1 設備概況
滄州發電廠#6、#7爐為高溫高壓自然循環固態排渣煤粉爐,其主要參數為:額定蒸發量130t/h;過熱汽壓9.81MPa;過熱汽溫540℃。鍋爐設計燃用山西盂縣貧煤,制粉系統為熱風干燥、中間儲倉式鋼球磨煤機,采用熱風送粉四角噴燃燃燒系統。
2 存在的問題?
該爐自2001年10月投產后,燃燒風量一直不足,送風機無法向爐膛送風,鍋爐達不到額定負荷,當鍋爐負荷在105t/h時,過熱器后氧量僅有2%。為了增加送風量,曾采取各種措施以減少送風系統各部分阻力,如取消送風機出口檢修用擋板或拆除送風機入口的風量測量裝置,但并未解決問題。
3 送風受阻位置的確定
3.1 受阻風道的確定
送風機的風量經預熱器加熱后,通過一、二、三次風3個途徑進入爐膛。
a.送風通過一次風進入爐膛。該爐設計一次風速為26m/s,并設有一次風速在線監察系統。實際一次風速運行值在27m/s左右,一次風送粉正常,因此可以認為一次風系統運行正常。?
b.送風通過三次風進入爐膛。三次風是制粉系統的乏氣,該爐制粉系統運行狀況良好,有足夠的煤粉供給鍋爐燃燒,且煤粉很細,表明制粉系統的干燥系統運行正常。?
c.送風通過二次風進入爐膛。鍋爐的二次風是通過四角燃燒器的上、中、下二次風噴口送入爐膛的,二次風的設計風速為49m/s,占總風量的52%。如果能保持設計風速,燃燒器的噴口面積能夠將充足的二次風量送入爐膛。?
在鍋爐的燃燒系統中,一次風的阻力最大,對于沒有一次風機的鍋爐,送風機的風壓首先要保證有足夠的一次風總風壓。但是實際運行中滄州發電廠#6、#7爐4個角的二次風分風壓經常高于一次風總風壓。表盤指示,一次風總風壓為2900~3000Pa,而4個角二次風分風壓經常為3000~3100Pa,以上運行情況與一般四角噴燃鍋爐運行狀態不符。表明該處二次風道的阻力過大,具體實測值見表1。
3.2 受阻位置的確定?
制造廠提供的燃燒器二次風噴口阻力為936Pa;從四角二次風分風道(截面400mm×800mm,二次風分風壓測點處)至燃燒器的二次風小風門的風速以DLGJ26-1982《火力發電廠煙風煤粉管道設計技術規定》中規定的二次風最大風速35m/s計,計算得到該段風道阻力為694Pa。加燃燒器的阻力,即從四角二次風分風道到燃燒器出口的阻力為1629Pa,遠遠小于實測阻力。因此送風受阻的原因很可能是該段風道有問題。圖1所示為該段二次風道圖,圖中尺寸為改后尺寸,單位為mm。
4 送風受阻原因分析
該段二次風道送風受阻有3個因素。
a.運行操作中二次風小風門開度過小使送風受到限制。但在實際運行中,上、下二次風小風門全開,中二次風開50%,表明二次風小風門開度不會影響送風量。?
b.二次風小風門擋板開度指示值與實際開度不一致或者擋板軸與風門脫節,軸轉實際風門不動。但是#6、#7爐在投產時每個風門開度均進行過檢查校對,與鍋爐送風量不足無關。?
c.二次風的通道斷面過小,無法通過所需要的二次風量。該爐燃燒器二次風小風門直徑DN=280mm,與二次風小風門相連接的小二次風道直徑為273mm×3mm。表2列出燃燒器出口二次風速達到49m/s時,與燃燒器相連接的273mm×3mm小二次風道的風速應達到的值。?
由表2可看出,二次風口中,上二次風口風速最大,如果上二次風口風速達到49m/s,則同它相連的小二次風道內的風速必須達到78m/s;下二次風口風速達到49m/s,則同它相連的小二次風道內的風速必須達到69m/s。顯然實際運行中二次風道達不到以上風速。該段二次風阻力過大,二次風送不進去,致使燃燒缺風,鍋爐達不到額定負荷。同時燃燒器的小風門直徑偏小,也是造成二次風阻力過大和送風受阻的原因之一。
5 改進措施及效果?
根據以上分析,2002年10月對#6、#7爐進行了改造,將燃燒器上、下二次風小風門直徑由280mm改為370mm;將同上、下二次風口相連的小二次風道直徑由273mm改為377mm。由于中二次風口較小,中二次風的小風道與風門未動。?
改造后,上、下二次風小風道風速分別由原來的78、69m/s降至40.4、35.7m/s。鍋爐達到了額定負荷,過熱器后氧量充足,二次風分風壓降到1800Pa左右,解決了鍋爐燃燒缺風及達不到額定負荷的問題。
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