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1、300MW燃煤機(jī)組飛灰含碳量高的原因分析與對策 摘要：飛灰含碳量是影響鍋爐效率的重要因素之一，本文針對公司鍋爐技術(shù)改造后飛灰含碳量偏高的實(shí)際情況，分別從低氮燃燒器、燃盡風(fēng)使用、旋轉(zhuǎn)分離器調(diào)整等多方面進(jìn)行分析，查找影響飛灰含碳量高的原因，并提出合理解決方案，降低飛灰含碳量，取得明顯成效?！ ￡P(guān)鍵詞：鍋爐；飛灰含碳量；原因分析；降低 中圖分類號：TK223文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 飛灰含碳量是反映電廠鍋爐燃燒效率的重要指標(biāo)。飛灰含碳量高就要增加燃料消耗量，直接影響電廠的發(fā)電煤耗，增加發(fā)電成本，降低經(jīng)濟(jì)性。飛灰含碳量升高加劇了對鍋爐尾部受熱面
2、有磨損，降低設(shè)備的使用壽命。而且容易發(fā)生鍋爐結(jié)焦和沉積在尾部煙道引發(fā)二次燃燒，這些對鍋爐的安全運(yùn)行造成很大的威脅。因此，應(yīng)盡量降低鍋爐飛灰含炭量，提高電廠效益，保障鍋爐運(yùn)行安全。我公司300MW機(jī)組鍋爐為亞臨界壓力、一次再熱自然循環(huán)汽包爐，采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)、單爐膛、四角切向燃燒，平衡通風(fēng)，固體排渣。鍋爐采用四角布置，同心切圓燃燒方式。燃燒器噴嘴結(jié)構(gòu)采用一次風(fēng)口四周通以周界風(fēng)，一二次風(fēng)噴嘴間隔布置的型式，一次風(fēng)噴嘴可上下擺動30°，可通過改變?nèi)紵鞯慕嵌龋瑏砀淖兓鹧嬷行奈恢??！ C(jī)組整體運(yùn)行情況穩(wěn)定，飛灰含碳量含量平均3.5%
3、～4.0%。由于環(huán)保形勢的嚴(yán)峻，為適應(yīng)“十二五”6對火電行業(yè)的NOX控制要求，對#3、#4機(jī)組進(jìn)行選擇性催化還原煙氣脫硝SCR改造，同時配套進(jìn)行低氮燃燒器改造，燃燒器可擺動。低氮燃燒器改造采用翼型導(dǎo)流濃淡+周界風(fēng)+SOFA燃燒技術(shù)；SOFA風(fēng)布置在爐膛的四角，每組SOFA燃燒器布置三層SOFA噴口。SOFA燃燒器噴口可以上下擺動，用來調(diào)節(jié)火焰中心和控制飛灰和降低NOX最佳值。為了降低飛灰含碳量，對磨煤機(jī)進(jìn)行改造，增加了旋轉(zhuǎn)分離器以降低煤粉細(xì)度。鍋爐改造啟動后，運(yùn)行過程中暴露出飛灰含碳量偏高的問題，平均為8.0%～9.0%，最高出現(xiàn)過
4、15%，這極大的影響到機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。以下簡述一下飛灰含碳量偏高的原因?！ 。?）煤粉細(xì)度的影響 煤粉細(xì)度對其煤粉的燃燒和燃盡性能有很大影響。煤粉細(xì)度越大，即煤粉顆粒粒徑越大，勢必造成煤粉燃盡時間延長，不完全燃燒損失增大，飛灰含碳量升高。對于高揮發(fā)分的煤，因其容易燃燒可允許磨得粗些；對于低揮發(fā)分和可磨性指數(shù)較低的煤，因較難燃燒而應(yīng)盡量磨得細(xì)些。降低煤粉細(xì)度是控制飛灰含碳量升高的有效措施?！ 。?）煤種特性的影響 煤是火電廠的主要發(fā)電成本，為了降低發(fā)電成本，要進(jìn)行配煤摻燒，鍋爐燃燒實(shí)際煤種與設(shè)計煤種不符，從而對煤粉的完全燃燒產(chǎn)生
5、很大的影響，導(dǎo)致飛灰含碳量發(fā)生顯著變化。 ?。?）一次風(fēng)速的影響6 對于直吹式制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)速宜低一些，一次風(fēng)速過高帶來的危害如下，直接導(dǎo)致煤粉氣流的著火點(diǎn)偏遠(yuǎn)，著火推遲，一次風(fēng)中較大的煤粉顆粒獲得動能過大，飛出煤粉氣流，落到周圍的缺氧區(qū)，燃燒過程縮短，不利于煤的燃燼。 ?。?）磨煤機(jī)運(yùn)行方式的影響 上層磨運(yùn)行，煤粉在爐內(nèi)燃燒時間縮短，燃燒時間不充分，灰含碳量偏高。 ?。?）二次風(fēng)量的影響 鍋爐燃燒所需的氧量供應(yīng)主要來自二次風(fēng)，如果二次風(fēng)量偏小，爐內(nèi)出現(xiàn)缺氧燃燒現(xiàn)象，導(dǎo)致飛灰含碳量增大?！ 。?）鍋爐熱負(fù)荷的影響 鍋爐低負(fù)
6、荷時，使得爐膛平均溫度降低，影響煤粉的著火，煤粉不容易燃盡又造成飛灰含碳量上升；反之，同樣的煤粉在高熱負(fù)荷時，則容易燃盡，有利于降低飛灰含碳量?！ “堰@幾方面的因素同鍋爐技術(shù)改造后的運(yùn)行方式一同分析，發(fā)現(xiàn)了一些問題： ?。?）磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器改造后做了實(shí)驗(yàn)，由于每個負(fù)荷點(diǎn)只運(yùn)行30分鐘，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看很理想。按照試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速調(diào)的高，一段時間運(yùn)行后導(dǎo)致磨煤機(jī)排渣量增大，電流增大，出口風(fēng)粉混合物溫度降低，頻繁出現(xiàn)磨煤機(jī)滿煤，降低了磨煤機(jī)的運(yùn)行安全和影響了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。為了應(yīng)對這種狀況，運(yùn)行人員提高一次風(fēng)壓，總體較
7、以前調(diào)高了1.5kPa～2kPa，滿負(fù)荷一次風(fēng)母管壓力10kPa。即使磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速降低了，運(yùn)行人員仍愿意愿保持較高的一次風(fēng)壓，以保證磨煤機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。一次風(fēng)壓的提高和磨煤機(jī)出口溫度的降低導(dǎo)致的飛灰含碳量升高，其數(shù)值超過了煤粉細(xì)度降低對飛灰含碳量的影響。6 （2）低氮燃燒的根本是局部缺氧的分層燃燒。煤粉的燃盡階段用時最長，效率很低。煤粉沒有在爐膛中心充分燃燒，脫離高溫區(qū)后燃盡很困難。SOFA風(fēng)布置在爐膛的四角，每組SOFA燃燒器布置三層SOFA噴口，其噴口面積大于二次風(fēng)口的面積，SOFA風(fēng)量可以占到二次風(fēng)量的1/4～1/3。
8、調(diào)整氮氧化物時，SOFA風(fēng)開度偏大，燃燒區(qū)缺氧較嚴(yán)重，煤粉無法充分燃燒，而在燃盡區(qū)由于SOFA風(fēng)量大，溫度低，又沒有有效的擾動措施，造成了飛灰含碳量升高?！ 。?）SOFA風(fēng)開大后，氧量增加，氮氧化物標(biāo)態(tài)值增加。一般做法是降低送風(fēng)機(jī)出
