如何消除劣質(zhì)煤對鍋爐安全經(jīng)濟運行的影響
近期由于煤炭市場的變化,鍋爐煤質(zhì)惡化,鍋爐運行頻發(fā)滅火,在電力供應日趨緊張的情況下,頻發(fā)的滅火帶來的影響不僅僅是對外限電,更重要的是在目前五大公司竟價上網(wǎng)的形勢下,對企業(yè)樹立良好的形象帶來極其不利的負面影響。同時,煤質(zhì)變差對鍋爐經(jīng)濟運行和安全運行帶來諸多不利因素,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、煤質(zhì)變差對鍋爐安全運行的影響:
1.1煤質(zhì)差鍋爐容易滅火: (1) 當鍋爐燃煤揮發(fā)份含量低時,需要的著火溫度就越高,煤粉就不易著火,煤粉著火前的準備階段將不充分,燃燒不穩(wěn)定,極易滅火。 (2) 煤質(zhì)差,為滿足負荷需要,相應給粉機的轉(zhuǎn)速要比原來額定出力下轉(zhuǎn)速大的多,才能滿足負荷的需要,而長時間的高轉(zhuǎn)速、超額定出力運行,在一次風壓增加受到限制的情況下,一次風管內(nèi)易出現(xiàn)積粉,具體表現(xiàn)在現(xiàn)場的情況就是來粉忽多忽少,導致爐膛負壓大幅度波動,尤其是在一次風管瞬間被吹通的情況下容易導致鍋爐正壓滅火。 (3)給粉機來粉中斷
:1)在相同負荷工況下,煤質(zhì)差時耗煤量比正常工況下增加近1/4,而原給粉機電機功率是按標準煤設計出力計算的,現(xiàn)燃用劣煤一直在大負荷下運行,時間長,電機過熱,(變頻器控制)頻繁跳閘,導致來粉中斷。2)燃用劣質(zhì)煤時,由于煤質(zhì)灰份大,流動性差,在給粉機上部容易形成蓬粉現(xiàn)象,造成給粉機不來粉。
(4)燃煤灰份大
:含硫高,滅火保護火檢探頭積灰清理不及時,判斷不準確,導致火檢動作。
(5)燃煤煤種突然變化
:正常燃燒過程中,當爐突然出現(xiàn)大幅度掉壓,爐膛抽負壓現(xiàn)象,往往是煤質(zhì)突變的先兆,判斷不準,處理不及時,極易滅火。(在2003年13次滅火中,有8次是因為煤質(zhì)突變引起的)。
(6)人員方面的因素:1)運行人員調(diào)整不及時或調(diào)整不當;2)從滅火時間來看,多發(fā)生在交接班前后30分鐘內(nèi)或夜班期間,說明人員思想重視不夠。
2、防范鍋爐滅火的措施:
2.1煤質(zhì)差時:鍋爐燃燒首先第一反映是主汽壓力難頂,給粉機轉(zhuǎn)速比相同負荷工況下明顯增大,(平時500r/min,劣質(zhì)煤600-700r/min),一次風壓大幅度擺動或給粉機電流隨爐膛負壓大幅度波動,壓力忽高忽低。若出現(xiàn)此類現(xiàn)象,應立即聯(lián)系值長,壓低機組負荷, 將來粉不穩(wěn)的給粉機停運(否則極易發(fā)生正壓滅火),投入該角小油槍穩(wěn)燃,待主汽壓力回升,爐膛負壓穩(wěn)定后,再將停運吹通的一次風管投入運行。
2.2給粉中斷:根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀,來粉中斷有三種情況: ①給粉機對輪斷銷子。 ②給粉機電機過負荷跳閘。 ③來粉過多、煤粉結塊或給粉機上部蓬粉等現(xiàn)象。 前兩種原因,均為給粉機電機超過設計出力運行,電機過熱(就地測量跳閘電機外殼溫度達80℃)導致給粉機電機跳閘。為確定這一因素是否正確,我們采用的方法是:將原經(jīng)常容易跳閘的上排對角兩給粉機2.2KW的電機全部更換為3.0KW。經(jīng)過10天時間觀察,在負荷相同、煤質(zhì)相同、給粉機轉(zhuǎn)速相同的情況下,再未出現(xiàn)頻繁跳閘現(xiàn)象。針對實驗結果,果斷將其余10臺給粉機電機全部更換為3.0KW,徹底解決了給粉機頻繁跳閘的現(xiàn)象,大幅度減少了因給粉中斷造成的限負荷,以及因來粉中斷導致的燃燒不穩(wěn)造成的助燃燒油量,排除了鍋爐滅火誘因,取得了相當大的經(jīng)濟效益(未改電機以前,由于給粉機跳閘原因,半年燃油近300噸,還不包括少發(fā)電量的損失)。后一種原因采用的方法:關小給粉機擋板,對粉倉下部進行敲打以及活動(開、關一次風擋板),基本解決了來粉不穩(wěn)的現(xiàn)象。
2.3滅火保護火檢動作的防止:在鍋爐滅火中,滅火保護火檢動作占3次,針對此類情況,采取了熱工定期將火檢探頭抽出清掃的辦法,若遇煤質(zhì)特別差的情況,增加清掃次數(shù)。另外,在燃煤灰份特別大,滅火保護火檢不穩(wěn)的情況下,及時投入小油槍助燃,有效的防止了滅火保護火檢動作。
2.4燃煤突變后的應對措施:一方面,積極聯(lián)系燃料公司,提前了解掌握煤種變化趨勢,另一方面,爐前配煤,即三套制粉系統(tǒng)其中一套制粉系統(tǒng)始終保留一倉較好的煤,遇煤質(zhì)差時,啟動此套制粉系統(tǒng)進行爐前配粉。
2.5針對交接班30分鐘內(nèi)值班人員思想、精力不集中的特點,分場制訂出:交接班前后30分鐘兩人監(jiān)盤的措施;同時要求運行人員調(diào)整好自己的作息時間,保證夜間上班期間精力充沛。當班期間作好防止煤質(zhì)突變的防范措施,避免減少了這一時段的滅火。
3、煤質(zhì)變差對鍋爐經(jīng)濟運行的影響 (1) 鍋爐助燃燒油量增加
(2) 制粉出力滿足不了負荷要求,輔機電耗大。
3.1煤質(zhì)變差鍋爐助燃燒油量增加: 燃用低揮發(fā)份的煤時,一方面由于著火點推遲,燃燒不穩(wěn)定,需要助燃燒油,另一方面,低負荷期間,由于爐膛溫度低,使著火更加困難,為確保燃燒穩(wěn)定,必須助燃燒油,所以燃用低揮發(fā)份的煤時,無論是在滿負荷工況還是低負荷工況,燃燒不穩(wěn)的問題始終存在。這樣,鍋爐助燃燒油量居高不下,經(jīng)濟性差。
3.2降低鍋爐助燃油的措施:當燃煤灰份特別大,滅火保護火檢不穩(wěn)的情況下,為確保爐燃燒穩(wěn)定不發(fā)生滅火,一般情況下必須投入小油槍助燃。但這一種運行方式極不經(jīng)濟,主要原因就是助燃燒油量偏大,而實際運行工況也不需要太大的油槍出力,通過摸索,我們采用將原點火小油槍出力由600Kg/h降為200-300Kg/h,作為平常運行助燃、引燃的一種輔助調(diào)節(jié),以盡量減少燒油,爐組啟動過程中,再將原油槍槍頭更換為600Kg/h,正常運行后聯(lián)系檢修更換為200-300Kg/h,取得良好效果。(備注:韓城電廠油槍為機械霧化式,額定油壓為2.2兆帕,油槍出力調(diào)整主要是通過改變油槍旋流霧化片孔徑大小來實現(xiàn)的,原孔徑為15mm,調(diào)整后改為10mm,同時適當將原額定油壓降低0.2兆帕左右)
3.3煤質(zhì)變差鍋爐制粉出力滿足不了負荷要求,輔機電耗大 (1)燃用低揮發(fā)份煤時,由于燃燒所需的煤粉量大幅增加,粉倉粉位難以維持,在相同負荷下需要運行的制粉系統(tǒng)將會增加,有時三套制粉系統(tǒng)全部運行,粉倉粉位不但不能維持反而會降低,主要原因是原煤的揮發(fā)份低,可磨系數(shù)下降,制粉系統(tǒng)的回粉率升高,出力下降,導致制粉耗電大幅上升。 (2)除灰耗電、沖灰水量增加 煤質(zhì)變差,除灰系統(tǒng)由于灰水濃度大,(由以前的50%增加到80%,)造成灰泵出力不足,整條灰溝水滿灰溢,灰渣溝長時間高水位運行,嚴重威脅設備安全,雖經(jīng)人力清挖,架設消防水帶,提高沖灰水壓,但收效甚微。尤其是提高沖灰水壓力、架設消防水帶后,灰水量增大,增加了灰泵運行的臺數(shù),既浪費了水源,又增加了除灰電耗,同時由于灰水量增大導致下游灰運困難,灰渣混除灰水排不及,溢流至居水河,造成環(huán)境嚴重污染。
3.4提高制粉系統(tǒng)出力措施: 制粉系統(tǒng)的出力達不到滿負荷的需要,主要是制粉系統(tǒng)的排粉機原設計參數(shù)按標煤設計,而現(xiàn)在實際情況是混煤,煤矸石太多,煤難磨,比重大,進入制粉系統(tǒng)后,原排粉機的設計參數(shù)風速就顯得偏小,將煤粉從磨煤機里帶不出去,粗粉分離器回粉量大,導致爐粉位跟不上負荷的需求,造成爐出力受到限制。采取措施:將原排粉機M6-30改為M6-31№18D,風量由65000米3/時提高到75100米3/時,解決了爐粉位達不到滿負荷需要的問題。(同時發(fā)現(xiàn)原排粉機葉輪磨損快,運行不到1000小時,葉輪磨損嚴重的無法修復,后改為江蘇的一種葉輪上面粘貼耐磨陶瓷片的葉輪后,現(xiàn)運行效果良好)
3.5防止灰溝堵灰、降低沖灰水量措施 韓城電廠建廠以來鍋爐渣溝一直采用上寬下窄的梯形斷面結構,原來煤質(zhì)正常的時候,灰量小,較低的沖灰水壓即可滿足沖灰需求?,F(xiàn)在燃劣質(zhì)煤后,原設計的灰溝由于斷面寬,水流速度小,動能小,攜帶灰量能力差,導致灰溝堵塞,針對實際情況,經(jīng)過多次深入現(xiàn)場觀察,實地測量尺寸、計算,提出了縮小灰溝寬度,減少底部寬度的方法,將原上下“胖寬型”均變?yōu)椤笆菡汀薄? 具體結構如下圖:(虛線部分為改造后的灰溝形狀。單位:mm) 由于截面變小水流速度提高,攜帶灰槳的能力大大增強,經(jīng)各種大小負荷試驗,灰水量明顯減少,灰溝堵灰溢灰的現(xiàn)象得到徹底解決?;覝细脑熘煌顿Y了3000元,不僅降低了沖灰水壓,減輕了對下游輸灰分場的壓力,而且沖洗泵電流下降近5安,既節(jié)約了水源,又減少了向河道的排灰量,徹底解決了煤質(zhì)差時鍋爐灰溝溢灰、堵溝和灰渣混除向河道溢流的現(xiàn)象,減少了除灰耗電,取得顯著的經(jīng)濟效益。 3.6結束語 針對上述措施,從03年底在鍋爐運行實施后,取得良好效果。尤其是在燃油節(jié)油、灰水排放方面的改造,通過小動作獲得了大效益,如給粉機、點火小油槍、渣溝的改造更新,如除灰沖洗泵電流下降一項,年節(jié)約電量就達30萬度,日平均節(jié)水量近240噸,年節(jié)水量約87600噸;給粉機、小油槍改造后,使鍋爐因給粉機跳閘造成的助燃用油量由2003年587噸減少為253噸,折合人民幣143.6萬元,并順利的通過04年夏季高峰季節(jié)和冬季大負荷運行的考驗,確保了年發(fā)電量26.26億度的任務。安全方面:鍋爐滅火等不安全現(xiàn)象得到有效的遏制。尤其是正壓滅火,出現(xiàn)了較大幅度的下降,2003年共發(fā)生滅火13次,2004年降到了9次。而正壓滅火次數(shù)由2003年的7次下降為1次。 由此看來,問題的分析是正確的,方案是合理的、措施是得力的、成果是顯著的、為鍋爐運行在應對劣質(zhì)煤這一環(huán)節(jié)提供了一條安全技術保障的實際經(jīng)驗。
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