电站锅炉频繁掉焦灭火原因分析及对策.ppt
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电站锅炉频繁掉焦灭火电站锅炉频繁掉焦灭火原因分析及对策原因分析及对策主要内容主要内容立项背景立项背景设备简介设备简介燃烧器改进情况燃烧器改进情况掉焦灭火情况掉焦灭火情况试验研究试验研究原因分析原因分析改进措施改进措施改进后效果改进后效果结论结论浓淡燃烧器的现状浓淡燃烧器的现状与国内水平浓淡燃烧器风速特性研究的比较与国内水平浓淡燃烧器风速特性研究的比较论文发表及获奖情况论文发表及获奖情况一、立项背景一、立项背景“节能减排”是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
保证锅炉的高效、环保、安全、稳定运行一直是锅炉科技工作的一项重要的任务。
结焦的危害:
结焦的危害:
锅炉结焦对锅炉的安全、经济运行及可靠性有很大的影响。
使水冷壁的传热热阻增加;导致主蒸汽和再热汽温度升高;炉内空气动力场受到影响;大焦块掉落冲灭煤粉火炬。
选择娘子关电厂的依据选择娘子关电厂的依据33#和和4#4#锅炉自锅炉自19991999年以来一直频繁发生掉焦灭火年以来一直频繁发生掉焦灭火事故。
事故。
3#3#炉从炉从20032003年起使用可调节撞击块式水平浓淡分年起使用可调节撞击块式水平浓淡分离器。
离器。
4#4#炉从炉从20012001年使用可调节挡板式水平浓淡分离器。
年使用可调节挡板式水平浓淡分离器。
4#4#炉采用一、二次风反切及侧二次风燃烧技术。
炉采用一、二次风反切及侧二次风燃烧技术。
本课题的目的本课题的目的从“理论界认为成熟的水平浓淡分离器可以防止结渣与高温腐蚀,同时减低NOx排放”出发,结合“娘子关发电厂3#和4#锅炉频繁掉焦灭火”的实际情况,在燃烧优化调整的同时,把“410t/h煤粉锅炉当成实验炉”,进行水平浓淡分离器风速特性的试验研究,探讨电站锅炉频繁掉焦灭火的规律。
以便为各种频繁发生掉焦灭火的大容量电站锅炉进行优化调整,达到锅炉安全经济运行的目的。
本课题研究的技术路线本课题研究的技术路线*燃烧优化调整:
保证四角风粉的均匀性,防止火燃烧优化调整:
保证四角风粉的均匀性,防止火焰中心偏斜,合理分配各层二次风量,合理利用侧焰中心偏斜,合理分配各层二次风量,合理利用侧二次风、中间二次风。
保证进入炉膛内的风量。
二次风、中间二次风。
保证进入炉膛内的风量。
*优优化化调调整整水水平平浓浓淡淡分分离离器器:
掌掌握握水水平平浓浓淡淡分分离离器器的的特特点点,研研究究燃燃烧烧器器出出口口浓浓淡淡侧侧风风速速与与风风量量、风风速速与与调调节节挡挡板板的的特特性性,保保证证运运行行中中火火焰焰的的中中心心,保保证证炉内水冷壁附近处于氧化性气氛。
炉内水冷壁附近处于氧化性气氛。
本课题研究的优势本课题研究的优势*对对许许多多电电厂厂进进行行了了燃燃烧烧优优化化调调整整试试验验,有有丰丰富富的的现现场场经经验验,了了解解运运行行人人员员调调整整的的思思路路,熟熟悉悉现现场场锅锅炉的结构及系统。
炉的结构及系统。
*在在410410t/ht/h煤煤粉粉锅锅炉炉上上进进行行风风速速与与风风量量、风风速速与与调调节节挡挡板板的的特特性性试试验验,可可以以在在各各种种风风量量、各各种种挡挡板板开开度度下下进进行行试试验验,试试验验数数据据直直观观可可靠靠,没没有有各各种种各各样样的的数据修正。
数据修正。
*国内外的院校及科研机构,大多应用数值模拟分国内外的院校及科研机构,大多应用数值模拟分析的方法进行研究,结论存在一定的局限性。
即使析的方法进行研究,结论存在一定的局限性。
即使有些科研机构在实验台上进行实验,模拟炉的容量有些科研机构在实验台上进行实验,模拟炉的容量也远远小于也远远小于410410t/ht/h的锅炉。
的锅炉。
本课题研究的技术难点本课题研究的技术难点*娘娘子子关关电电厂厂属属于于备备战战时时期期的的建建造造,空空间间狭狭小小,设设备备不不规规范范,已已运运行行三三十十多多年年,设设备备严严重重老老化化。
尾尾部部受受热热面面漏漏风风严严重重,在在接接近近额额定定负负荷荷时时,受受到到引引、送送风风机机出出力力的的限限制制,炉炉膛膛出出口口氧氧量量只只能能得得到到2%2%左左右右,远远远远低低于于一一般般运运行行中中要要求求的的446%6%,实实际际进进入入炉炉膛的风量不足对于防止锅炉结焦非常不利。
膛的风量不足对于防止锅炉结焦非常不利。
*对对于于燃燃烧烧器器的的改改进进,应应用用了了无无弯弯曲曲板板的的水水平平浓浓淡淡分分离离器器技技术术,国国内内很很多多电电厂厂改改造造时时,应应用用较较多多的的是是有有弯弯曲曲板板的的水水平平浓浓淡淡分分离离器器技技术术,没没有有可可以以直直接接参参考考的的成成功功经经验验。
3#3#炉炉用用的的是是撞撞击击式式浓浓淡淡分分离离器器,实实际际上上是是弯弯头头和和撞撞击击块块组组合合式式浓浓淡淡分分离离器器。
4#4#炉炉用用的的是是调调节节挡挡板板结结构构,即即弯弯头头和和调调节节挡挡板板组组合合式式浓浓淡淡分分离离器器,而而且且4#4#炉还采用了一、二次风反切及侧二次风燃烧技术。
炉还采用了一、二次风反切及侧二次风燃烧技术。
二、设备简介二、设备简介娘子关发电公司#3和#4炉为HG410/100-8型锅炉,单汽包、自然循环,四角切圆燃烧方式、“”型布置、固态排渣煤粉炉。
炉膛四周布置膜式水冷壁,炉膛出口处布置屏式过热器,水平烟道装设了两级对流过热器,炉顶、水平烟道及转向室有顶棚管及包墙管,尾部竖井烟道中交错布置两级省煤器和两级空气预热器,每台锅炉配有两台湿式排渣装置。
2001年年7月大修期间(月大修期间(#4锅炉)锅炉)三、燃烧器改进情况三、燃烧器改进情况一一次次风风采采用用煤煤粉粉浓浓淡淡分分离离器器,一一、二二次次风风反反切切,加加入入侧侧二二次次风风;下下一一次次风风加加装装了了椭椭圆圆锥锥稳稳燃燃器器和和小小油油枪;原中二次风、上二次风、三次风喷口不变。
枪;原中二次风、上二次风、三次风喷口不变。
改改造造后后的的喷喷燃燃器器为为“煤煤粉粉浓浓度度挡挡板板可可调调型型水水平平浓浓淡淡喷喷燃燃器器”。
喷喷燃燃器器的的结结构构为为三三个个一一次次风风喷喷口口,五五个个二二次次风风喷喷口口,一一个个三三次次风风喷喷口口。
四四角角切切圆圆燃燃烧烧,一一、二二次次风风反反切切,其其中中一一次次风风为为顺顺时时针针,切切圆圆直直径径为为600600mmmm,二二次次风风为为逆逆时时针针,切切圆圆直直径径为为11801180mmmm。
中中上上层层燃燃烧烧器器和和下下层层燃燃烧烧器器均均为为浓浓淡淡燃燃烧烧器器,但但下下层层燃燃烧器出口装有椭圆锥型稳燃器。
烧器出口装有椭圆锥型稳燃器。
20032003年年年年1111月大修期间(月大修期间(月大修期间(月大修期间(#3#3锅炉)锅炉)锅炉)锅炉)改造后的喷燃器为“煤粉浓度撞击块可调型水平浓淡喷燃器”。
喷燃器的结构为三个一次风喷口,五个二次风喷口,一个三次风喷口。
在下中层一次风管内加装浓淡调节挡板,在一次风管靠炉膛出口处装有扩锥型稳燃器。
喷燃器为四角布置,假想切圆直径为950mm。
#3和#4炉结焦的部位基本相同。
焦块主要分布在炉内四角的左右两侧,宽度为12m,高度在上下燃烧器标高2m左右区域,焦厚约为300mm。
其中#3炉主要集中在2#角燃烧器的两侧,#4炉则集中在1#和2#角燃烧器的两侧区域,结焦较#3炉更为严重。
煤种变化对结焦的影响较小。
燃用阳泉各煤矿的煤,锅炉结焦的情况基本相同。
四、掉焦灭火情况四、掉焦灭火情况与负荷关系不大。
锅炉出力在70100%范围内,锅炉结焦均严重,在各种负荷下都发生过掉焦灭火现象。
送风量大小对结焦影响较小。
根据一般的运行情况,当进入炉内的风量较大时,锅炉不易结焦。
但#3、#4炉无论送风量大小,结焦程度都会发生。
五、试验研究五、试验研究燃烧器检查燃烧器检查浓淡分离器挡块(挡板)特性试验浓淡分离器挡块(挡板)特性试验燃烧器检查燃烧器检查#3锅炉燃烧器锅炉燃烧器在在在在炉炉炉炉内内内内对对对对燃燃燃燃烧烧烧烧器器器器进进进进行行行行检检检检查查查查的的的的重重重重点点点点是是是是浓浓浓浓淡淡淡淡燃燃燃燃烧烧烧烧器器器器调调调调节节节节装装装装置置置置的的的的位位位位置置置置(即即即即撞撞撞撞击击击击块块块块插插插插入入入入风风风风道道道道的的的的深深深深度度度度)和和和和VV形形形形稳稳稳稳燃燃燃燃器器器器的的的的磨磨磨磨损损损损情情情情况况况况。
经经经经检检检检查查查查发发发发现现现现浓浓浓浓淡淡淡淡燃燃燃燃烧烧烧烧器器器器调调调调节节节节装装装装置置置置的的的的位位位位置置置置很很很很不不不不理理理理想想想想,#4#4角角角角的的的的撞撞撞撞击击击击块块块块插插插插入入入入深深深深度度度度太太太太深深深深,大大大大约约约约在在在在45%45%左左左左右右右右,其其其其它它它它三三三三个个个个角角角角大大大大约约约约在在在在25%25%左左左左右右右右,VV形形形形稳稳稳稳燃燃燃燃器器器器浓浓浓浓侧侧侧侧部部部部位位位位磨磨磨磨损损损损比比比比较较较较严严严严重重重重,磨损深度达磨损深度达磨损深度达磨损深度达441010mmmm。
#4锅炉燃烧器锅炉燃烧器在在在在20052005年年年年1111月月月月44日锅炉临修期间,对日锅炉临修期间,对日锅炉临修期间,对日锅炉临修期间,对#4#4炉浓淡燃烧器炉浓淡燃烧器炉浓淡燃烧器炉浓淡燃烧器的调节挡板进行了检查,发现处于弯管外弧侧(的调节挡板进行了检查,发现处于弯管外弧侧(的调节挡板进行了检查,发现处于弯管外弧侧(的调节挡板进行了检查,发现处于弯管外弧侧(#1#1和和和和#2#2角)角)角)角)的挡板,仅仅运行四年又四个月就已磨光(实际磨掉的准的挡板,仅仅运行四年又四个月就已磨光(实际磨掉的准的挡板,仅仅运行四年又四个月就已磨光(实际磨掉的准的挡板,仅仅运行四年又四个月就已磨光(实际磨掉的准确时间无法确定,但肯定小于四年),处于弯管内弧侧确时间无法确定,但肯定小于四年),处于弯管内弧侧确时间无法确定,但肯定小于四年),处于弯管内弧侧确时间无法确定,但肯定小于四年),处于弯管内弧侧(3#(3#和和和和4#4#角角角角)的挡板,则只是局部区域有轻微磨损。
的挡板,则只是局部区域有轻微磨损。
的挡板,则只是局部区域有轻微磨损。
的挡板,则只是局部区域有轻微磨损。
浓淡分离器挡块(挡板)特性试验浓淡分离器挡块(挡板)特性试验娘子关电厂娘子关电厂娘子关电厂娘子关电厂33炉浓淡分离器结构简图炉浓淡分离器结构简图炉浓淡分离器结构简图炉浓淡分离器结构简图娘子关电厂娘子关电厂娘子关电厂娘子关电厂44炉浓淡分离器结构简图炉浓淡分离器结构简图炉浓淡分离器结构简图炉浓淡分离器结构简图空空空空气气气气动动动动力力力力场场场场试试试试验验验验主主主主要要要要是是是是测测测测试试试试四四四四角角角角一一一一、二二二二次次次次风风风风速速速速的的的的均均均均匀匀匀匀性性性性,重重重重点点点点是是是是一一一一次次次次风风风风出出出出口口口口浓浓浓浓淡淡淡淡两两两两股股股股气气气气流流流流速速速速度度度度偏偏偏偏差差差差情况,以确保火焰中心不发生偏斜。
情况,以确保火焰中心不发生偏斜。
情况,以确保火焰中心不发生偏斜。
情况,以确保火焰中心不发生偏斜。
本本本本试试试试验验验验是是是是在在在在娘娘娘娘子子子子关关关关电电电电厂厂厂厂33、44炉炉炉炉上上上上分分分分别别别别进进进进行行行行的的的的,两两两两台台台台炉炉炉炉均均均均采采采采用用用用了了了了水水水水平平平平撞撞撞撞击击击击式式式式浓浓浓浓淡淡淡淡燃燃燃燃烧烧烧烧器器器器,但但但但分分分分离离离离器结构略有差异。
器结构略有差异。
器结构略有差异。
器结构略有差异。
娘娘娘娘子子子子关关关关电电电电厂厂厂厂33炉炉炉炉所所所所用用用用撞撞撞撞击击击击式式式式浓浓浓浓淡淡淡淡分分分分离离离离器器器器,实实实实际际际际上上上上是是是是弯弯弯弯管管管管和和和和撞撞撞撞击击击击块块块块组组组组合合合合式式式式浓浓浓浓淡淡淡淡分分分分离离离离器器器器,和和和
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