浅谈直流锅炉清粉仓运行故障

浅谈直流锅炉清粉仓运行故障

广东广华发电有限公司拥有2台1025吨/h直接燃煤锅炉。水泥系统采用中央储水式加热法送粉系统。制粉系统有4台350/600低速球磨机;A、B粉仓采用混凝土结构,粉仓上部布置有一条输粉机,调节A、B粉仓的粉位;20台给粉机,两台一次风机;收到基的烟煤煤样分析,挥发分为23%～26%;电厂地处南方,空气湿度较大,停炉后再启动,长期受粉仓积粉问题困扰。1停止安装后，粉末储存的危害和传统清粉技术的弊端1.1煤粉结块的破坏停炉时间长,不清粉仓或因设备原因(如紧急停炉)没有清粉仓,使粉仓积粉受潮结块。原来进入粉仓的煤粉温度在65～70℃,并带有一定的水分,停炉时如果没有清粉仓,过1～2天,检查粉仓上部木屑分离器的清理盖板,就会发现布满煤粉析出水分凝结产生的水滴。一定粉位的煤粉在自重和水分作用下,造成积粉结块。停炉时间短,若不需要清粉仓,要密闭粉仓,如果粉仓漏风,有可能使积粉自燃。若粉仓积粉受潮结块后,再次升炉时,给粉机上部煤粉结块,造成落粉不畅,缺角燃烧,难以调整燃烧偏差,因此耗助燃油多,煤油混烧时间长,并且在这一阶段,局部水冷壁经常超温,为“四管爆破”埋下祸根。此时,要组织人员处理给粉机粉室的煤粉结块,工作量大,耗时间长,并且粉尘污染环境,对工作人员和附近电气设备的工作都造成一定的影响。1.2做清粉仓的影响停炉时,往往运行人员采用烧空粉仓积粉的方法来清粉仓。这种停炉时清粉仓,虽然避免了粉仓积粉的危害,为下次升炉投给粉机带来了方便,使给粉机很快地投入正常运行,对锅炉燃烧节油有利。但停炉时清粉仓也存在较大弊端,主要表现在以下几方面:首先,停炉时清粉仓消耗时间长,停炉过程耗助燃油也就增多,锅炉低负荷运行时间也会越长,厂用电耗也会增加。其次,停炉清粉仓过程中,当粉仓粉位处于过低时,有一定宽度的粉仓内的煤粉流动性差了,而投入的对角给粉机是处在粉仓下部不同位置的,所以,给粉机的运行就不可避免受到粉仓粉位影响,会出现对角投入的给粉机中某一台给粉机有时候没有粉下,有时候有粉下的现象,这样会引起锅炉燃烧偏差,局部水冷壁超温,也为“四管爆破”埋下了祸根。所以,锅炉升、停炉次数越多,“四管爆破”危险性就越大。最后,停炉清粉仓后,在下次升炉时,本粉仓也要重新制粉到一定粉位后才可以投入相应给粉机运行,在这段时间内燃烧耗油量会增加。与清粉仓对给粉机能方便投入带来的节油比较是否节油,要作技术经济比较后才能确定。1.3煤粉仓的方式采用停炉后清粉仓,可以节约助燃油,减少“四管爆破”的祸患。如果机组要大修,清粉仓要更彻底,除了要烧空积粉外,还要将粉仓残存的煤粉排掉,防止残粉自燃和有利于检修工作,常规停炉后清粉仓有以下两种方法:方法一:如本厂是由运行人员尽量烧空粉仓积粉,停炉后,检修人员拆下给粉机,从粉仓防爆门处,用压力水把煤粉仓残余煤粉冲走,用给粉机的下粉闸板控制带粉的水量,通过管道排至渣沟,打到灰塘沉淀。方法二:有些厂采用拆给粉机下粉短管后,接驳临时管,再用固定管排至邻炉运行中的制粉系统的磨煤机出口管,利用邻炉制粉系统的负压进行抽粉,煤粉进入邻炉粉仓后重新利用。这种方法要求相邻两台炉距离较近,但往邻炉制粉系统送粉的固定管在现场是比较难布置的。这两种方法操作复杂,检修、运行人员工作量较大,系统安全性下降。特别是经常停炉,操作难度更大。2停止安装后，清粉场节能新技术的可行性2.1煤粉仓停炉后清粉仓的技术—研究的目的及停炉后清粉仓的技术要求如果能够做到停炉不清粉仓,只是适当降低粉仓粉位,停炉后再清粉仓,等到再次升炉前,能从邻炉送过来新制的煤粉,那么就能够克服粉仓积粉和停炉时清粉仓的弊端,真正能够做到缩短升、停炉时间,节约助燃油、减少厂用电,并能减少或防止因给粉机落粉不均引起的燃烧偏差而造成的“四管爆破”。因此,很有必要设计一种安全可靠,操作简单、节能经济的装置进行停炉后清粉仓工作的方法。安全就是要满足清粉仓过程,不能引起煤粉自燃、结潮,危及设备的安全;可靠就要满足与一次风管可靠隔离,绝对不能使煤粉流入一次风管,当恢复原一次风管运行时,又不能有煤粉漏出来,造成煤粉自燃和污染环境;操作简单就是要尽量减少操作次数,尽量减轻运行、检修人员的工作量,尽量减少设备的多次拆卸和系统改造;节能经济就是每次清粉仓时能做到节油、节电和防止燃烧偏差造成的“四管爆破”。为了达到上述目的,以下就本厂生产实际,根据“等效替代转换”原则,提出如下停炉后清粉仓的一种新技术,即停炉时不清粉仓,停炉后利用邻炉制粉系统负压抽粉清空粉仓,等到下次该炉升炉时,先从邻炉粉仓送粉到该粉仓,以缩短停、升炉时间,从而达到节能。据此设计了如下停炉后清粉仓装置,并对其设计特点、性能、使用、节能等方面进行分析论述。2.2给粉机出口短管增设预压器(1)在邻炉给粉机层的旁边磨煤机出口管预接短管,并装手动门隔绝备用。用接驳的每段5m的临时管代替固定管,临时管连接使用法兰连接,需要抽粉时,与邻炉运行中制粉系统磨煤机出口管连接。这样,临时管一边连接大气,一边连接邻炉运行中的最近的磨煤机出口管,利用冷风送粉,压差为大气压与磨煤机出口处负压的压差。临时管拟用φ159钢管,布置在给粉机平台的地面上。临时管在给粉机段上开孔,并预留法兰接口,平时用盖板封住。(2)由于给粉机是铸铁构件,焊接性能极差(不能焊接),就要把铸铁材料的给粉机出口短管换成碳钢材料的出口短管。在出口短管的一个平面上开孔,并预留法兰接口,平时用盖板封住,作备用。(3)给粉机出口短管的下部有一个伸缩节,当要抽粉时,拆开给粉机出口短管下部的螺丝,在接合面中间,加入一块堵板,封住进入一次风管的通道。打开给粉机出口短管预留盖板,在出口短管内的堵板上,铺一层薄隔热层,再放一块45°角的三角型导流块(组合件),排粉时使煤粉更顺利排出来。用固定管将出口短管预留孔与抽粉用的临时管预留孔连接,来代替常规停炉后清粉仓时拆给粉机出口短管后连接出口管与抽粉管的工作量和减小检修人员的拆装给粉机出口短管工作量。(4)给粉机出口短管与布置在给粉机层地面的输粉管有一定的高度差。为减小拆装临时输粉管的工作量与次数,输粉母管在连接给粉机排粉段的开孔的上方,装一个十字架状的筒,在横架和筒上开几个孔,法兰结构,用于连接几台给粉机排粉的固定管。根据输粉管下粉前后压差,逐渐调整(或转换)给粉机投入的台数和转速,控制输粉量。(5)输粉机改造。以相邻的两台炉为一个单元,例如:以本厂为例,原来一台炉4套制粉系统,A、B制粉系统进入A粉仓,C、D制粉系统进入B粉仓。粉仓顶部各有一条输粉机,作调整A、B粉仓粉位之用。可考虑改造为第一台炉A、B、C制粉系统用一条输粉机,#1炉的D制粉系统与#2炉的A制粉系统用一条输粉机。#2炉B、C、D制粉系统用一条输粉机。实际上,增加了一条中间的输粉机,在大、小修后清空粉仓后升炉,起码有一个粉仓有足够的邻炉送过来的刚制好的煤粉。为升炉过程煤粉代油,提供有利条件。另外,中间的输粉机长度要加长,总长达55m。中间的输粉机两端上部与三叉挡板之间,要预留插板空位,停炉时作隔绝用。2.3煤粉的下粉系统(1)输粉母管阻力分析:两炉之间有一定距离,从粉仓最远的给粉机到邻炉最近的磨煤机出口管,距离约有80m。输粉母管两侧压差和输粉母管管径决定进入输粉母管的风量。当给粉机往输粉临时母管排粉时,母管阻力增大,下粉点的前、后压差会增大。(2)输粉母管安全分析:由于输送的煤种是烟煤,采用冷风送粉,要防止积粉及堵管,若发生堵管,拆开临时短管清通。(3)防止输粉母管积粉措施:输粉母管在连接给粉机排粉段的开孔的下方,装一个混合器,即焊两块前、后布置的板,使给粉机下来的煤粉与冷风混合得更好。在下粉混合器前、后安装就地U型测量差压装置。下粉量由给粉机转速控制。(4)在抽粉过程中,加强对抽粉的制粉系统监视,保持磨煤机出口负压,加强抽粉临时管前后压差、温度检查。(5)停炉后抽粉仓积粉时间应在停炉6h后进行,炉膛已进行自然通风,保持一定负压,避免炉膛灭火后产生正压热气流,通过一次风管对给粉机下粉短管处加热。如果要停炉后马上抽粉,应该在停炉前装好两台给粉机出口短管的堵板,并铺隔热材料。(6)输粉时对邻炉制粉系统的影响:由于在磨煤机出口管加入一股冷风,邻炉运行中的制粉系统出力应略有所下降,但增加了抽入的煤粉量,邻炉粉仓粉位估计变化不大。2.4采用其停炉节能技术,其节能效益预测该技改需用材料有:抽粉用钢管的总长度为160m(2条80m管),分成32段;2个十字架状的筒、10条短钢管(支管)、2个阀门;40台给粉机出口短管更换为碳钢材料做的下粉短管、40块小盖板;一条55m长的输粉机。采用该停炉后清粉仓新技术带来的节能潜力非常可观,其节能效益预测如下:(1)停炉节能:按照现在本厂滑参数停机耗油量的最好记录为65t。采用该停炉后清粉仓新技术改造后,利用较高粉位造成的稳定煤粉喷燃器火焰代替部分油枪,估计滑参数停机耗渣油量降至30t,预计节省渣油35t。并缩短低负荷清粉仓阶段运行时间,估计缩短1h,降低了停机时的厂用电量。(2)升炉节能:按照现在本厂冷态启动耗渣油量的最好记录为120t。采用该停炉后清粉仓新技术改造后,冷态启动耗渣油量估计降至80t左右,预计冷态启动节省渣油40t。(3)“四管”安全性提高:采用该停炉后清粉仓新技术改造后,避免粉仓粉位排空过程而出现的燃烧