变更煤种后水冷壁横向裂纹和爆管原因分析

1、TPRITPRITPRITPRITPRITPRI煤化程度低，一般称煤化程度低，一般称为年轻煤（或低阶煤）为年轻煤（或低阶煤）煤化程度高，一般称为年老煤煤化程度高，一般称为年老煤或高阶煤或高阶煤煤炭生产、煤炭生产、加工及利用加工及利用TPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRI表表 11-3 发电煤粉锅炉用煤技术条件发电煤粉锅炉用煤技术条件（GB/T7562-1998）分类指标名称符号分级界限辅助指标试验方法特低挥发分V16.5010.00Qnet,ar21.00低挥发分V210.0120.00Qnet,

2、ar18.50中挥发分V320.0128.00Qnet,ar16.00中高挥发分V428.0137.00Qnet,ar15.00Vdaf%高挥发分V537Qnet,ar12.00GB212高热值Q124.00中高热值Q221.0124.01中热值Q317.0121.00中低热值Q415.5117.00Qnet，arMJ/kg低热值Q512.00适用于褐煤GB213低灰分A120.00中灰分A220.0130.00Ad%中高灰分A330.0140.00GB212低水分M18.0Vdaf37%中水分M28.012.0Vdaf37%中高水分M312.020.0Vdaf37%Mt%高水分M420.0V

3、daf37%GB211特低硫分S10.50低硫分S20.511.00中硫分S31.012.00St，d%中高硫分S42.013.00GB214低软化温度ST111501250中等软化温度ST212501350较高软化温度ST313501450ST高软化温度ST41450GB219难 磨HGI14060中等可磨HGI26080HGI易 磨HGI380GB2565 注：注：V1（特低挥发分煤）目前不宜单独燃用（特低挥发分煤）目前不宜单独燃用发电煤粉锅炉用煤技术条件（GB/T7562-1998）TPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRI煤灰熔融温度（ST），150013

4、50150012501350115012501150无烟煤32.5524.4114.1722.316.56烟煤33.2323.7013.5616.8412.67褐煤21.1319.7228.1725.355.63低灰熔点煤ST1250在我国动力用煤中所占比例大约在30%左右，见上表TPRI元素氧化物熔点()化学特性化合物熔点()SiSiO21715酸性Na2SiO3877AlAl2O32043酸性K2SiO3977TiTiO21838酸性Al2O3-Na2O-6SiO21099FeFe2O31566碱性Al2O3-K2O-6SiO21149CaCaO2521碱性FeSiO31143MgMgO2

5、799碱性CaO-Fe2O31249NaNa2O1277升华碱性CaO-MgO-2SiO21390kK2O349分解碱性CaSiO31540TPRI1号炉炉膛结构简图号炉炉膛结构简图C.电厂锅炉设备和燃料电厂锅炉设备和燃料TPRI煤斗磨 煤 机密封 风冷 一 次 风热 一 次 风原 煤 取 样石 子煤 斗石 子 煤 称 量给 煤 机一 次 风 速一 次 风 温煤 粉 取 样制粉系统试验取样点简图TPRI煤粉分配器内部结构实拍图TPRI时间换管位置炉膛标高换管数量（根）（m）2008年9月A侧墙（后）4197A侧墙（后）3535A侧墙（前）B侧墙（后）B侧墙（前）2009年2月A侧墙（后）237

6、A侧墙（前）35138A侧墙（前）A侧墙（前）4117B侧墙（后）B侧墙（后）3835B侧墙（后）4128西北角206东南角177TPRITPRI符号符号单位设计煤（晋北烟煤）神华煤准格尔煤全水分Mt%9.615.714.0空气干燥基水分Mad%2.853.165.84收到基灰分Aar%19.779.8718.52干燥无灰基挥发分Vdaf%32.3134.3238.24收到基碳Car%58.8660.9453.74收到基氢Har%3.363.613.25收到基氮Nar%0.790.710.97收到基氧Oar%6.988.779.05全硫St,ar%0.630.40.47收到基高位发热量Qgr,

7、arMJ/kg-23.9020.95收到基低位发热量Qnet,arMJ/kg22.4422.8019.95哈氏可磨指数HGI/585867煤灰变形温度DT1031.101.101.50煤灰软化温度ST103-1.141.50煤灰半球温度HT1031.191.161.50煤灰流动温度FT1031.271.191.50煤灰中二氧化硅SiO2%50.4141.7433.03煤灰中三氧化二铝Al2O3%15.7314.9150.01煤灰中三氧化二铁Fe2O3%3.468.473.16煤灰中氧化钙CaO%3.9320.834.11煤灰中氧化镁MgO%1.271.670.50煤灰中氧化钠Na2O%2.33

8、0.570.16煤灰中氧化钾K2O%2.331.170.25煤灰中二氧化钛TiO2%1.590.501.70煤灰中三氧化硫SO3%1.287.200.01煤灰中二氧化锰MnO2%-0.1900.044电厂燃煤电厂燃煤数据数据C.电厂锅炉设备和燃料电厂锅炉设备和燃料TPRI试验期间入炉煤发热量变化情况试验期间入炉煤挥发分变化情况TPRI试验期间入炉煤硫分变化情况TPRI燃煤的着火温度比较煤粉不同停留时间下燃尽速度曲线（一维火焰炉工况2）TPRI神华煤掺烧准格尔煤后结渣特性的变化趋势TPRITPRI183502295028950前墙A侧墙后墙B侧墙燃烧器新装水冷壁取样孔33550350003800

9、0410001386423080A5-1A5-2A5-3A4-1A4-2A4-3A3-1A3-2A3-3A3-4A3-5前 3前 2前 1后 1后 2后 3B5-3B5-2B5-1B4-3B4-2B4-1B3-5B3-4B3-3B3-2B3-1炉膛水冷壁取样孔布置图共28个取样孔TPRI炉 墙水 冷 壁 管气 泵 抽 取 烟 气 至 分 析 仪并 于 此 处 插 入 热 偶 测 温8mm固 定 取 样 管O2COH2S炉膛燃烧器水冷壁区域烟气取样点示意图TPRI183502295028950前墙A侧墙后墙B侧墙燃烧器新装水冷壁温度测点335503500038000410001386423080

10、A5-1A5-2A5-3B5-3B5-1B5-2A4-1A4-2A4-3B4-3B4-2B4-1A3-1A3-2A3-3B3-3B3-2B3-1A2-1A2-2A2-3A2-4 A2-5后 A后 BB2-5B2-4B2-3B2-2B2-1B1-3B1-2B1-1A1-1A1-2A1-3前 B前 A炉膛水冷壁管壁温度测点布置图TPRI工况编号工况编号工况内容工况内容试验日期试验日期试验时间试验时间电负荷电负荷MW磨运行磨运行方式方式表盘氧量表盘氧量%T1基础102-2510:30-12:00500停14/164.5T2基础202-2701:4003:403005台磨7.2T3500MW变氧量03

11、-0209:1510:45500停14/164.5T403-0310:1011:40500停14/164.1T503-0313:2014:50500停14/163.5T6变防焦风03-0315:1016:40500停14/163.6T7变氧量03-0316:5017:40500停14/163.8T8变磨组合03-0614:10-15:40500停11/173.5T9变二次风旋流强度03-0609:4011:10500停11/173.5T1003-0613:4515:15500停11/173.6T1103-0616:0017:30500停11/173.8T1203-0712:5014:10500

12、停11/173.5T13变氧量03-0714:3016:00500停11/173.9T14停中层磨03-0810:3012:00500停14/123.5T15习惯风速03-0909:4011:10500停14/123.5T16高风速03-0913:0014:15500停14/123.7T17低风速03-0915:0016:20500停14/123.6T18停中层磨03-1014:1015:40500停12/183.7T19低负荷103-1201:5003:00350停6.1T20低负荷23-1301:3002:40270停8.1T21低负荷33-1303:0004:10300停7.3T2240

13、0MW变氧量3-1409:1510:10400停11/175.5T233-1410:3011:30400停11/174.9T243-1411:4012:30400停11/174.5T25450MW变氧量3-1414:3015:25450停11/175.0T263-1415:4016:40450停11/174.6T273-1415:5517:55450停11/174.1T28旋流微调3-1916:2516:00500停14/123.5T29二次风挡板60%3-1918:2019:20500停14/123.5燃烧调整试验工况表TPRI（A侧墙） （B侧墙）燃烧器区域A、B两侧墙结渣情况TPRI （

14、前墙） （后墙） 燃烧器区域前、后墙结渣情况TPRI42m标高处结渣情况 47m防焦风喷口处结渣情况TPRI17磨磨#4燃烧器冷态火花示踪图片燃烧器冷态火花示踪图片（2007年年5月华北电力研究院试验结果）月华北电力研究院试验结果）TPRI主爆口向火侧主爆口横向条纹横向条纹向火侧爆口金相A取样点能谱分析垢样取样点TPRI变氧量工况侧墙标高38m处贴壁氧量分布TPRI变氧量工况前后墙标高38m处贴壁氧量分布TPRI变氧量工况侧墙标高38m处贴壁一氧化碳分布TPRI变氧量工况前后墙标高38m处贴壁一氧化碳分布TPRITPRI变氧量工况水冷壁贴壁烟气温度沿炉膛高度分布图TPRI不同二次风旋流强度炉内

15、温度分布TPRI不同磨组合工况炉内温度分布TPRI不同一次风速炉内温度分布TPRI21%盘路管开度与水冷壁温度的关系TPRI不同负荷水冷壁最高管壁温度（表盘值）比较TPRI工况1炉膛贴壁烟气温度的测量结果TPRI1835023400后墙A侧墙前墙B侧墙燃烧器远程水吹灰器3355041455138602308049400微动水吹灰器# 1 0# 1 1# 1 2# 1 3# 2 5# 2 6# 2 4# 2 3 1号炉水力吹灰器布置图TPRI500MW吹灰试验炉膛41m标高两侧墙管壁温度变化图TPRI500MW吹灰试验炉膛38 m标高两侧墙管壁温度变化图TPRI500MW吹灰试验炉膛35 m标高

16、两侧墙管壁温度变化图TPRI500MW吹灰试验炉膛25m标高两侧墙管壁温度变化图TPRI500MW吹灰试验炉膛25m标高前后墙管壁温度变化图TPRI500MW吹灰试验炉膛20m标高两侧墙管壁温度变化图TPRI位置500MW300MWXYZXYZ水冷壁下联箱膨胀指示器前墙055363054347后墙035367032355标高膨胀指示器A前850313900300A后050317047307B前570318550307B后01033170105305标高实测A前45-40-A后38-35-B前45-40-B后43-40-表中：X-炉膛宽度方向坐标；Y-炉膛深度方向坐标；Z-炉膛高度方向坐标不同锅

17、炉负荷炉体膨胀指示器记录值（mm）TPRI 磨切换过程炉膛41m标高两侧墙管壁温度变化图磨切换过程炉膛38m标高两侧墙管壁温度变化图TPRI图图5-12 磨切换过程炉膛磨切换过程炉膛35m标高两侧墙管标高两侧墙管壁温度变化图壁温度变化图图图5-13 磨切换过程炉膛磨切换过程炉膛25m标高两侧标高两侧墙管壁温度变化图墙管壁温度变化图TPRI图5-14 磨切换过程炉膛25m标高两侧墙管壁温度变化图图5-15 磨切换过程炉膛20m标高两侧墙管壁温度变化图TPRI图5-16 启炉阶段磨投运对水冷壁壁温的影响TPRITPRITPRITPRITPRI再继续氧化成Fe2O3,使壁面受到破坏。这个腐蚀过程在近

18、350及大于以上温度时进行的很迅速。TPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRI两侧墙不同位置贴壁氧量和烟温分布TPRITPRITPRITPRITPRITPRI屏过下部屏过下部 屏过下联箱出口屏过下联箱出口TPRI 燃烧器喷口燃烧器喷口 后墙燃烧器区域水冷壁后墙燃烧器区域水冷壁TPRI 锅炉水冷壁管爆口形状锅炉水冷壁管爆口形状TPRI锅炉水冷壁爆管爆口形状锅炉水冷壁爆管爆口形状TPRI锅炉水冷壁管腐蚀、撕裂爆管形状锅炉水冷壁管腐蚀、撕裂爆管形状TPRI熔融性渣块熔融性渣块TPRITPRITPRI高过烟气入口侧 高再烟气入口侧低再垂直管段高再烟气出口侧TPRI 高温再热器管弯头明显胀粗 过热器直管管壁减薄TPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRITPRI 80年 代 至 今 的 近20年 研 究 工 作 中 ， 热 工 院 在 该 领 域 一 直 处 于 国