燃用劣質(zhì)無煙煤如何降低飛灰含碳量

燃用劣質(zhì)無煙煤如何(rúhé)降低飛灰含碳量

華潤(huárùn)電力（興寧）有限公司匯報人：

李鐵

共二十頁內(nèi)容簡介一、概述鍋爐型號鍋爐規(guī)范(guīfàn)設(shè)計燃料二、歷史狀況三、調(diào)整思路四、學(xué)習(xí)借鑒五、燃燒器改造六、安裝風(fēng)粉在線監(jiān)測控制系統(tǒng)七、結(jié)論2共二十頁概述

華潤電力（興寧）有限公司#1、#2鍋爐由上海鍋爐廠制造。鍋爐為超高壓中間再熱自然循環(huán)汽包，平衡通風(fēng)，Л型露天布置，四角切園燃燒(ránshāo)，型號為SG-440/13.7-M779。設(shè)計煤種無煙煤，固態(tài)排渣方式。采用鋼球磨中間儲倉式制粉系統(tǒng)、切向燃燒(ránshāo)。爐膛寬9600mm，深8840mm，其寬深比為1.086，爐膛四周由Φ60×6mm節(jié)距為80.5mm的光管與扁鋼焊接而成的膜式水冷壁。3共二十頁一、鍋爐主要設(shè)計(shèjì)參數(shù)額定蒸發(fā)量440t/h主蒸汽(zhēnɡqì)壓力13.7MPa，主/再熱蒸汽(zhēnɡqì)溫度540℃鍋爐計算熱效率89%，鍋爐保證熱效率88%燃料消耗量55739kg/h，計算燃料消耗量53231kg/h4共二十頁設(shè)計(shèjì)燃料項(xiàng)目符號單位數(shù)值設(shè)計煤校核煤應(yīng)用基碳Cy%71.3658.63可燃基揮發(fā)份Vr%6.996.83應(yīng)用基水份Wy%4.47.69應(yīng)用基灰份Ay%13.9128.39應(yīng)用基低位發(fā)熱量Qydwkj/kg24719199255共二十頁二、歷史(lìshǐ)狀況因當(dāng)?shù)孛旱V關(guān)停，鍋爐(guōlú)無法燃用設(shè)計煤種，長期燃用越南煤、福建煤，09年使用煤種情況為：熱值19.9MJ/kg，揮發(fā)份5.45%。尤其是福建煤揮發(fā)份只有3%，而灰份又高，所以長期以來飛灰含碳量在15%～20%居高不下。為此，公司成立了燃燒調(diào)整小組，積極開展工作。6共二十頁三、調(diào)整(tiáozhěng)思路 首先，從三次風(fēng)入手，通過冷態(tài)動力場試驗(yàn)測得1～4角三次風(fēng)風(fēng)門在全開和制粉系統(tǒng)再循環(huán)風(fēng)門全關(guān)狀態(tài)下噴口速度約在60～100m/s左右，在熱態(tài)運(yùn)行制粉系統(tǒng)再循環(huán)風(fēng)門全開時，1～4角三次風(fēng)的速度分別為60、57、67、54m/s左右，三次風(fēng)速較高對爐內(nèi)燃燒器區(qū)域產(chǎn)生了極大的擾動。由于本鍋爐采用(cǎiyòng)熱風(fēng)送粉，中間儲倉式制粉系統(tǒng)，乏氣做為三次風(fēng)被送入爐膛，同時因三次風(fēng)風(fēng)溫較低，如果風(fēng)速、風(fēng)量控制不當(dāng)將會對爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生非常明顯的破壞作用。7共二十頁三、調(diào)整(tiáozhěng)思路 為此，鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時，為保持鍋爐燃燒穩(wěn)定，在保證磨煤機(jī)出力和煤粉細(xì)度的情況下，應(yīng)盡量減少三次風(fēng)量。三次風(fēng)速過高破壞了爐內(nèi)燃燒區(qū)上部的空氣動力場，這在冷態(tài)動力場試驗(yàn)中已經(jīng)得到了印證，對煤粉的充分燃燒更是雪上加霜，使得煤粉氣流在爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度降低(jiàngdī)，充滿度變差，削弱了煤粉后期燃盡程度，飛灰可燃物含量增加也就不可避免。在試驗(yàn)過程中我們發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)和三次風(fēng)擋板開關(guān)無刻度指示，這對燃燒調(diào)整和控制經(jīng)濟(jì)指標(biāo)極為不利，建議增加防堵型動壓測速裝置。并把風(fēng)速限制在55米/秒以下。二次風(fēng)調(diào)整方面，圍繞以提高爐膛溫度為目標(biāo)的，以富氧燃燒為方法的原則進(jìn)行調(diào)整。為此，取得了一定的效果，飛灰含碳量有所下降。到2008年底下降到13%以下，但還不穩(wěn)定。下表是我公司風(fēng)速對照和目前燃用煤質(zhì)分析報告。8共二十頁三、調(diào)整(tiáozhěng)思路一、二、三次風(fēng)設(shè)計(shèjì)參數(shù)名稱設(shè)計風(fēng)速(m/s)設(shè)計風(fēng)率(%)設(shè)計風(fēng)溫(℃)設(shè)計風(fēng)量(m3/h)噴口總截面積(m2)阻力(pa)一次風(fēng)23.4132241043451.241500二次風(fēng)4567.33807492004.6251200三次風(fēng)5215.71201082410.5782000爐膛漏風(fēng)49共二十頁三、調(diào)整(tiáozhěng)思路華潤(huárùn)電力(興寧)有限公司入爐煤質(zhì)分析報告

取樣日期全水Mar％收到基內(nèi)水Mad％空干基灰分Aad％空干基揮發(fā)分Vad％空干基揮發(fā)分Vdaf％干燥無灰基固定碳Fcad％全硫St,ad％空干基低位熱值MJ/kg收到基3.139.92.8636.24.847.9456.10.7618.34#1飛灰可燃物%#1A細(xì)度%#1B細(xì)度%#2飛灰可燃物%#2A細(xì)度%#2B細(xì)度%停運(yùn)停運(yùn)停運(yùn)8.62R200=0R200=0R90=3.6R90=2.8備注：報告日期：2010.3.1410共二十頁四、學(xué)習(xí)(xuéxí)借鑒

在緊張的工作之余，燃燒調(diào)整小組還積極學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的理論和經(jīng)驗(yàn)。通常，國內(nèi)外將可燃基揮發(fā)份Vdaf<10%的煤列為無煙煤。無煙煤具有含碳量多、揮發(fā)份低、機(jī)械強(qiáng)度高、質(zhì)硬、密度大、內(nèi)孔隙小、不易研磨、揮發(fā)份析出溫度高、導(dǎo)熱性差、著火(zháohuǒ)困難、著火(zháohuǒ)溫度高、熱穩(wěn)定性差、燃燒時化學(xué)反應(yīng)速度緩慢，不易燃燼等特性，在無煙煤的燃燒中要著重解決著火(zháohuǒ)、穩(wěn)燃、燃燼三個主要問題。為此，從燃燒學(xué)考慮，對無煙煤的燃燒，有如下要求：11共二十頁（1）、原煤磨細(xì)。因?yàn)槊毫Ｔ郊?xì)小，加熱到著火溫度愈快，反應(yīng)的表面積增大，即提高了風(fēng)粉混合物的著火品質(zhì)。一般，取煤粉細(xì)度R90與煤的揮發(fā)份數(shù)值相近。（2）、高的一次風(fēng)粉混合物濃度。盡可能維持低的空氣份額，加速煤粉吸熱，使風(fēng)粉混合物在燃燒器附近達(dá)到(dádào)著火溫度。（3）、高的一次風(fēng)粉混合物進(jìn)口溫度和燃燒空氣溫度。這樣可以減少加熱時間，易于著火。四、學(xué)習(xí)(xuéxí)借鑒12共二十頁四、學(xué)習(xí)(xuéxí)借鑒（4）、低的一次風(fēng)粉混合物出口速度。為延長煤粉在燃燒器噴口附近的停留時間以及改善煤粉空氣(kōngqì)混合物的加熱條件，應(yīng)選用較小的速度。（5）、燃燒空氣分級輸入。為進(jìn)一步改善加熱和著火條件，必須根據(jù)燃燒進(jìn)程分階段輸入空氣。（6）、長的燃燒路程。為使碳粒充分燃燼，就應(yīng)使燃料顆粒有一個盡可能長的燃燼路程。（7）、著火區(qū)域具有高的燃燒室溫度和燃燒室壁溫，以使煤粉盡早地達(dá)到著火條件。13共二十頁四、學(xué)習(xí)(xuéxí)借鑒另外，我們又從煤粉細(xì)度上下功夫，對粗粉分離器檔板進(jìn)行多次調(diào)整，在兼顧(jiāngù)制粉系統(tǒng)出力的前提下，盡量調(diào)細(xì)煤粉的細(xì)度。另外，到兄弟廠參觀、學(xué)習(xí)。百葉窗濃淡燃燒器就是個很好的例子。14共二十頁五、燃燒器改造(gǎizào)

我公司兩臺鍋爐原設(shè)計燃燒器采用CE公司的上下(shàngxià)濃淡WR燃燒器，其中＃1爐內(nèi)燃燒器區(qū)域水冷壁敷設(shè)衛(wèi)燃帶約200M2。鍋爐投用二年多來，低負(fù)荷穩(wěn)燃性能較差（最低脫油穩(wěn)燃負(fù)荷90MW左右），由于現(xiàn)燃用的是劣質(zhì)無煙煤(Vad只有3%-4%，Qydw只有18－19MJ/kg)，運(yùn)行中燃燒工況波動較大，頻繁投入油槍進(jìn)行穩(wěn)燃。15共二十頁五、燃燒器改造(gǎizào)通用（百葉窗）型直流煤粉穩(wěn)燃燃燒器，該技術(shù)是一種帶有百葉窗穩(wěn)燃器的新型燃燒器。它能使煤粉氣流在噴口處形成有利于煤粉迅速升溫著火的煤粉濃度場、氣流速度場和溫度場，使煤粉得以迅速升溫著火，形成穩(wěn)定的著火源。由于其良好(liánghǎo)的空氣動力學(xué)及燃燒燒動力學(xué)特性，我公司#1、#2爐A、B層噴燃器做了更換。改造后，最低穩(wěn)燃負(fù)荷由95MW降為75MW；鍋爐用油同比2008年減少1262噸。16共二十頁六、安裝風(fēng)粉在線監(jiān)測(jiāncè)控制系統(tǒng)為解決一次風(fēng)吹管及缺乏對一次風(fēng)（煤粉濃度、風(fēng)速等參數(shù)）進(jìn)行有效監(jiān)控的問題，我司于2009年10月通過對國電河南濮陽電廠的調(diào)研后，安裝了西安熱工研究院鍋爐燃燒監(jiān)測技術(shù)研究所研發(fā)的“鍋爐風(fēng)粉在線監(jiān)測控制系統(tǒng)”，該系統(tǒng)已在全國多家電廠的200多臺鍋爐上安裝運(yùn)行，其對優(yōu)化調(diào)整具有較強(qiáng)的針對性，并利用#1、2機(jī)組調(diào)停的機(jī)會進(jìn)行了安裝。從目前運(yùn)行情況看，在90～110MW負(fù)荷工況下，同層各角自動調(diào)節(jié)（煤粉濃度）性能良好，對于保證火焰中心、降低飛灰可燃物及有針對性的開展燃燒調(diào)整具有較好的指導(dǎo)作用，也徹底改變了司爐的習(xí)慣操作方式，為運(yùn)行人員(rényuán)監(jiān)視每個燃燒器的風(fēng)粉情況和及時有效地進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整提供了條件和依據(jù)，其節(jié)能效果顯著，很受運(yùn)行人員(rényuán)歡迎。17共二十頁七、結(jié)論(jiélùn)

經(jīng)過努力，在借鑒國內(nèi)外技術(shù)以及設(shè)備技改的基礎(chǔ)上，燃燒調(diào)整工作取得了一定的成效，飛灰含碳量基本穩(wěn)定在12%以下，但由于受技術(shù)水平限制、燃用煤種差異較大等因素影響，一次風(fēng)吹管、給粉機(jī)卡澀等問題仍舊無法徹底根治，希望能借助本次(běncì)交流會把上述問題得以解決。18共二十頁匯報(huìbào)完畢華潤(huárùn)電力（興寧）有限公司敬請批評指正共二十頁內(nèi)容(nèiróng)總