超超临界锅炉燃烧器内积粉烧结原因探讨.doc

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1、超超临界锅炉燃烧器内积粉烧结原因探讨摘要:针对100OMW超超临界燃煤锅炉的现状，投产以来燃烧系统存在燃烧不完全状况、掉焦增大，以及炉渣中存在一些炭状黑色焦块及油燃烧器故障频繁等问题。结合锅炉大修中发现燃烧器内部积粉、结焦堵塞一次风通道等情况，通过跟踪观察2008年5月份#7炉大修后锅炉的排渣量增多，炉渣中飞灰可燃物不正常升高，本文从锅炉的设计、安装、检修以及运行维护角度，进行初步的分析探讨。关键词:煤粉锅炉燃烧器积粉结焦堵塞分析探讨1.概述华电国际山东邹县发电厂Ⅳ期工程2×100OMW超超临界燃煤凝汽式汽轮发电机组，是国家2005年

2、度国家重点建设项目。工程总投资79.2亿元，＃7机组于2006年12月4日投产。＃8机组于2007年7月5日投产。至此，邹县发电厂全厂现总装机容量已经达到4540MW。Ⅳ期工程3030t/h锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造。锅炉为高效超超临界压力变压运行直流炉，采用一次再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。48只燃烧器组成前后墙对冲燃烧方式。燃烧器按3层8列布置，前墙自上而下为E、C、D三层，后墙自上而下为F、A、B三层。燃烧器配

3、风分为一次风、内二次风和外二次风，分别通过燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛，该燃烧器的一次风采用直流式布置方式。燃烧系统还布置有20只燃尽风喷口（也称调风器），布置在前、后墙顶层燃烧器上方标高38588.4mm和35124.2mm，燃尽风喷口距最上层燃烧器中心线距离为7150.1mm。二次风采用大板风箱配风，大板风箱被分隔成多层风室，每层燃烧器一个风室。大板风箱对称布置于前后墙，设计入口风速较低，风箱内风量的分配取决于燃烧器自身结构特点及其风门开度，保证燃烧器在相同状态下自然得到相同风量，利于燃烧器

4、的配风均匀。设计空预器出口二次风温度344℃。配套安装6台BBD4360型双进双出钢球式磨煤机，采用正压直吹式制粉系统，磨制后的煤粉从磨煤机的两端空心轴出来经过分离器分离后，合格的煤粉又通过8条一次风管道进入燃烧器形成独立的火焰。考虑到单端磨煤机运行与半磨单端运行方式对燃烧工况的影响，从各磨煤机驱动动端引出的4条一次风管道均为#1、#2、#7、#8，从非驱动动端引出的4条一次风管道均为#3、#4、#5、#6，与相对应的8只燃烧器连接，燃烧器自东（甲）侧向西（乙）侧排列顺序为#1～#8。每只煤燃烧器的中心管内布置一只点火油枪，油枪雾化型

5、式采用机械雾化，单只点火油枪出力为1350kg/h。2.存在问题2.1炉膛内部结焦该锅炉布置48只BHK技术设计的新型HT－NR3低NOx旋流式煤粉燃烧器（见图1）。按照正常运行状况，锅炉不应该结大焦，但是从投产以来一直存在结焦的问题，在捞渣机附近时常听到大焦掉落的声音，2007年3月22日就地检查发现#7炉落大焦，炉膛负压虽无明显变化，但炉底水封槽上部有少量溢水。进入2007年7月份后加上煤质变化，#7炉炉膛内结焦加剧，167月18日起时常听到炉膛内掉大焦的声音，7月21日#7机组负荷530MW，#7炉落大焦，吸风机电流由182A自

6、动增大至285A，发现炉底渣斗北侧第三个事故放渣门鼓开，事故放渣门横担压条断裂，水大量外流，炉底水封失去。导致锅炉排烟温度由125℃逐渐上升至175℃，炉膛燃烧不稳，立即投入C、A层油枪稳燃。7月底又连续出现几次落大焦。2007年下半年尤其明显，从结焦状况来看主要是集中在燃烧器的旋口附近，因燃烧不良造成旋口的结焦越结越大，最后超重掉下。2.2炉渣中夹杂着大块焦炭从锅炉的排渣状况看，不但存在结焦和渣量大的问题，2007年上半年发现在#7炉冷灰斗内捞渣机捞出的炉渣中夹杂着许许多多黑色碳状焦炭块，小颗粒焦炭在灰渣中星星点点,大颗粒焦炭直径在

7、40mm（见图2）左右的随时可见。2007年下半年#8炉投产后同样存在以上问题。根据经验从焦炭块的质量和颜色上判断，结焦应该在燃烧器的负氧区域，一般在火咀中心区煤粉受高温加热后粘连而成。特别是该种燃烧器新的结构设计，是造成出现该种焦炭块形成（以及油枪喷嘴堵塞）的主要原因。2.3锅炉油枪故障率高自从投产以来，一直存在油枪雾化喷嘴堵塞的现象，导致油枪投入后无火检信号，油枪投入失败等信号频发，影响整个程序的进行。由于油枪进油阀泄漏而油枪雾化喷嘴积碳堵塞（见表2），严重时从喷嘴积碳至枪管内200mm，致使进油阀至枪管内一段产生压力，导致油枪进

8、油（吹扫）系统软管终端活结焊缝等处漏油（见图3）。为了消除系统漏油，花费上千元全部更换了因承压导致泄漏的油枪金属软管。为了保证油枪的正常投入，正常运行中视堵塞情况随时拆下油枪对油枪雾化喷嘴进行清理。现在基本上每天要清理一