锅炉大灰含碳量大的原因分析及对策

所属栏目:机械论文 发布日期:2011-05-28 10:24 热度:

  摘要
  当前锅炉所产生的飞灰、制粉单耗只要通过对飞灰、制粉单耗、煤粉细度的控制进行,但是从当前锅炉的实践中,锅炉大灰偏大的问题一直得不到根本解决,大灰含碳量一直处于较高的水平,很多企业的锅炉含碳量一直未能够达到国家的规定标准以内。为了能够更加对锅炉进行清晰的了解,本文通过分析锅炉大灰含碳量的主要原因进行分析,并提出解决此问题的一些方法与建议。
  关键词:锅炉大灰制粉单耗
  一、锅炉大灰含碳量的成因
  在我国当前的燃煤电厂中,主要是采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。在整个生产流程中,煤粉的燃烧是至关重要的,然而我国的燃烧锅炉总会发生这样的情况,但煤粉在燃烧过程中,由于燃烧中飞灰的含量过高,导致燃烧到一半的煤粉无法和空气充分结合,导致燃烧停止,煤粉无法燃烧完善之后,直接变成煤渣被放置到锅炉的排废口处。
  这样的飞灰在锅炉生产当中经常出现,煤渣无法再次进行燃烧,导致企业的成本日益增加,锅炉由于存在大量的飞灰无法能够保证燃烧的质量与燃烧的热量,在每隔一段时间之后,都需要进行大型维护,以减轻飞灰的影响。
  二、锅炉产生大灰含碳量高的影响
  对于锅炉产生大灰的情况,可以采用将降低煤粉、提高风速、降低下排转粉机的转速等进行解决,通过提高一次风速及降低下排给粉机转速均受到机组负荷的限制,负荷降低采用这种措施将影响燃烧的稳定性。在低负荷时受总风压的限制提高一层二次风的幅度是有限的,并且提高一层二次风影响燃烧的稳定性。降低煤粉细度将导致制粉单耗的增加,影响厂用电率。而提高二次风压将导致风机单耗增加,同时增加了预热器漏风,但这无法彻底的解决锅炉产生的大灰,甚至有可能导致制粉单耗消耗过大,锅炉风速未能达到要求,煤粉下漏直接导致原材料效果过大的情况。
  1、锅炉燃料的煤粒影响
  对于大部分的锅炉来讲,燃料粒度是一个很重要的控制参数,过粗过细都会给运行带来影响,使经济性下降。我国循环流化床锅炉入炉煤的粒径大多在0-8mm,最大也不超过13mm且按比例分配。若粒度过粗,燃烧换热的总面积相对减少,延长燃烬时间,同时大量的粗颗粒会沉积在密相区床面上,影响流化和燃烧份额的分配。颗粒过细,一送入炉内就会被流化风夹带飞出密相区,甚至飞出炉膛来不及燃烧;颗粒过细,分离器难于捕捉,结果烟气带走的未燃尽的颗粒增加而造成飞灰中可燃物增加。对于热值高灰分小的燃料粒度可大些,而热值低灰分大的燃料粒度可小些,但不论在什么情况下都不要超出设计范围。
  2、给料方式的影响
  大型循环流化床锅炉给煤口的设计都在4个以上,且均匀分布在炉前,当每台给煤机流量相同时,对于炉膛两侧的给煤机由于靠近排渣口会使刚给入的煤粒未参加燃烧而直接排出炉外,增加底渣中未燃烧煤粒的数量。对于给料方式我们提倡靠近炉膛两侧的给煤机,给煤量尽量小些,60%负荷以上控制在5-8吨以下,在60%负荷以下时完全可以将其停运,这样的运行方式可以减少煤粒被直接排走的机率。
  因此要彻底解决锅炉大灰含碳量大的原因,则需要重根本上进行解决——即通过改良或者更新锅炉的燃料传送技术、燃烧锅炉的方法。
  三、解决锅炉大灰含碳量的方法
  从上述内容可以分析得出,当前导致锅炉大灰的含碳量的主要原因是第一,由于锅炉的传送燃料风机的设计不合理,导致煤粉无法充分燃烧;第二是由于下排燃烧器未能及时将落入的煤粉燃烧,导致煤粉未能够燃烧就直接被排出。因此,要根本解决锅炉大灰含碳量就必须对燃烧器进行改造。
  当前国际上通用的燃烧器有如下几种:船体燃烧器、钝体燃烧器、大速差燃烧器、偏置射流燃烧器、富集型燃烧器、开缝式钝体燃烧器、浓淡型燃烧器、浓稀相燃烧器、多重富集燃烧器等。前面几种燃烧器由于稳燃能力较差,已逐渐被淘汰。目前富集型燃烧器、开缝式钝体燃烧器、浓淡型燃烧器、浓稀相燃烧器、多重富集燃烧器一般不投油负荷在50%。
  目前解决锅炉大灰含碳量较好的是浓淡型燃烧器,使用浓淡燃烧技术已十分成熟,该型燃烧器已全面推广,大部分电厂均采用浓淡型燃烧器。
  同时影响大灰含碳量的另一个原因是二次风。目前各角的二次风采用高位布置,由于沿途气流分流气压下降,到最下层时气压已经很低。即使一层二次风门全开,也难以保证风速达到设计值,无法托住一层二次风。因此在有条件的情况下,将各角二次风箱向下延伸至一层二次风处,采用由下向上逐步分流,以保证一层二次风在设计值。
  四、结论
  以上就造成飞灰含碳量高的原因进行了简单的分析,以及对解决锅炉大灰含碳量进行阐述,以期能够彻底解决锅炉含碳量不足的严重问题。
  参考文献
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