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

刘飞,白宇

华电内蒙古能源有限公司土默特发电分公司 内蒙古包头市 014100

摘要：在我国，锅炉在多种产业中都发挥着重要的作用，其中燃烧器在整个锅炉设备中起到关键的作用，对于锅炉燃烧供热效率以及安全生产都具有重要的影响。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，也易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。为此需采取必要的措施，以保证燃烧器的安全运行。本文将会对某热电厂二期一台锅炉燃烧器的烧损情况进行分析，并给出锅炉燃烧器烧损的主要原因及其防治要点。

关键词：锅炉；燃烧器；烧损原因；防治要点

引言

近几年，我国国产锅炉的低负荷稳燃技术改造，总体上取得了良好的效果和经济效益，但是，因为改造过的燃烧器着火距离短，尤其是在入炉煤质多变的情况下，运行人员调节难度大，因此总有一部分燃烧器存在着烧坏、变形问题，锅炉燃烧器的损坏，不仅会增加检修费用，而且因为某些喷燃器喷口烧坏后，在锅炉运行中不能修复，破坏了炉内燃烧工况，对锅炉的安全运行构成严重威胁，为此必需采取必要的措施，保证燃烧器的安全运行。

1煤粉锅炉燃烧器烧损原因

1.1管理方面的原因

仪表测温点没有按照标准进行安装。正常情况下燃烧器的壁温热电偶都是设置在燃烧器的壁面之上，从而避免出现松脱而无法准确测温的情况。但是从实际情况来看，热电偶并没有牢牢固定而是直接插入保温层当中。之所以燃烧器壁温下降到38℃，最可能的原因就是燃烧器保温位置焊缝漏点而脱落造成的。

1.2工况异常

正常情况下燃烧器的耐温控制在1000℃左右(主要采取的是耐热铸钢材料)，燃烧器的壁温保持在180～220℃范围。但是，燃烧器在实际工作时从高温降低到38℃后没有变化就是非常明显的工况异常。相关工作人员并没有对该种异常的工况给予足够重视，也可能认为较低温度并不会对燃烧器造成某些影响，所以并没有采取针对性措施。此种非正常的低温情况对后续燃烧器烧损埋下了较大隐患。在燃烧器烧损之后，对实际情况进行检查发现热电偶出现脱落，此时的环境温度就是38℃。

1.3设计缺陷

百叶窗式水平浓淡燃烧器的陶瓷叶片耐磨但不耐高温，当燃用较高挥发份煤质时，燃烧器温度升高，由于陶瓷叶片是由工业陶瓷和钢板组合铸成，两种材料热膨胀系数差别大易造成耐磨陶瓷叶片破裂脱落。

1.4燃烧器扩锥结构设计

从扩锥的结构来看，正面观察，燃烧器每个扩锥均分为四个90°的扇形，四个扇形之间留有一定的缝隙，两层扩锥结构均如此。侧面观察，HT－NR3型燃烧器的第一层扩锥内侧设计有很多导流的“筋”形结构。发生开裂的部位由于与一次风煤粉气流直接接触，距离火焰最近，直接受到火焰温度的影响。锅炉负荷的高低、燃烧器的运行或者退出、一次风速的高低引起的气流着火点的远近等因素将造成燃烧器区域温度发生变化，扩锥自身温度也随之升高或者降低。如此温度的交变，必然造成扩锥材料的膨胀和收缩，而整体铸造的结构很明显无法正常吸收该形变，最终造成扩锥出现开裂。

2煤粉锅炉燃烧器烧损防范策略

2.1及时进行清焦

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。

2.2提高对煤粉锅炉运行异常工况的重视程度

在实际生产过程中，要实时观察锅炉运行情况，一旦发现工况运行异常，需要及时进行深入分析，找出锅炉实际运行参数与标准运行参数存在偏差的原因，还应制定专门的异常情况分析报告，及时与其他班组进行信息共享。同样，需要设置专门的管理制度，一旦没有落实上述措施，要根据制度进行严格处罚。在此基础上，还应明确管理重点，比如，应注重加强对热工仪表的检查维护力度，确保其始终处于正常运行状态。

2.3使用除焦剂

结焦处理剂是一种化学剂，可以与炉膛内的结焦发生化学反应以缓解结焦。它的范围很广，从炉膛到烟囱的所有加热表面都是有效的。对于不易起泡的硬结焦，添加药后的灰分会逐渐松弛容易脱落。但是结焦剂速度慢，需要很长时间才能看到效果。

2.4保持适当的煤粉细度和煤粉匀称性

合理调整煤粉细度和对称性，以适应锅炉燃煤的实际情况。通常可以通过调整分离器和系统的通风来确定煤粉的状态。分隔符很难满足几个调整。如果煤燃烧变化频率较高，工作人员必须改变风速一次，以避免炉内结焦。

2.5加强混配煤管理

与供销中心加强联系，确保煤炭入库的质量以及车次均衡、有序，减少煤炭品种，压降库存，多采购符合锅炉燃烧需求的煤种，以改善配煤场地小、配煤品种多、煤炭库存高带来的混配困难局面。煤储配加强对行车司机的管理：①完善设备维护保养机制，确保配煤行车完好使用：②严格执行配煤管理规定，防止配煤流于形式，引起煤质大幅波动。

2.6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。除此之外，还应从管理制度方面出发，围绕入煤管理，建立专门的入炉煤跟踪化验制度，并在这一过程中，引入先进的化验方法，确保化验结果及时给出，从而实时把握入炉煤的品质质量。在此基础上，还可以建立专门的台账机械能记录，从而结合实际入煤炉的品质情况，做好锅炉燃烧过程的针对性优化与改善，并在这一过程中，有效减少高硫煤、低熔点煤、易结渣煤等劣质煤的使用，降低燃烧器烧损问题的发生概率。

结论

从多方面分析燃烧器烧损异常工况，结合燃烧工况进行数值模拟，得出燃烧器烧损不同原因。针对燃烧器烧损原因提出针对性防范措施，避免了燃烧器再次烧损。北疆电厂锅炉燃烧器的烧损问题，在百万千瓦等级机组同类型锅炉上有一定的代表性。经采取一系列措施后，通过近半年的运行实践，没有发现燃烧器再次烧损和钝体板脱落现象；同时对于同类型锅炉解决燃烧器烧损问题，加强和优化燃烧调整，提高锅炉运行的安全性和经济性都有借鉴意义。

参考文献

［1］冯英山，周立群.可门电厂600MW机组锅炉燃烧调整试验［J］.福建电力与电工，2019，27(3):38－41.

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［3］华电电力科学研究院.基于负荷需求的复杂煤质约束条件下机组安全、经济运行研究报告［Ｒ］．杭州:华电电力科学研究院，20120.