機組鍋爐技術論文(2)

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　　機組鍋爐技術論文篇二

　　50MW機組鍋爐綜合技術改造措施

　　摘要：文章針對某發電廠50MW機組采用220t/h煤粉鍋爐在運行過程中存在的問題，分析了其產生原因，提出了有效的技術改造措施，對機組實施了綜合技術改造，保證了鍋爐穩定燃燒和經濟運行，熱效率得到大幅提高，改造效果明顯。

　　關鍵詞：煤粉鍋爐;技術改造;熱效率;50MW機組鍋爐

　　中圖分類號：TK223 　　　文獻標識碼：A 　　　文章編號：1009-2374(2012)20-0039-03

　　某發電廠50MW機組采用220t/h煤粉鍋爐，其燃燒器采用四角布置的雙通道大速差燃燒器。自投運以來，長期存在爐膛結焦與燃燒不完全的問題。針對存在的問題采取技術措施后，爐膛結焦嚴重的問題雖得到了解決，但消耗高的矛盾卻愈顯突出。2010年4月，利用該爐大修的機會，對燃燒器進行了改造，燃燒器采用了四角噴燃、濃淡燃燒技術。投入運行后，鍋爐燃燒極不穩定，經常熄火，鍋爐煤耗高。為提高鍋爐燃燒的穩定性，降低鍋爐燃料消耗，提高經濟效益，2011年5月，組織對該鍋爐進行綜合技術改造。

　　1　問題分析

　　鍋爐原設計采用的雙通道大速差燃燒器，鍋爐煤耗高。2010年4月采用由四角布置的直流式水平濃淡燃燒器，投運后鍋爐燃燒極不穩定，鍋爐煤耗進一步提高。經采取一些技術措施后，鍋爐煤耗有所降低。通過比較，發現該鍋爐煤耗高的原因不僅僅是燃燒器的結構與布置，燃燒系統也存在

　　問題。

　　1.1　切圓布置存在問題

　　1.1.1　燃燒器噴口爐膛斷面不合理

　　燃燒器噴口有礙于外回流區的形成，鍋爐運行時，左右側水冷壁管結焦，并有沖刷爐管的現象，爐左前、右后角射流對沖。

　　1.1.2　燃燒器兩側墻的布置存在問題

　　由于爐墻、鋼架的布置問題，燃燒器不能采用理想的正四角布置，而采用把燃燒器布置在兩側墻上的方案。在運行時由于射流兩側補氣條件不同，兩側的壓力也不同，這樣就使得射流兩側有不同的靜壓差，不利于煤粉氣流著火和燃盡。

　　1.2　送風系統存在的問題

　　一次風率過高，二次風率偏低。一次風率高相應風量大，將煤粉加熱到著火溫度所需要的熱量多，著火較慢，同時風速高也導致著火點延后，從而使煤粉氣流進入爐膛不能及時著火，燃燒不穩定。二次風率低使煤粉與空氣不能充分混合，造成燃燒過程中局部缺氧，無法達到空氣與煤粉理想混合、燃燒迅速而完全的目的。

　　1.3　熱風溫度低，僅350℃左右

　　熱風溫度低，一方面增加了煤粉氣流加熱到著火溫度所需的著火熱;另一方面二次風溫度低不利于煤粉后期的燃燒。對燃用無煙煤的鍋爐，通常要求熱風溫度高于380℃～430℃。

　　1.4　煤粉細度高

　　正常運行時R90=12%～14%，有時甚至高達R90=18%。制粉系統存在缺陷，煤粉顆粒粗細度難以合格。R90愈高，煤粉的著火和燃盡就愈困難，造成鍋爐燃燒不完全，嚴重影響鍋爐的經濟運行。

　　2　改造措施

　　針對存在的問題，2011年5月，對鍋爐進行如下綜合技術改造措施。

　　2.1　改進燃燒器的結構與布置

　　2.1.1　一次風速設計為25m/s

　　選取一次風速設計上限值，提高鈍體尾跡區的湍流、熱質交換能力。

　　2.1.2　采用直立式狹長型一次風噴口，增大一次風噴口高寬比(h/b=2)

　　一次風噴口高寬比增大h/b，這樣加大了煤粉射流截面的周界，增大煤粉射流與高溫煙氣間的接觸面積，增強卷吸高溫煙氣的能力。

　　2.1.3　三次風噴口下傾1°角

　　這樣既不會對主煤粉氣流的燃燒造成明顯影響，又可起到壓火作用，增加三次風氣流在爐內逗留的時間，有利于三次風中細煤粉的燃盡，減少飛灰可燃物。

　　2.1.4　一次風噴嘴管設計成漸縮型

　　為了避免煤粉沉積，一次風噴嘴設計成漸縮型，在噴嘴內的氣流可逐漸加速，均化噴口氣流分布，提高一次風煤粉濃度。

　　2.1.5　改變假想切圓直徑

　　因為采用了兩側墻布置燃燒器，此時燃燒器噴口中的幾何軸線和兩側墻間的夾角差異很大，射流的補氣條件也有較大的差異，布置成大小切方圓方式，即兩對對角燃燒器的射流分別和兩個直徑不同的假想切圓相切，可以改變氣流的偏斜，并可防止實際切圓的橢圓度過大。

　　2.2　對鍋爐的配風系統進行改造

　　在各二次風總管至各二次風進口處加裝導流板，改變鍋爐的配風結構，增加二次風率，確保了二次風及時、均勻強烈混入，并相對減少了一次風率，更有利于煤粉氣流的著火，有效地改善了鍋爐的燃燒狀況，使煤粉的燃燒更加劇烈而充分，解決了長期以來鍋爐燃燒缺氧的問題，大大提高了鍋爐燃燒效率，是鍋爐改造成功的關鍵。

　　2.3　調整衛燃帶的敷設部位和敷設面積

　　增加燃燒器下沿的衛燃帶，從下二次風口下沿標高處往下增加0.6m，上二次風噴口標高以上不敷設衛燃帶，其目的是為了提高爐膛下部和燃燒器底部的溫度水平。對結渣的易發部位，容易造成焦渣沉積搭橋的區域，如左側三排水冷壁未敷設衛燃帶，這樣既有利于射流外回流區的形成，保證穩定燃燒，又可有效防止燃燒器噴口區域局部結焦。

　　2.4　提高熱風溫度，降低排煙溫度

　　在低溫段空氣預熱器后增加一組熱管空氣預熱器，提高熱風溫度，降低排煙溫度，同時有效地減輕了低溫段管式空氣預熱器的低溫腐蝕，改造后鍋爐熱風溫度提高到400℃，從而減少了鍋爐著火熱，保證了鍋爐燃燒穩定，排煙溫度從170℃降低至150℃，減少了鍋爐的排煙熱損失。

　　2.5　對制粉系統進行改造，調整優化制粉系統運行

　　制粉系統存在缺陷，煤粉顆粒粗，細度難以合格(R90=12%以上)，造成鍋爐燃燒不完全，嚴重影響鍋爐的經濟運行。因此，我們對制粉系統進行改造，根據理論計算和實際運行經驗，將粗粉分離器百頁窗擋板角度從45°調整為35°，同時將粉倉吸潮管出口從磨煤機出口改到細粉分離器入口，有效地提高了粗粉分離器的分離效率。并跟班對制粉系統進行調整試驗，優化制粉系統的運行，控制煤粉細度R90在10%以下。

　　2.6　改變燃燒器噴口截面結構

　　將左后、右前角2根水冷壁管移動在燃燒器區域的位置，保證了燃燒過程中回流區的形成，有效地防止了煤粉氣流沖刷墻壁。

　　3　改造效果

　　改造后組織對鍋爐進行經濟性測試，其主要經濟技術指標對比見下表：

　　測試結果顯示，鍋爐改造后的主要經濟技術指標明顯優于改造前，熱效率大幅提高。

　　4　結論

　　通過對鍋爐的綜合技術改造，極大地增強了鍋爐燃燒穩定性，飛灰含碳量顯著下降，排煙溫度明顯降低，鍋爐熱效率較改造前有大幅提高，經濟效益顯著，具有很好的經濟效益和環保效益。

　　參考文獻

　　[1]　范從振.鍋爐原理[M].南京：南京工學院出版社，1997.

　　[2]　奚士光，等.鍋爐及鍋爐房設備[M].北京：中國建筑工業出版社，1995.

　　[3]　黃新元.電站鍋爐運行與調整[M].北京：中國電力出版社，2002.

　　[4]　中國動力工程學會.火力發電設備技術手冊[M].北京：機械工業出版社，1999.