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火电厂锅炉运行中的结焦原因及处理措施

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火电厂锅炉运行中的结焦原因及处理措

摘要:随着工业的逐步发展,电力需求量每年都在增长。在此背景下,电厂所面对的问题也越来越多。锅炉作为电站的关键部件,如果发生了结焦,将会影响到内部的燃烧,进而影响到电站的正常运转。本文简要分析了电厂中的结焦现象,并对防止结焦的方法作了较为详尽的论述。

关键词:火电厂;锅炉运行;结焦处理 引言

一直以来,发电厂都会出现结焦的情况,尽管采取了相应的处理办法,但由于燃煤的品质和设备的负荷过大,相关问题还是会困扰发电厂。这不仅会对电厂的正常运转造成一定的负面作用,而且会对居民的日常生活产生一定的不利影响。因此,对造成锅炉结焦的成因进行研究,并采取针对性的防治对策具有现实的现实价值。

1.锅炉结焦的相关原因

锅炉发生结焦是一种较为复杂的物理、化学反应。除了粉料的质量、炉膛温度、磨煤机的工作稳定性外,主要还是因为厂方的管理不善,在平时的工作中,有些操作工人对锅炉的管理知识和技术能力都比较欠缺,这就造成了他们对锅炉结焦的不重视,在解决结焦问题上缺少积极性,非要等到锅炉出现故障之后才进行维修处理,所以造成锅炉结焦现象非常严重。而炉中的气流和温度的高低,也是决定炉膛结渣的重要因素。造成烧焦的主要因素有如下:

(1)煤质原因。燃煤的品质直接关系到燃煤电厂的结焦,而其结焦的原因在于其组成成份与熔化的温度相关。在高温下,灰渣对受热表面存在污染。可以根据灰熔点的温度和灰组分来判定灰渣的结渣程度。但仅凭灰熔点来判断灰渣的

结渣性质,尚有一些误差。通常将灰烬分成两种,一种是烟煤灰,一种是褐煤灰,根据这两种灰烬的特性,可以判断出燃烧用的是什么煤炭[1]。

(2)炉膛结构原因。与炉体内的热负载有关因素与炉体的结焦密切有关。锅炉高度是既可以让煤炭产生完全的燃烧效果,又可以对锅炉的出口和内部的温度产生设计作用的指标。特别是对于某些较小的灰熔点,采用大体积、大截面的高炉是较好选择,这样可以防治锅炉顶部与受热表面发生结焦。较小的高炉高度也有助于防止水冷却的结焦。但当煤的质量变化和煤的可燃性性能下降,就会造成炉外受热表面的结焦。

(3)机组运行情况的原因与氧气含量的问题。锅炉中的氧气是指在炉膛中发生氧化,也就是还原气体,这对锅炉的结焦起到很大的作用。如果在运行的时候,由于氧气含量太低,炉中的还原力较高,那么灰渣的溶点就会下降,导致锅炉的烧焦。这主要是因为随着铁量的增大,铁粉的溶点会逐步下降,同时也会对炉膛中的煤气特性产生一定的影响。锅炉中的铁会变成Fe2O3,随着铁质的加入,铁粉的溶解率降低得很缓慢,造成了锅炉中的还原不足、在这样的条件下,如果将氧气进行预加热,出现阻塞,或者送风机的功率受到了干扰,在正常工作状态下氧气含量就会低于规定的数值,在锅炉的出口处灰烬会有很高的焦化率[2]。

2.火电厂锅炉运行中结焦的处理措施

(1)控制煤粉细度,提升燃煤质量。由于煤粉浓度太高,会使火焰高度增大,使其直接冲击到受热表面,使煤炭的燃烧和烟气的温度升高,从而使其在炉壁处产生焦炭。但若粉体太细,会提高耗电、降低制粉功率、提高烟气温度,使烟气出口出现焦化现象。为了提高锅炉的工作性能,防止焦化,应对煤粉的粒径和粒径进行适当的调整。在锅炉的结构设计中,必须对煤炭的热值、灰分、可磨性等进行严格的控制。煤种是影响锅炉工作效能及结焦的主要因素,当焦炭指标大于2.0时,会加快焦化速率,故在实际操作中,应将较大的煤炭颗粒与其它煤炭混配,从而减少结焦速率。因此,为了有效地降低锅炉的结焦效果,应对各煤种的结焦率进行综合监测,并尽可能地找到结焦率低的煤种,并依据锅炉的运行状况,将不同的焦炭混入到不同的煤种中,达到提高煤炭品质的目的[3]。

同时一次风速的适当增加,不仅可以延迟煤粉的点火,还可以将火点离燃烧室的距离拉得更近。由于喷嘴两侧的静压力造成了空气的倾斜,从而避免了一次风速的冲击而产生的结渣。当煤粒粉太细时,会使燃烧过程提早进行,使燃烧部位的热量负载增加,导致燃烧器结焦和破坏。如果粉料过厚,则其点火时间会推迟,使火心向上移动,使炉温升高,使灰颗粒脱离主流,造成炉壁的结渣。所以,正确地掌握好煤粉的粒径是非常关键的。

(2)合理设计炉膛结构,控制出口温度和热负荷。为了减少煤层的积炭,提高锅炉的工作性能,必须对出口烟温、热负荷等进行监测,以保证各工艺指标始终处于可接受的状态。通过对周界风、辅助风口的开度进行适当的调节,使其能够按照燃煤的影响进行适当的调节,以确保锅炉出口烟气温度始终保持在煤炭的灰熔点以下,既能解决高炉出口的结焦问题,又能确保高炉的生产效益。在保证机组正常工作的前提下,尽可能减少炉体中的热量,从而达到最好的控制效果。总之,调节出口温度和热负荷,可以有效地减少炉膛内的积炭,提高锅炉的工作效能[4]。

(3)合理控制运行氧量,防范还原性气体恶性循环。由于炉膛内的氧化性和还原性气体都有一定的关系,所以,操作氧气的正确与否将会对锅炉的结焦产生直接的作用。当操作氧气较少时,炉内的还原气明显增多,使煤炭的灰熔点下降,使烧焦的程度增大。其主要的成因在于高炉铁的加入,使得煤炭的熔点会持续下降。当操作氧气较高时,炉内的氧化性气体增多,铁粉中 Fe以Fe2O3为主,同时也会使铁的含量升高,灰熔点下降。但是,提高氧气,可以预防高炉煤气的还原性,减少锅炉的结焦现象,就必须加强炉子的吹灰及二次风挡的保养,以保证炉子和二次风门的工作始终保持在最佳的工作状况,以防止炉中的还原气产生恶性循环,是预防在操作过程中出现烧焦的重要手段。

(4)其他锅炉管理措施。定期吹灰可以有效地阻止火力发电厂的炉膛内积炭,使火力发电厂的锅炉能够得到良好的除尘效果,因此,在火力发电厂的每个火力发电厂都要配置一台吹灰器,定期进行吹灰,这样虽然可以有效地减少燃煤产生的焦炭,但却无法彻底的解决问题,例如喷燃器区、过再热区域尾部这样的死区,想要进行吹灰,几乎是不可能的事情。在进行吹灰时,要尽量将煤炭的特

点与其特点相联系,采用针对型的方法进行清灰。使用除焦剂是一种很重要的措施,它与焦炭产生了化学反应,让煤炭更有利于燃烧。

对锅炉进行合理调整,保证火焰在锅炉,对超负荷运转的磨煤机要进行定期检查和替换,保证其工作状态。若在停机状态下,也要对其进行密封,看看有无泄漏现象。火力发电是一项庞大的工程,它要求有大量的专业技术人员来进行经营。运行人员的综合素质和工作状态的好坏直接关系到锅炉是否结焦。提升员工的工作质量,定期培训检查其具备的专业技术,并对有效的人才进行培养。工作的效率越高,就越能保证工人在锅炉的结焦方面有预防的能力[5]。

3.结语

火力发电厂为我国带来了巨大的电力供应,煤是一种很特别的能源,点燃产生大量烟雾,久而久之就会造成焦化。本文针对锅炉结焦的问题进行了剖析,并就如何防止结焦现象的发生,给出了相应的防范对策。总之,燃煤锅炉的烧焦是一个十分复杂的物理、化学反应,其产生不仅会对锅炉的正常运转产生一定的负面作用,而且会对电厂的整体工作造成很大的冲击。为了保证电厂的安全运行,必须保证设备的良好运行,合理组织燃煤,采用合理的运行方法,才能有效地控制电厂的结焦问题,保证电厂的安全运行。

参考文献

[1] 张智. 火电厂330MW锅炉运行中的结焦原因及处理措施[J]. 环球市场,2018(36):361.

[2] 李继超. 锅炉运行过程中的结焦问题及预防措施[J]. 商品与质量(建筑与发展),2013(12):760-760.

[3] 孙传晖. 锅炉运行过程中结焦原因及预防措施[J]. 中国新技术新产品,2009(7):97. DOI:10.3969/j.issn.1673-9957.2009.07.094.

[4] 杨君. 电厂锅炉结焦问题的原因分析及预防探讨[J]. 区域治理,2018(41):. DOI:10.3969/j.issn.2096-4595.2018.41.058.

[5] 邵洪波. 发电厂锅炉结焦原因分析及预防措施分析[J]. 军民两用技术与产品,2017(16):148. DOI:10.3969/j.issn.1009-8119.2017.16.142.

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