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1、此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者马上删除。资料共共享，我们负责传递学问。锅炉频繁跳机的缘由探讨及对策 1 前 言 武汉钢电股份有限公司2号炉自1998年投产以后，由于调试、设备和运行调整等多方面的缘由，发觉锅炉抗干扰力量格外差，经常突然发生跳机事故(以下简称MFT)。最频繁时1个月内跳机6次。 通过对钢电公司锅炉特点进行分析，结合有关试验调整，弄清了导致2号炉频繁MFT的缘由，提出了相应的解决方法，经实践应用和检验，取得了良好的效果。 2 设备状况 2号锅炉是由武汉锅炉厂特地为其设计的贫煤掺烧高炉煤气锅炉，该锅炉为670 t/h超高压、中间再热、自然循环、固态排渣煤粉炉。锅炉在燃煤的
2、同时可掺烧1.5105 m3/h的高炉煤气，设有4层共16只煤粉燃烧器、2层共8只高炉煤气燃烧器、3层共12只点火油枪。燃烧器接受四角双切圆的布置方式，大切圆直径为792 mm，小切圆的直径为542 mm，2个燃烧角分别为2。58和2。2，整个燃烧器分上、下两组，燃烧器喷口布置形式如图1所示。 制粉系统接受中间储仓式热风送粉，每台锅炉配备2台DTM380/720型低速钢球磨煤机。为了保证煤粉着火稳定，一次风相对集中布置，一次风喷口加装了V型扩流锥，产生高温回流区，为了保证煤质变化时锅炉能平安高效燃烧，两层一次风口之间布置了一层小调整二次风。 3 锅炉频繁MFT的缘由分析 2号锅炉于1997年1
3、2月安装调试完毕，移交给生产单位。尽管锅炉属于特殊炉型，但有1号炉成功的安装、调试及试运经验，因此移交生产的速度较快。但移交生产后不久，消灭与1号炉完全不同的燃烧特性。机组无论是在小负荷还是在大负荷，均消灭燃烧不稳，抗干扰力量差。炉膛负压稍有摇摆，就消灭MFT。先后组织了燃烧分析，并进行了给粉机调平试验、锅炉空气动力场试验、不同煤粉细度燃烧调整试验、底层加投高炉煤气试验，同时调整了相关帮助设备的状况。通过上述4项试验和调整，并进行分析比较，查明锅炉消灭燃烧不稳频繁发生MFT的6种主要缘由。 图1 燃烧器喷口布置图 3.1 一次风速偏高，且各燃烧器出口一次风速相差较大保持适当的一、二、三次风速和
4、风率是建立正常的炉内空气动力场和稳定燃烧的必要条件。若一次风速过高，则通过单位截面积的气流量将过大， 达到风粉混合物着火温度所需的吸热量就要多，因而达到着火所需的时间就延长，着火的稳定性也较差。但一次风速过低时，又会引起燃烧器喷口过热烧坏及煤粉管道堵粉等故障，因此，合适的一次风速对燃烧的稳定性起着重要的作用。我厂锅炉设计煤种为晋东南贫煤，设计的一次风速为24 m/s，而实际燃烧的煤种为长治、鹤壁、陆安、平顶山和攸县等地的混煤，干燥无灰基挥发份Vr在20%左右，依据此煤种一次风速应为3035 m/s，对2号炉的一次风速实际测量结果见表1。 一次风管编号1234567891011121314151
5、6一次风速m/s34403739363540393837383536362534 表1 2号锅炉一次风速实际测量值 从表1可以看出，绝大多数一次风速均在35 m/s以上 ，明显偏高，且从火嘴出口处观看着火状况，发觉着火距离均在200 mm以上，着火距离偏大，这是造成着火及燃烧不稳定的一个重要因素。同时从表1还可以看出，各风管一次风速相差较大，也就是说各燃烧器出口的一次风还没有调平，这对四角切圆燃烧的稳定性是极不利的。 3.2 缺角或缺边燃烧 四角切圆燃烧的一个主要特点，就是一次风粉混合物射入炉内后，一方面卷吸炉内的高温烟气，同时受上游邻角扫过来的高温火焰的直接对冲，使着火条件优越，着火稳定性好
6、，另外四角射流相互联系，相互影响。一方面加强了一次风和二次风的混合，强化了燃烧，同时使燃烧中的煤粉颗粒外面包着的外壳互受撞击，简洁脱落，加快了煤粉粒内部燃烧，有利于煤粉的燃烬。 由于2号炉在运行过程中，经常消灭给粉机频繁跳闸，严峻时达10台次/班以上，有时一次联跳23台给粉机，这样就造成了缺角或缺边燃烧。从每次发生的炉膛负压波动造成爱护动作跳闸的状况来看，绝大多数均存在缺角或缺边燃烧现象，特殊是底层燃烧器的缺角或缺边燃烧，是造成炉内燃烧不稳定的主要缘由之一。 3.3 煤质方面的影响 2号锅炉实际燃烧的煤质与设计煤种有较大差异，其煤质状况见表2。 Wy(%)Wf(%)Ay(%)Vr(%)Cy(%
7、)QDW(kJ/kg)设计煤质71.4321.51557.7424388实际煤质5.851.0232.3623.8850.7120710 表2 煤质状况 由于实际燃烧的混合煤混有部分无烟煤，虽然干燥无灰基挥发份较高，但灰分较多，发热量偏低，加上混配不均匀，因此，对稳定着火和燃烧产生了肯定的影响。 3.4 给粉量不均匀 适当提高煤粉浓度是提高稳燃力量的重要措施之一，这是由于煤粉的输送浓度越大，一方面用来输送介质的热量就小，所需的着火热降低。另一方面着火区域的煤粉挥发份浓度会相应提高，使着火温度降低。 但在实际运行中发觉，由于给粉机的实际转速与BTG盘和CRT上显示的转速不全都，加上每个给粉机的插
8、板开度也不全都，使得每个燃烧器出口的煤粉浓度也就不全都，因此各燃烧器的着火状况就不一样，给粉量偏小的燃烧器，一次风速会增加，着火不稳定，严峻时会造成局部灭火和爆燃，从而引起炉膛负压波动，消灭突发MFT。 3.5 高炉煤气不能正常投运 为了充分利用武钢高炉煤气的富有量，削减排放，降低成本，我厂锅炉与同类型的670 t/h锅炉相比，一个明显的区分就是在锅炉底部设计了两层高炉煤气燃烧器，最大掺烧量可达1.5105 m3/h，整个炉膛比同类型锅炉高4 m，而最下层煤粉燃烧器距冷灰斗的距离为4.5 m，这与不掺烧高炉煤气的同类型锅炉相比明显偏大，因此在不投高炉煤气的状况下，即在全烧煤的工况下，就会造成锅
9、炉底部温度偏低，对底层煤粉火嘴的着火和稳定燃烧均会造成不利影响。我厂2号炉于1998年11月首次投入高炉煤气运行，且断断续续，影响了锅炉的燃烧稳定性。 3.6 燃烧调整不准时 燃烧调整的好坏，直接关系到炉内燃烧的稳定性，运行人员应依据不同的负荷要求准时调整燃料量，同时要相应地调整送、引风量，以保证燃烧所需的最佳空气量；依据煤质的变化及着火状况，准时调整一、二次风配比及煤粉细度等，以保证炉内最佳燃烧工况。在实际运行中发觉运行人员对燃烧调整不准时，主要体现在以下两个方面： (1) 由于负荷的变化而增减燃料量时，为了保证炉膛负压一般只调整了引风量，而没有准时调整送风量。 (2) 煤质变化时，不能准时
10、调整一、二次风的配比及煤粉细度等，这主要是由于入炉煤质化验的结果严峻滞后，且只分析了挥发份，而没有准时分析热值等，不能准时指导运行人员的燃烧调整。 4 解决问题的对策 4.1 一次风速调平 通过冷态空气动力场试验和热态调整试验，对各个一次风出口风速进行标定与调平，同时为了加强日常运行监视与调整，对原接受的一次风监测静压表进行改造更换，新安装了4套PT4-型一次风速在线监测装置，使日常运行各一次风速均保持在30 m/s左右。 4.2 彻底解决给粉机频繁跳闸问题 通过对给粉机解体清理，彻底解决给粉机卡、堵、跳等问题；对粉仓进行密封改造，防止粉仓进水及煤粉吸潮结块；对木屑分别器和煤粉筛进行改造和完善
11、，提高其使用效果，并要求运行人员加强清理，以削减煤粉中的木屑等杂物；适当提高磨煤机出口温度，降低煤粉中的水分含量，使给粉机的工作状况得到改善；将给粉机的转速调整由滑差改为变频调速，解决给粉机频繁消灭转速同步和卡跳；在锅炉运行中当多台给粉机跳闸造成缺角或缺边燃烧时，准时投油稳燃。 4.3 对给粉机转速重新校对 调整各个给粉机的插板开度使其保持全都，同时对给粉机的转速进行重新校对，使其实际转速与BTG盘和CRT上显示全都。 4.4 适当提高煤粉浓度，特殊是底层煤粉浓度 保持下层给粉机转速在500 r/min以上，同时对每层给粉机转速限定最低不能低于300 r/min。 4.5 取消一次风压自动调整
12、 由于一次风总风压是用转变二次风档板开度来调整的，在运行中发觉炉膛负压与一、二次风压有关并相互影响，当一次风压投自动的状况下，炉膛负压与一、二次风压之间的波动存在相互叠加的可能，因此，取消一次风压的自动调整，改为手动调整，避开二次风档板随炉膛负压的波动而波动，对炉膛负压的稳定有好处。 4.6 投入高炉煤气正常运行 尽可能的多掺烧高炉煤气，以提高锅炉底部温度，同时在没有高炉煤气的状况下，应严密关闭高炉煤气层的二次风档板，削减锅炉底部漏风。 4.7 改善煤质状况 由于混煤的着火和稳燃主要取决于活性较好的煤，因而混煤中无烟煤的比例不能太大。通过化验分析，最终将无烟煤按20%进行混配。 4.8 提高运行人员燃烧调整的准时性 当炉内燃料转变时应相应地调整送、引风量，当煤质变化时，准时调 整一、二次风量的配比。为此，将入炉煤取样选在细粉分别器下进粉仓入口处，并提高入炉煤质化验的准时性，同时增加入炉煤的发热量指标化验，以便准时指导运行人员的燃烧调整。 通过以上8项措施的逐项落实，从2023年6月起，经过2年的实践检验，仅发生过一次因燃烧不稳定而消灭的MFT，大大提高了机组的平安运行水平。 (刘定平)
