低温燃烧法在燃用准东煤锅炉上的应用

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1、第36卷第8期华电技术V0l_36No．82014年8月HuadianTechnologyAug．2014低温燃烧法在燃用准东煤锅炉上的应用李鹏，曾琦，张大德，俞立洋(新疆新特能源股份公司自备电厂，乌鲁木齐830011)摘要：分析了准东煤煤质，介绍了低温燃烧方法，通过大量试验和探索，运用低温燃烧法首次实现了80％比例掺烧准东煤，并可满负荷连续稳定运行，其经验可为燃用准东煤的其他电厂减轻及预防结焦提供参考。关键词：准东煤；结焦；积灰；低温燃烧法；机制分析；试验和验证中图分类号：TK227．1文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014)08—003

2、0—04碱金属形成的硫酸盐容易在高温过热器受热面1问题的提出上冷凝形成沾污。受热面沾污后换热效果下降，使准东煤田是近年来在新疆探明的特大型煤田，管壁上污染物的温度升高，如果不能及时清除该沾煤炭资源预测储量达3900亿t，是我国目前最大的污层，就会为进一步结渣提供条件，容易发生结渣。整装煤田。准东煤田东到木垒县老君庙，南接古尔当温度为800～1000℃时，钠成分能和硅酸盐反应，班通古特沙漠北缘，西起昌吉回族自治州阜康市东并参与煤中矿物的反应，生成碱金属化合物。碱金界，北到昌吉回族自治州北部卡拉麦里山南麓，东西属化合物在水冷壁管表面与金属互相作用，形成有长2

3、20km，南北宽60km，煤田产区面积约12000～黏性的硫酸盐及复杂的碱性硫酸铁。在沾污过程14000km。准东地区煤炭储量大，煤层开采方便，运中，金属钠对沾污结渣的影响如图1所示。输相对便捷，属于优良的工业以及发电用煤。准东煤具有挥发分高、热值高、灰熔点低、易结焦的特性，但褐煤，羧化钠它还有水分高、中等发热值、强沾污性、强结焦性、碱金属质量分数高(尤其是氧化钙、氧化钠)的特点，上述特点极大地限制了准东煤在发电企业的应用。新图1金属钠对沾污结渣的影响疆地区电厂燃用准东煤后普遍出现炉膛结焦、受热面锅炉内在高温火焰的作用下，碱金属会升华，燃沾污、对流换热面

4、积灰等问题，部分电厂甚至出现了烧温度越高，可升华的成分就越多。碱金属与SO被迫停炉的事故，严重威胁锅炉安全运行。随着掺烧结合在一起，形成易熔的钠钾化合物，构成了易黏附准东煤比例的增大，结焦情况就越发严重。本文以新灰垢的基础。当金属壁温高于600℃时，熔融状态疆新特能源股份公司自备电厂(以下简称自备电厂)的K2S04和Na2SO4会发生高温腐蚀。K2O，Na2O正在运用的低温燃烧法为基础，将其作为防止准东煤和KC1，NaC1在灰中所占份额一般很少，但对灰熔点结焦和受热面污染的主要手段。会有明显的影响。酸性灰渣中每添加1％的Na0／2准东煤结焦机制分析KO，

5、可使灰的熔化温度下降17．7℃。2．2运行参数控制2．1碱金属的质量分数影响对于四角切圆燃烧方式煤粉锅炉，在热态情况由于历史成因和当地特殊的自然地理环境，新下，由于补气条件不同而造成射流偏离，实际燃烧切疆准东煤的一个显著特点是煤灰中碱金属质量分数圆直径将是冷态下的假想切圆直径的7—1O倍。维较高，碱金属氧化钠Na：O的质量分数(以灰分计)持合理的二次风与一次风合理的动量流率比，能有效总体都在2％以上。根据经验，如果煤中NasO和地阻止热态切圆的扩大程度，从而防止燃烧火焰刷NaC1的质量分数较高时，就会有严重的结渣倾向。墙，减缓刷墙造成的水冷壁结焦。在运行

6、中，应采取为有一个统一的对比尺度，通常将各种钠盐折算成合适的措施，对运行参数进行控制，以预防锅炉结焦。NaO，总体按NaO给出。(1)一次风压过高，会降低煤粉在炉内的停留收稿日期：2014—04—15；修回日期：2014—07—01时间，使煤粉无法完全燃尽，这样，部分熔融状态的基金项目：新疆维吾尔自治区科技计划项目资助(XJKJ14OO)灰焦将黏附在受热面上，加剧结焦。同时使得假想第8期李鹏，等：低温燃烧法在燃用准东煤锅炉上的应用·31·切圆扩大，增加煤粉扫墙的几率。一次风压过低且结焦特性将呈几何级数增长。炉膛出口烟温每降低携带煤粉的能力下降，会使运行磨

7、煤机的出力降低，50℃，结焦率就会大幅降低。炉内温度一旦高于灰严重时导致运行磨煤机堵塞。熔点，结焦将急剧恶化。通过试验摸索，结合烟温测(2)如果燃烧准东煤时氧量过大，会使炉内附量的实际情况，炉膛出口烟温在1050—1100℃时，近的氧化主燃烧区气氛过浓，主燃烧区温度燃烧加锅炉运行情况较好，没有流焦，也不会使结焦恶化。强，可能会导致局部过热使结焦加剧。如果锅炉运目前，自备电厂主要通过控制对炉内温度有重行氧量偏低，炉内还原性气氛较强，煤的灰熔点就会要影响的变量来控制锅炉结焦，控制炉膛出口烟温下降，锅炉也容易结焦。在1150cc以下，锅炉能够满负荷稳定运行并且

8、结焦2．3相关电厂的实践可控。降低炉膛温度的方式包括以下几点：(1)借鉴湖北宜化