大容量cfb锅炉结焦原因分析及防范措施分析

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1、大容量CFB锅炉结焦原因分析及防范措施分析1前言目前,国内循环流化床锅炉正处于向大容量、高参数方向大力发展阶段。近几年,国内已先后投产了一批135Mw等级的440t/h循环流化床锅炉。在试生产或运行过程中,不少CFB炉曾经不同程度地发生过炉内结焦这一问题,严重时,还导致被迫停炉现象的发生。连州电厂二期扩建的二台CFB炉(3号和4号炉)系广东省电力系统首批、亦是哈锅厂首批燃烧劣质无烟煤的CFB锅炉。在调试过程中,我们也曾遇到过类似问题。本文试图结合该二台CFB炉的具体情况,就炉内结焦这一制约CFB炉正常运行之问题作一分析和探讨。2锅炉设计特点连

2、州电厂3号和4号炉系哈锅厂引进A]stom公司技术设计制造的440t/h循环流化床锅炉,型号为HG440/13.7wM9。采用床上床下联合点火的启动方式,床上油枪6只,床下油枪4只,燃用#0轻柴油。采用两级碎煤系统,其中二级碎煤机从德国FAM公司进口。给煤系统共三级,其中一级为称重式给煤机,二、三级为刮板式。配有飞灰再循环和石灰石脱硫系统。设计燃煤为连州和湖南临武、宜章、嘉禾、白沙等地的无烟煤,大多属低挥发份、低热值、高灰份的劣质无烟煤。最大允许粒径为≤7mm,屯。=0.75mm,d<0.35mm不大于10%。设计煤质特性见表1。实际入炉煤质

3、更差(参见后页)。据文献_l0报道,该煤种系易结焦煤种。对于连州和湖南煤种,变形温度DT=1110℃、1360℃,软化温度sT=1350℃、1270℃,流动温度FT=1420℃、1360℃。设计启动床料可用砂,也可用炉渣。若用砂则要求控制砂子中钠、钾含量,以免引起床料结焦。如用炉渣,则要求最大粒径不超过3mm,参见表2。表1设计煤质特性名称符号数值设计煤种校核煤种1校核煤种2收到基碳%Car5360.7760收到基氢%Har1.21.841.8收到基氧%Oar3.32.142.62收到基氮%Nar1.350.680.85收到基硫%Star1.

4、52.440.85收到基灰份%Aar32.1524.1324.93收到基水份%Mar7.589干燥无灰基挥发份%Vdaf5.59.15.6低位发热量MJ/kgQnetvar18.8422.1920.06表2砂粒度分布及床料化学成份的控制名称数值砂子粒度最大粒径0~0.13mm≤0.6mm占5%0.13~0.18mm0.18~0.25mm0.25~0.6占5%占35%占55%Na2O≤2.0%K2O≤3.0%3、3号炉结焦原因及对策3.1结焦情况介绍在调试期间,3号炉共发生过二次结焦现象。启动时所用床料均为砂子。在首次投煤前,因需进行各项试验,

5、已经烧油运行了6天时间。2003年12月13日2:14试投煤时,床温基本合符要求,达644℃,连续投煤80秒后就停止。当时O2量从12%下降到8%,且床温上升较快,说明煤着火了。14日14:55,发生床压突降现象,由6KPa降至3Kpa,至23:0:0:,炉膛前后的看火孔已中已看不到火焰。15日0:20,排出的渣最大达10cm,个别小焦的焦结性看上去较强,之后又发现炉膛密相区下部部分温度测点指示值逐渐降低,几乎没波动,怀疑炉内已结焦。5:10,A、B侧锥形阀堵塞,不能正常地排渣,锅炉已无法继续运行下去,8:37被迫停炉。18日对炉膛进行检查,

6、发现炉内有大量床料砂子粘结成疏松型块状,炉膛已结渣,最大的一个砂包长约80cm,重达几十公斤,见图1。B侧冷渣器锥形阀入口被许多小的、圆形粘结块堆住,直径约10~20cm。经清理和做流化特性试验后,20日重新启动3号炉,床料仍用砂子。运行期间,排渣仍不大顺畅。23日因其他原因停炉,28日再次进行炉内检查时,发现A、B两侧锥形阀都被疏松型渣块堵塞住,但渣块比上次要小得多,只有一块约25cm、强度较硬、并嵌有许多未燃烧完全煤粒的焦块。3.2原因分析3.2.1分析数据针对3号炉二次结焦情况,我们对煤质、床料和炉渣(含焦块)分别进行了二次化验和分析,

7、并对煤样进行了筛分。主要数据如下:a)实际入炉煤特性:固定碳Fcad=44.79~56.19%,灰分Aar=28.37~42.12%,挥发份vdaf=3.65~4.89%,低位热值metvar=14.78~18.61MJ/kg。b)煤样粒度筛分结果(破碎后):煤灰熔隔特性:变形温度DT=1260~1:}60。c,软化温度sT=1350~1500。c,半球温度HT=1350~15500。c,流动温度FT=1360~1500。cc)炉渣元素能谱分析数据:N。20。O64~O65%,K20。409~414%,A1203。1226~1311%,si0

8、2。7401~7635%d)床料(砂)元素能谱分析数据:N。20。O62~O74%,K20。306~356%,A1203。1491~1570%,SiOn。6648~

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