1000MW锅炉飞灰含碳量高的原因分析及对策

1000MW锅炉飞灰含碳量高的原因分析及对策

王国庆李帅

（国家电投河南电力有限公司平顶山发电分公司河南省平顶山市467312）

摘要：锅炉飞灰炉渣含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，本文主要从飞灰含碳量高的原因以及降低飞灰炉渣含碳量的措施等方面进行了探讨。

关键词：锅炉；飞灰含碳量

CausesandCountermeasuresofhighcarboncontentinflyashslagof1000MWunit

LIShuai

SPICHenanPowerCo.Ltd,Pingdingshanpowergenerationcompany.Pingdingshan467031,HenanProvince,China

ABSTRACT:Carboncontentinflyashisanimportantindextoreflectthecombustionefficiencyofcoal-firedboilersinthermalpowerplants,Thispapermainlydiscussesthecausesofhighcarboncontentinflyashandthemeasurestoreducethecarboncontentinflyash。

KEYWORDS:boiler;Carboncontentinflyash

1概述

锅炉飞灰含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，实时检测飞灰含碳量将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提高机组运行的经济性。

2.产生问题的原因

2.1燃烧方面的原因

煤粉在锅炉内燃烧基本分为4个阶段：加热干燥、挥发分析出着火、燃烧、燃烬。其中最重要的是着火和燃烬阶段，要使燃烧完全，首先要保证迅速而稳定的着火。只有实现了迅速而稳定的着火，燃烧和燃烬才能迅速进行，在煤粉的着火阶段，其周围被一次风包围，具有足够氧气，煤粉气流温度较低，这个阶段的关键是迅速将煤粉加热到其着火温度。随着燃烧的进行，煤粉温度逐步升高，而其周围氧气也逐步耗尽，此时制约燃烧的因素变为了能否及时供给充足的氧气。要使煤粉充分燃烧可以从两个方面入手，即：加快燃烧速度和增长燃烧时间。

2.2煤质方面的原因

就本厂而言，热值和硫分对飞灰炉渣含碳量也有影响，例如“天宏精煤”硫分最大4.15%，热值6535(kc/kg)，硫分最低的如“一矿”煤，硫分0.23%，热值最低的“八矿煤泥”热值2114(kc/kg)。不同热值、硫分和挥发分的煤必须保证合适的掺配比例，否则对锅炉燃烧影响极大，低挥发分的煤需要更多的燃尽时间，在炉膛高度一定的情况下，不完全燃烧的可能大大增加。建议加强对配煤中心煤质的监管，不能简单的采用加权平均的方法来计算热值，而应选择挥发分相近的煤种合理进行掺配，必要时进行混煤燃尽试验，以确定适合本锅炉的合理的燃煤结构。

2.3设备方面的影响

1）磨煤机运行方式的改变。合理的磨煤机运行方式直接影响到炉膛温度，炉膛内的火焰集中程度，火焰中心位置，我公司#1、#2机组普遍存在再热汽温偏低的现象，为保证机组再热蒸汽参数在规定范围内运行，运行调整时改变磨煤机的运行方式，四台磨运行时，优先选用一台上层制粉系统，导致炉膛火焰中心上移，在配风不合理的情况下，部分燃料未燃烬便随烟气离开炉膛，导致飞灰含碳量增加。另外磨煤机出口风粉混合物温度，风粉混合物温度降低必将导致煤粉着火推迟，煤粉燃烬程度差，导致飞灰含碳量上升。

2）运行中一次风压控制较高，主要与磨煤机磨辊磨损和煤的发热量较低，水分较大有关。1B2、2F1粉管已经堵。#2炉空预器下部两侧飞灰取样器收尘较少且含有杂质，无法满足取样化验要求，#2炉飞灰改为电除尘灰斗取灰。

3）#1炉C、D、E磨、#2炉A、C、D磨煤粉细度较高,提高分离器转速，磨煤机电流较高，磨煤机单耗增加，建议停运后对磨煤机内部、煤粉取样装置进行重点检查。

4）断煤频繁也是影响飞灰炉渣含碳量的一个原因。近期煤中杂物和编织袋较多，磨煤机断煤频繁，日断煤频次最高达46次。燃烧工况变化较大，对飞灰有一定影响，不利于降低飞灰指标，但不是引起飞灰升高的主要因素。建议加强除杂物机的维护，减少原煤中杂物。

2.4运行调整方面

由于燃煤上仓时间与实时燃用煤种情况存在时间差，运行人员不能够及时做出相应的燃烧调整，调整相对滞后也是造成飞灰可燃物升高的原因。现在一般采用观察CO含量变化情况来控制锅炉总风量，减少飞灰可燃物含量。

3.技术措施

3.1采取的具体措施

1）合理进行燃煤配煤掺烧，根据煤质组织锅炉燃烧，提高锅炉燃烧效率。根据负荷和煤量，保持锅炉合适的风量，氧量控制投入自动，加强配风调整，调整旋流二次风门开度，保持CO浓度控制＜500mg/m³。

2）适当降低一次风母管压力，目的是降低炉膛火焰中心，增加煤粉在炉内的停留时间。

表一：采取措施前

3）优化磨煤机运行方式，保持中下层磨煤机运行，在保证磨煤机出力的前提下，严格按照厂家推荐的风煤比1.8:1—2:1运行。磨煤机分离器原则上转速≮30%，磨煤机电流＜45A时，分离器转速＞35%，保证合格的煤粉细度22%；

4）磨煤机热风调门开度在50%以上，减少冷风调门开度或者全关，磨煤机出口温度控制在95℃。磨煤机加载力及时投入自动，不允许长时间无加载运行。

5）减少锅炉漏风，召开干除渣系统漏风治理专题会，规范干除渣系统风门操作，对干除渣系统漏风进行专项治理，消除干除渣系统漏点，减少干除渣漏风。

6）对#1、2炉保温情况进行全面排查治理，减少锅炉散热损失。原煤仓定期降仓位并清理落煤管，减少贴壁煤，减少给煤机断煤次数。严格按照吹灰制度进行锅炉吹灰，保证经济的换热效率。

7）燃烬阶段供给充足的氧气，增加负荷时，手动干预风量调节，提前增加送风量。

3.2采取措施前后数据对比

表二：采取措施后

从表一、二中可以看出，采取措施前后#1、2炉飞灰炉渣数据明显减小。

4.针对该问题的进一步改进意见

1）加强入厂煤煤质的监督与管理，优化进煤结构，控制原煤硫分和水分，选择挥发分相近的煤种进行合理掺配，必要时进行混煤燃尽试验，以确定适合本锅炉的合理的燃煤结构。

2）根据机组负荷预测，选择适合负荷要求的燃煤掺烧方案。建议停炉时对1B、2F磨煤机出口一次粉管分配器进行检查，对于磨损严重的进行更换。检修期间检查修复#2炉飞灰取样器，检修飞灰在线取样装置。

3）对磨煤机出口煤粉取样装置进行检查，处理缺陷，保证取样的准确性。对各磨煤机内部检查，对磨辊磨损情况进行测量，磨损较大时及时更换磨辊。

4）对易于断煤的#2炉C、E仓落煤管进行改造，减少断煤次数。停炉期间检查核对氧量测点。加强运行调整，密切关注飞灰炉渣指标的变化，及时进行分析。

参考文献

[1]乐晓萍．300MW机组锅炉飞灰可燃物偏高的原因及对策[J]．江西电力，2003.

[2]赵虹，王红岩，翁善勇．锅炉飞灰含碳量异常偏高的试验研究[J]．动力工程，2004.