超临界600MW机组锅炉运行氧量的控制标准

超临界600MW机组锅炉运行氧量的控制标准

陈永胜

福建大唐国际宁德发电有限责任公司355006

摘要：根据我厂超临界600MW机组锅炉运行的实际数据研究发现，通过控制单因素变量，可以得出在不改变主燃烧物的情况下，或者通过控制锅炉运行的不同负荷来测定对锅炉热效率、运行的电耗以及NOx排放规律及其相关曲线的绘制，使得我们可以得出超临界600MW机组锅炉运行氧量的控制曲线，进一步得到最优运行氧量的控制标准。因为如果锅炉在日常运行中过剩氧控制偏低，那么炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，将会在工作中产生的少量有害气体，比如说一氧化碳，氯气，二氧化碳等等。据有关数据显示，炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，粉尘中游离的二氧化硫的含量为5.58％~6.69％，粉尘中游离的二氧化硅的量会更多。通过确定最优运行氧量的控制标准，促进机组更好的运行。

关键词：超临界600MW机组运行氧量控制标准

一、运行详情概况

以进行数据收集的两台锅炉（型号为：HG-1900/25.4-YM4）为基准，锅炉运行系统中采用中心给粉旋流煤粉燃烧器，燃烧方式采用前后墙对冲燃烧。在其中，锅炉的设计煤种为大同塔山洗精煤，校核煤种为东胜纳林庙1号矿以及2号矿煤，每种煤的特点如下表所示（表1）：

根据超临界600MW机组锅炉的主要生产工艺，我们可以得出，在超临界600MW机组锅炉运行伴随着粉尘，大型器械的噪音，在电焊中的光，噪音，以及高温，还有在工作中产生的少量有害气体，比如说一氧化碳，氯气，二氧化碳等等。据有关数据显示，混灰库建设中，粉尘中游离的二氧化硫的含量为5.58％~6.69％，粉尘中游离的二氧化硅的量会更多，最高可达到10.98％~17.32％，还有其他的一些的含量也很高，这些的原因主要是因为很多工程在建设过程中并不能保证完全的密封，使很多粉尘流出，还有很多是因为在灰库在运输过程中，传送的器械不能完全满足要求，使得锅炉运行中可能出现较多问题，如果锅炉过剩氧量控制偏低，炉内的氧气含量不足，其结果将会导致锅炉结渣、结焦的概率大大增加，

二、锅炉运行状况分析

我厂3、4号两台锅炉在BMCR条件下根据数据显示制作的过量空气系数见（表3），锅炉在不同负荷点的烟气含氧量曲线如图1所示。

根据表2和表3数据显示，我厂锅炉在BMCR条件下制作的过量空气系数

与国家准许运行的标准基本接近，3号和4号锅炉控制曲线一致。

三、炉内过剩氧偏低的情况分析

(1)炉内过剩氧偏低，就意味着炉内进入的空气量少，不能满足炉内燃烧对于氧气的需求量，可能会使锅内因为缺乏氧气燃烧，导致炉内受热面积不均匀，很多区域将会产生大量还原性气体，从而致使锅炉内部接受热量较多的部位结渣。实验数据表明，结渣数值的高低炉内温度氧量相关性非常大，如果烟煤处在还原性环境之中，烟煤灰中的Fe2O3将会被还原成FeO，使得整个系统中灰熔点降低，结渣性增强。根据有关数据显示表明，强力的还原性环境容易使灰熔点温度快速下降150℃以上，进而导致烟煤灰中的非常小的粒子的含油量急剧增加而形成玷污、结渣。依据之前的特征表述，锅炉内部各个受热点、受热面，为了使受热均匀，避免由于火焰温度过高或者烟煤灰中的Fe2O3被还原成FeO，所以要求烟煤灰整体处于氧化性的环境当中，即为富氧区，通过富积氧气可以使灰熔点升高同时使结渣的概率大大降低。因此，锅炉内氧气含量的高低是直接影响锅炉运行过程的关键所在，降低结渣倾向、均匀受热面积，在极其复杂的操作中，使其保证一定的频率以及一致的操作模式。所以，如果锅炉过剩氧量控制偏低，炉内的氧气含量不足，其结果将会导致锅炉结渣、结焦的概率大大增加。

(2)如果锅炉在日常运行中过剩氧控制偏低，那么炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，将会在工作中产生的少量有害气体，比如说一氧化碳，氯气，二氧化碳等等。据有关数据显示，炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，粉尘中游离的二氧化硫的含量为5.58％~6.69％，粉尘中游离的二氧化硅的量会更多，最高可达到10.98％~17.32％，还有其他的一些的含量也很高，这些的原因主要是因为很多工程在建设过程中并不能保证完全的密封，让大量粉尘飞散能够把锅炉排放烟气长期会堵塞管道，会使锅炉整体实用效率下降。如果这样的飞灰长年累月的聚集在锅炉尾部受热面中，还可能引发锅炉尾部受热面烟道再燃烧，发生危险。提高对粉尘的控制，应该是应对锅炉运行建设最主要的问题，要求是如果可以器械完成的工作，尽量使用器械完成，像很多设备上可以安装驱动系统，指在器械复杂的操作中，每个设备都紧密配合，尽量保证一定的频率以及一致的操作模式。传统的建造器械主要使用一台主机和其他辅助设备复杂的工艺技术相结合将整个包装流程整合形成一条完整的生产线。但是传统的设备工艺流程操作复杂，很容易在生产中出现粉尘，危害操作者的安全。随着科技化智能化的不断提高，出现了更为简洁而且高效的驱动系统，将其融合在整个操作系统中，使设备更简单的运行，同时减小了职业病出现的几率。如果必须要求人工操作的部分，可以利用喷水抑尘的装置，并且加强周围的绿化工作，确保最大限度的减少空气中粉尘的含量。如果条件允许，可以在地面或者上面上也喷水，最大程度的抑制空气中粉尘含量。

(3)锅炉在日常运行中过剩氧控制偏低，那么炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，将会在工作中产生的少量有害气体，比如说一氧化碳，氯气，二氧化碳等等。据有关数据显示，炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，据有关数据显示，当含氧量大于1.98％时，CO含量小于2.89％～4.96％，但是燃烧过程中缺氧时，CO含量的变换区间就非常大，有时会达到2,89％～24.68％，而且这样的过程中烟煤中的硫以H2S气体的形式出现的比例在73％以上，而且这种现象会因为还原性环境的增强还原程度的趋势加强而更加明显。所以在工作中要尽可能的多收集一些检测的质量数据报告，把这些数据进行统计，把各种信息进行分类处理，尽可能找出在检测过程中可能出现的问题以及应采取的预防措施。在锅炉运行中严格遵守国家对该行业制定的指标文件，使锅炉可以在后期安全使用，工程队单位应该把住“四关”，即采购关、检测关、运输保险关和使用关，对于锅炉运行使用到的材料全面监督检查，杜绝使用规格、型号、质量不合要求的材料。

四、结语

通过上面的数据显示，如果锅炉在日常运行中过剩氧控制偏低，那么炉内的烟煤不能够充分燃烧的话，将会在工作中产生的少量有害气体，比如说一氧化碳，氯气，二氧化碳等等。从而致使锅炉内部接受热量较多的部位结渣，还会使炉内因为受热不均而使得部分地方腐蚀加剧，大量粉尘飞散能够把锅炉排放烟气长期会堵塞管道，会使锅炉整体实用效率下降，甚至可能引发尾部烟道的再燃烧。通过数据显示分析这两个锅炉两年多的日常运行状态来说，该电厂两台锅炉炉内受热相对均匀，显示并无太严重的结渣情况，炉内受热面的腐蚀情况也较为良好，炉内烟煤燃烧的状态也较为良好，据此分析，在当前热力系统状况下，该电厂的锅炉过剩氧的控制值在合理范围内。

参考文献

[1]河源电厂运行部．广东河源电厂集控规程[s]．2008．

[2]JB／T10440--2004，大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范[s]．北京．中国电力出版社，2004．

[3]河源电厂检修部．广东河源电厂控制逻辑说明[R]．2008．

[4]DL／T83I一2002，大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则[s]．北京．中国电力出版社，2002．

[5]哈尔滨锅炉厂．HG一1795／26．15一YMl锅炉热力计算结果汇总[R]．2008．

[6]裴玉东．锅炉受热面结渣和高温腐蚀机理浅谈[A]．全国火电300Mw机组能效对标及竞赛第三十九届年会论文集[c]．2005．

[7]焦庆丰，等．大型电站锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析与控制[J]．湖南电力，2004(2)．

[8]何望飞．减轻锅炉结渣的运行方案的分析和研究[J]．热力发电，2003（11）.