅炉保证效率：92.5%燃烧方式：采用双进双出钢球磨煤机，配旋风分离式煤粉浓缩型燃烧器，W 结构火焰燃烧。调温方式：过热器：两级喷水减温；再热器：炉底注入热风加事故喷水调温。空预器型式：三分仓回转式运行方式：定压或滑压运行不
10、投油最低稳燃负荷：50%燃料特性：电厂主要燃料是煤（80%无烟煤和20%贫瘦煤混合），设计煤源为山西阳泉煤 矿，0号轻柴油用于锅炉启动和稳定燃烧。煤质特性:元素分析（）设计煤种校核煤种Car60.6 + 5.450.19-67.34Har2.880.252.51-3.63Star1.3 + 0.121.03-2.53Oar2.28 + 0.211.28-3.53Nar0.94 + 0.10.84-1.08Aar25.91+2.421.5-34.89Mt6.09 + 0.554.0-9.6Qnet.ar22960 + 206622390-27070HGI67 + 559-81Vdaf10.53
11、+ 1.59-15.3Mad2.21+0.21.2-2.96（2）灰质分析：灰份分析设计煤种校核煤种Fe O5.265.29-7.02-3CaO1.961.32-2.45.MgO1.110.81-1.42Na2O+K2O2.13SiO252.3850.01-54.69Al2O+TiO234.539.58-36.32SO 31.220.75-2.07（3）灰熔点:灰熔点设计煤种校核煤种DT (C)14001350-1450ST (C)14501400-1500PT (C)15001500锅炉采用北京克莱德设计制造的湿式除渣系统。每台炉设有一台水浸式刮板 捞渣机，运行时，捞渣机壳体内注满水，依靠补
12、水、溢流保持稳定水位。冷灰斗 底部装有防溅板和水封板，水封板浸入捞渣机壳体内的水中，形成锅炉底部密封。 燃煤在炉膛内燃烧后落下的灰渣进入捞渣机的水中得到冷却，由刮板将其刮出，送入双辊式碎渣机内破碎，然后由A、B两条输渣皮带将渣输送至渣仓，用专用 运渣车将渣运走。捞渣机、碎渣机采用液压马达驱动，配有专用油站提供动力油。2结焦、积渣情况2002年10月份以来，我厂#1机组负荷经常连续高负荷运行，多次出现运行 中炉内掉大焦、大渣故障，造成捞渣机、碎渣机多次停运，排渣困难，甚至不得 不采取旁路排渣、人工拉渣的方式进行除渣。更为严重的是，落下的大焦、大渣 将捞渣机砸得严重变形，致使多处多次漏水；因受大焦
13、冲击，炉底防溅板脱落 17块，多次将碎渣机卡死。12月10日，因炉膛内落下巨大焦块，将炉底靠近右 侧墙处冷灰斗前墙水冷壁管砸漏而被迫停炉处理。仅这一块大焦，重量就接近 30吨，八个人用了两天两夜的时间，才破碎、清理完。炉内结焦、积渣集中在 下炉膛的卫燃带上，尤以四个小角部最为严重，喷燃器喷口上方挂焦、渣也比较 严重，炉膛水冷壁、屏过等处没有发现挂焦、渣现象。这次事故，仅清焦就用了 7天7夜的时间，清除的焦、渣量120多吨。更换砸坏的水冷壁管17根，炉底 防溅板20多块，渣斗刚性梁1根，共停机20天。可见#1锅炉的结焦、积渣， 严重威胁着我厂的安全经济运行，而且，旁路排渣工作量、劳动强度极大，并
14、且 严重污染环境，影响了我厂的形象。解决结焦、积渣问题，已经成为摆在我们专 业技术人员面前的首要问题。为此，我们从结焦、积渣的危害入手，深入调查研 究，从结焦、积渣形成的现象、条件和过程，努力寻求结焦、积渣形成的原因， 并针对不同的原因，采取相应的措施，以保证我厂#1机组的安全经济运行。下 表是#1锅炉结焦、积渣造成的问题统计：#1炉因结焦、积渣造成的问题统计序号日期时间内 容102.10.0120:39#1炉掉焦，捞渣机跳闸202.10.029:15炉膛掉大焦，刮板捞渣机跳闸，北端人孔门处变形，人孔门漏水302.10.0415:08#1炉掉大焦造成刮板捞渣机跳闸，SSC东侧热工电缆套管脱落，
15、链条张紧装置储压罐底部漏油402.10.0416:02碎渣机被大渣堵塞跳闸，联跳刮板捞渣机502.10.053:30炉膛落大焦602.10.056:40炉膛掉大焦，捞渣机东侧热工电缆套管脱落，有一接合面漏水702.10.0517:57#1炉掉大焦，刮板捞渣机跳闸，造成捞渣机东侧结合面多处漏水，热工电缆套管 振落，西北角一立柱四只固定螺栓全部振断，捞渣机底部明显变形.802.10.064:20炉膛掉大焦,捞渣机溢流处仓壁严重变形，且张紧装置漏油,捞渣机跳闸.902.10.069:17#1炉掉焦引起捞渣机跳闸1002.10.071:20因掉大渣造成#1炉刮板捞渣机东侧中部结合面漏水，电缆套管振落.1102.10.0713:00炉膛掉大渣造成碎渣机堵塞跳闸，联跳捞渣机.
