煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策

煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策

冯鹏宇

山西大唐国际云冈热电有限责任公司

摘要：当前，我国电力生产发电依然以火力发电为主，提升火力发电经济性，降低环境污染，保障发电品质，已经是当前电力企业要完成的一项目标。煤粉锅炉是火力发电的重要生产设备，一旦锅炉燃烧器出现烧损问题，很容易影响火力发电的经济性，增加火力发电污染，不利于发电品质提升。在实际应用中受到多种因素的影响，燃煤锅炉容易产生超限的情况而发生燃烧器损坏等安全问题，需要对其原因进行分析并采取相应的防范措施。本文主要以公司煤粉锅炉为例分析燃烧器烧损原因，并提出相应的防范措施。

关键词：煤粉锅炉；燃烧器；烧损

引言

燃烧器作为电站锅炉的重要设备，其燃烧工况的稳定性直接影响锅炉的热效率。燃烧器壁面存在复杂的换热过程，由于炉膛燃烧室中强烈的辐射热导致燃烧器出口壁温过高，燃烧器喷嘴变形。在运行过程中，燃烧器烧损现象较为普遍。一旦燃烧器发生损坏，不仅会增加检修费用和检修工作量，而且对锅炉的安全运行构成严重威胁，破坏了炉内燃烧工况，极易造成火焰中心偏斜，并带来水冷壁结焦和高温腐蚀等问题，并严重影响锅炉负荷调整和机组安全经济运行。

1燃烧器的布置

锅炉为超超临界变压运行直流炉，为一次再热、单炉膛、对冲燃烧、尾部双烟道、全悬吊结构П型锅炉，锅炉主要参数为29.4MPa/605℃/623℃。锅炉燃烧器采用外浓内淡型低NOx旋流煤粉燃烧器，对冲燃烧，后墙最下层配置富氧微油点火装置，其余层均配油枪。全炉共30只油枪和6只富氧微油点火装置，用于点火、暖炉和低负荷稳燃。每个燃烧器将燃烧用空气被分为一次风、内二次风、外二次风和中心风四部分，当燃烧器燃料未投入时，还设有连通大气的中心筒旁路用以冷却燃烧器。燃烧器内的空气主要分为一次风、内二次风和外二次风三股风，一次风携带经磨煤机研磨并干燥后的煤粉通过一次风风粉管进入燃烧器，再通过对煤粉进行浓缩作用和壳体固定在一次风管内表面上的煤粉收集器进入炉膛与内、外二次风混合。内、外二次风分别由独立的手动套筒挡板和手动旋流器拉杆调节风量和旋流强度。在保证二次风箱压差不变的前提下，通过二次风风量拉杆改变内、外二次风套筒挡板位置来改变内二次风风量与外二次风风量的比例，通过二次风旋流强度拉杆移动内、外二次风旋流叶片来改变绕过叶片的直流风和通过叶片的旋流风的比例，最终达到改变内、外二次风旋流强度的目的。

2煤粉锅炉燃烧器烧损原因

2.1没有及时清焦

从该燃烧器运行工况中可以发现，之所以造成烧损问题，最直接的原因是没有及时进行锅炉清焦、清灰，导致大量受高温融化后的灰渣黏结在燃烧器的四周，影响了燃烧器正常运行。比如，黏结的灰渣将喷口堵住，导致煤粉气流喷出不畅，大量煤粉积聚在燃烧器的根部，然后集中进行燃烧，最终高温导致燃烧器发生损毁。

2.2生产管理不当

一是仪表测温点安装不够标准规范，影响了最终的测温结果。在正常情况下，通常都是选择在燃烧器的壁面位置处，设置壁温热电偶，从而防止该检测仪器设备出现脱落，影响准确测温。但从实际安装情况来看，热电偶安装位置并不准确，没有固定在燃烧器的壁面上，而是仅仅插入保温层中。因此燃烧器壁温之所以出现异常下降情况，是因为受燃烧器焊缝开裂影响，使得热电偶发生脱落，最终引起壁温检测错误问题。

2.3煤粉品质问题

煤粉锅炉在实际生产运行时，对煤粉的品质有着较高的要求。而煤粉的品质主要由上述提到的“挥发分”“灰分”“热值”等参数决定。如果上述参数超出锅炉设计标准范围，将会增大锅炉的运行负担，降低燃烧品质，导致锅炉运行故障发生概率增加。面对高挥发分问题时，还可以增加煤粉的粒度，让煤粉粗度有所提升，可以降低燃烧速度，避免在燃烧器根部产生较大热量。如果面对低挥发分煤粉品质问题，则需要提高一次风温度与风速，从而加快煤粉的燃烧速度，促使煤粉充分燃烧，提升整体煤粉锅炉运行的经济性，降低故障发生概率。总而言之，煤粉品质问题同样是导致燃烧器烧损的一大原因，因此，在实际生产过程中，加强煤粉品质控制也非常重要。

3煤粉锅炉燃烧器烧损防范策略

3.1及时进行清焦

通过上文叙述可知，大量的焦结煤渣是导致燃烧器发生烧损的直接原因，因此，为有效防范燃烧器烧损，要及时进行清焦。比如，可以从根源出发，减少锅炉的结焦严重程度。比如，在进行锅炉生产交接班时，可以派遣专人，负责落实锅炉清焦工作。一旦发生没有及时进行清焦，需要按照规定的管理制度，落实一定的惩罚措施。如有必要，还就可以将其纳入绩效考核中，将该项工作开展质量与工作人员切身利益挂钩，从而提升工作人员清焦的积极性。与此同时，在执行清焦工作时，还应考虑实际结焦情况，控制好清焦频率。通常情况下，每次交接班，需要进行2～4次清焦，从而确保燃烧器不会受大焦问题影响。

3.2进一步加强对煤炭配置管理工作

在实际生产过程中，可以加强对煤炭配置管理，合理控制煤炭品质的变化，并为此专门制定台账，统一进行管理，防止煤炭品质在生产期间出现较大的波动。具体而言，可以立足燃煤使用的整个流程，比如，煤炭的运输、堆放等，注重加强管理，并做好配煤掺烧工作的开展，保证煤粉品质不会出现较大的变化。同时，还应从源头出发，加强对煤炭采购管理工作。比如，可以针对不同的煤炭种类，设置不同的采购标准指标，如加强煤炭灰熔点指标的控制，可以减少煤炭燃烧时结渣量，同时还应减少含硫量高、黏结性强的煤炭采购量，从而可以提升煤炭燃烧的经济性，减少锅炉运行负担，防止其大量结焦，强化锅炉燃烧质量。

3.3加强燃烧过程的调整控制

加强煤粉锅炉燃烧过程的调整控制，可以减少燃烧器烧损因素出现，从而实现烧损问题的有效防范。首先，可以结合实际生产，合理调整磨煤机一次风量，促使燃烧器喷口一次风速变得更加合理，从而便于工作人员更好地调节控制火距离。不仅如此，还能有效增强一次风速，使其充分燃烧。如此一来，可以有效降低燃烧器周围的热负荷量，避免大量煤渣在燃烧器的表面结渣，降低对喷口的烧损。其次，煤粉锅炉在实际运行时，如果处于高负荷运行状态，一般煤粉的燃烧性也非常高，但很容易出现结焦问题。为解决这一问题，应将锅炉旋流强度控制在较低范围内，由此形成较强的三次风门开度。当锅炉运行负荷比较低时，将会影响锅炉燃烧的稳定性，因此，在调整控制时，需要加强锅炉旋流强度，提升锅炉燃烧性能。最后，针对中上层燃烧器，本身的热负荷性通常比较高，因此必须要加强结渣控制。在这一过程中，需要将旋流强度控制在较低范围内，并增加三次风门，从而避免煤粉气流提前着火，有效防范燃烧器烧损问题。针对下层的燃烧器，则反其道而行之，通过提升旋流强度，有效降低结焦概率，进一步增强燃烧器烧损防范的效果。

结束语

煤粉锅炉燃烧器烧损的原因是多方面的，不但会受到煤质的影响，同时也会受到锅炉的结构、燃烧器材质等多种因素的影响。所以在锅炉实际运行过程中，需要对燃烧器烧损原因进行仔细分析，采取针对性措施对其进行防范，从而保障燃烧器的正常运行，保证锅炉的运行质量。

参考文献

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