1000MW燃煤机组锅炉冷灰斗浇注料结焦全过程应对及分析.pdf
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1、2023年第2 期(总第30 2 期)doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2023.02.008应用能源技术351000MW燃煤机组锅炉冷灰斗浇注料结焦全过程应对及分析朱亚(国家电投集团重庆电力有限公司,重庆40 0 0 0 0)摘要:锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行中比较普遍的现象。它会破坏正常燃烧工况,减少锅炉出力,破坏正常水循环,造成爆管事故,严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。为此文中对某电厂10 0 0 MW燃煤机组锅炉冷灰斗结焦问题进行了全过程应对及分析,提出了热态下炉内结焦区域诊断和炉膛深度洁净长期控焦方法,彻底解决了历时长达3个月的锅炉多区域严重结焦问题,对今后
2、同类问题的解决具有较强的参考价值。关键词:煤种;冷灰斗;浇注料;结焦;全过程中图分类号:TK223.28Full-process Response and Analysis of Caking of CastableRefractory in Cold Hopper of 1 ooo MW Coal-fired Unit Boiler(State Power Investment Group Chongqing Electric Power Co.,Ltd.,Chongqing 40oo00,China)Abstract:Boiler caking is a common phenomenon
3、 in the operation of coal-fired industrial boilers.It can destroy normal combustion conditions,reduce boiler output,destroy normal water circulation,cause tube explosion accidents,and even block the furnace exit and be forced to shut down in severecases.To this end,this paper conducts a full-process
4、 response and analysis of the cold hoppercaking problem of 1 o00 MW coal-fired unit boiler in a certain power plant,and proposes a methodfor diagnosing the caking area inside the furnace and long-term caking control of the furnace depthcleaning under hot conditions.The severe caking problem of multi
5、ple areas of the boiler,which lastedfor 3 months,was completely solved,which has a strong reference value for solving similar problemsin the future.Key words:coal type;cold ash hopper;castable refractory;caking;full process0引言目前优质的动力用煤具有高发热量、高挥发分、低灰分、低硫分的特点,但煤灰分中钙、铁、钠等金属氧化物含量较高,灰熔融温度较低,近年来多家电厂锅炉掺烧优质
6、的动力用煤后出现结焦问题,影响机组安全运行 1-4固态排渣煤粉炉火焰中心温度通常高达收稿日期:2 0 2 3-0 1-0 55修订日期:2 0 2 3-0 1-2 4作者简介:朱亚(19 7 0),男,本科,工程师,从事发电企业安全环保监督工作。文献标志码:AZHU Ya14001600,炉膛内煤粉燃烧后的灰渣颗粒呈熔化或半熔化状态,具有较强的粘结性,若灰渣颗粒到达受热面前未充分冷却为凝固态,易黏结形成结焦 5。通常炉内燃烧器喷口、水冷壁以及炉膛出口受热面等区域结焦多发,而冷灰斗结焦较为少见。文献 6 报道了某厂两台HG410/9.8-HM16型锅炉运行中冷灰斗堵渣,引起前后墙水冷壁积渣,并熔
7、为一体形成较大焦块,人力排渣无效被迫停炉,冷灰斗分流钝体改造后正常排文章编号:10 0 9-32 30(2 0 2 3)0 2-0 0 35-0 636渣。文献 7 报道了某厂单锅筒高压自然循环锅炉改变燃用煤种,煤粉细度偏离设计值,末级空预器严重堵灰,热风温度大幅下降,造成燃烧恶化,未燃尽煤粉颗粒落人冷灰斗结焦搭桥,后通过严格上煤管理、捞渣机改造以及磨煤机磨损件更换等措施,保证了锅炉的正常运行。文献 8 研究了某厂30 0 MW机组HG-1021/18.2-PM27型锅炉采用分磨制粉、仓内掺混、炉内混烧的方式掺烧河南义马烟煤引发冷灰斗严重结焦问题,采用降低义马煤掺烧比例、保证掺混均匀、规范制粉
8、系统投运方式等措施,较好地解决了冷灰斗结焦问题,确保了锅炉的安全稳定运行。文献9 研究了某电厂3台SG-466/13.73-M2003型锅炉冷灰斗斜面大面积结焦问题,通过清除冷灰斗斜面浇筑料,降低炉膛温度,有效缓解了冷灰斗结焦,并结合锅炉均匀配风、高负荷氧量控制在4.0%4.5%等手段,为锅炉长期安全燃用印尼褐煤打下了坚实基础。表1锅炉主要参数主蒸汽流量/(th-1)主蒸汽温度/主蒸汽压力/MPa再热器出口压力/MPa再热器出口温度/再热蒸汽流量/(th-)给水温度/锅炉制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式,每台炉配置六台磨煤机(五台运行一台备用)。采用前后墙对冲燃烧方式,每层布置8 只燃烧
9、器,同时在每层燃烧器靠近水冷壁侧设贴壁风,如图1 所示。3号机组C修期间,在锅炉冷灰斗区域增设钢玉耐磨浇注料,浇注料位置示意如图2 所示。前后墙垂直水冷壁与斜坡水冷壁交界处两侧各0.5m,长度约34m,四角冷灰斗拐角处两侧各应用能源技术由此可见,冷灰斗结焦主要是由煤种变化或设备因素导致,大多发生在30 0 MW等级及以下中小型机组,对于6 0 0 MW等级及以上大型高参数燃煤机组未见报道。本文对某电厂3号机组C修期间,在锅炉冷灰斗区域增设钢玉耐磨浇注料,浇注料位置示意如图1所示。前后墙垂直水冷壁与斜坡水冷壁交界处两侧各0.5m,长度约34m,四角冷灰斗拐角处两侧各0.5m,长度约15m,浇注料
10、厚度约7 cm,面积合计约130 m。10 0 0 M W燃煤机组锅炉冷灰斗结焦问题进行了全过程应对及分析,对今后同类问题的解决具有较强的参考价值。1设备概述某电厂二期装设两台10 0 0 MW燃煤汽轮发电机组,锅炉为超超临界参数、单炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、I型直流锅炉。锅炉主要参数见表1。锅炉主要设计参数锅炉最大连续蒸发量(BMCR)热耗率验收工况(THA)2.910.122.713.96605.0605.029.1528.025.935.56623.0623.02.374.632.227.51304.0300.00.5m,长度约15m,浇注料厚度约7 cm,面积合计约130 m
11、。燃尽风还原风贴壁风燃烧器图1燃烧器布置图2023年第2 期(总第30 2 期)锅炉额定蒸发量(BRL)2.825.36605.029.085.73623.02.303.35302.02023年第2 期(总第30 2 期)炉墙0.5m0.5m冷灰斗斜坡图2 3号炉冷灰斗增设浇注料示意2结焦诊断分析3号机组C修完成后启动并网,机组正常运行带负荷,运行第5日,首次在炉底捞渣机发现大焦块,焦块尺寸超1m1m0.3m,掉焦时冷灰斗发出敲击声、捞渣机溢流。运行第8 日,锅炉再次掉大焦,焦块尺寸达2 m1m0.4m捞渣机链条卡死,紧急抢修后恢复。锅炉突发结焦且发展迅速,需快速诊断炉内主要结焦区域,为后续应
12、对指明方向。通过焦块形态及可燃物含量分析、全炉膛观火孔检查、DCS参数分析、炉膛温度比对及分区域吹灰进行分析验证。(1)焦块形态及可燃物含量分析。对出现的典型焦块进行取样和可燃物含量分析。如图3所示,焦块形态涵盖了不规则块状。焦块的可燃物含量数据分布为6 0%7 0%、10%2 0%以及02%三个区间。由此可知,炉内已出现多区域结焦,且已引发燃烧恶化、煤粉未燃尽等问题。图3焦块形态(2)全炉膛观火孔检查。逐一打开全炉膛观应用能源技术火孔进行结焦检查,由于百万等级机组炉膛尺寸较大,炉膛火焰明亮,需多次反复观察,明确发现部分燃烧器喷口和前屏过热器屏底挂大焦。(3)DCS参数分析。记录历次掉大焦的时
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