燃用劣质无烟煤如何降低飞灰含碳量

燃用劣质无烟煤如何(rúhé)降低飞灰含碳量

华润(huárùn)电力（兴宁）有限公司汇报人：

李铁

共二十页内容简介一、概述锅炉型号锅炉规范(guīfàn)设计燃料二、历史状况三、调整思路四、学习借鉴五、燃烧器改造六、安装风粉在线监测控制系统七、结论2共二十页概述

华润电力（兴宁）有限公司#1、#2锅炉由上海锅炉厂制造。锅炉为超高压中间再热自然循环汽包，平衡通风，Л型露天布置，四角切园燃烧(ránshāo)，型号为SG-440/13.7-M779。设计煤种无烟煤，固态排渣方式。采用钢球磨中间储仓式制粉系统、切向燃烧(ránshāo)。炉膛宽9600mm，深8840mm，其宽深比为1.086，炉膛四周由Φ60×6mm节距为80.5mm的光管与扁钢焊接而成的膜式水冷壁。3共二十页一、锅炉主要设计(shèjì)参数额定蒸发量440t/h主蒸汽(zhēnɡqì)压力13.7MPa，主/再热蒸汽(zhēnɡqì)温度540℃锅炉计算热效率89%，锅炉保证热效率88%燃料消耗量55739kg/h，计算燃料消耗量53231kg/h4共二十页设计(shèjì)燃料项目符号单位数值设计煤校核煤应用基碳Cy%71.3658.63可燃基挥发份Vr%6.996.83应用基水份Wy%4.47.69应用基灰份Ay%13.9128.39应用基低位发热量Qydwkj/kg24719199255共二十页二、历史(lìshǐ)状况因当地煤矿关停，锅炉(guōlú)无法燃用设计煤种，长期燃用越南煤、福建煤，09年使用煤种情况为：热值19.9MJ/kg，挥发份5.45%。尤其是福建煤挥发份只有3%，而灰份又高，所以长期以来飞灰含碳量在15%～20%居高不下。为此，公司成立了燃烧调整小组，积极开展工作。6共二十页三、调整(tiáozhěng)思路 首先，从三次风入手，通过冷态动力场试验测得1～4角三次风风门在全开和制粉系统再循环风门全关状态下喷口速度约在60～100m/s左右，在热态运行制粉系统再循环风门全开时，1～4角三次风的速度分别为60、57、67、54m/s左右，三次风速较高对炉内燃烧器区域产生了极大的扰动。由于本锅炉采用(cǎiyòng)热风送粉，中间储仓式制粉系统，乏气做为三次风被送入炉膛，同时因三次风风温较低，如果风速、风量控制不当将会对炉内燃烧产生非常明显的破坏作用。7共二十页三、调整(tiáozhěng)思路 为此，锅炉低负荷运行时，为保持锅炉燃烧稳定，在保证磨煤机出力和煤粉细度的情况下，应尽量减少三次风量。三次风速过高破坏了炉内燃烧区上部的空气动力场，这在冷态动力场试验中已经得到了印证，对煤粉的充分燃烧更是雪上加霜，使得煤粉气流在炉内旋转强度降低(jiàngdī)，充满度变差，削弱了煤粉后期燃尽程度，飞灰可燃物含量增加也就不可避免。在试验过程中我们发现一次风和三次风挡板开关无刻度指示，这对燃烧调整和控制经济指标极为不利，建议增加防堵型动压测速装置。并把风速限制在55米/秒以下。二次风调整方面，围绕以提高炉膛温度为目标的，以富氧燃烧为方法的原则进行调整。为此，取得了一定的效果，飞灰含碳量有所下降。到2008年底下降到13%以下，但还不稳定。下表是我公司风速对照和目前燃用煤质分析报告。8共二十页三、调整(tiáozhěng)思路一、二、三次风设计(shèjì)参数名称设计风速(m/s)设计风率(%)设计风温(℃)设计风量(m3/h)喷口总截面积(m2)阻力(pa)一次风23.4132241043451.241500二次风4567.33807492004.6251200三次风5215.71201082410.5782000炉膛漏风49共二十页三、调整(tiáozhěng)思路华润(huárùn)电力(兴宁)有限公司入炉煤质分析报告

取样日期全水Mar％收到基内水Mad％空干基灰分Aad％空干基挥发分Vad％空干基挥发分Vdaf％干燥无灰基固定碳Fcad％全硫St,ad％空干基低位热值MJ/kg收到基3.139.92.8636.24.847.9456.10.7618.34#1飞灰可燃物%#1A细度%#1B细度%#2飞灰可燃物%#2A细度%#2B细度%停运停运停运8.62R200=0R200=0R90=3.6R90=2.8备注：报告日期：2010.3.1410共二十页四、学习(xuéxí)借鉴

在紧张的工作之余，燃烧调整小组还积极学习和借鉴国内外先进的理论和经验。通常，国内外将可燃基挥发份Vdaf<10%的煤列为无烟煤。无烟煤具有含碳量多、挥发份低、机械强度高、质硬、密度大、内孔隙小、不易研磨、挥发份析出温度高、导热性差、着火(zháohuǒ)困难、着火(zháohuǒ)温度高、热稳定性差、燃烧时化学反应速度缓慢，不易燃烬等特性，在无烟煤的燃烧中要着重解决着火(zháohuǒ)、稳燃、燃烬三个主要问题。为此，从燃烧学考虑，对无烟煤的燃烧，有如下要求：11共二十页（1）、原煤磨细。因为煤粒越细小，加热到着火温度愈快，反应的表面积增大，即提高了风粉混合物的着火品质。一般，取煤粉细度R90与煤的挥发份数值相近。（2）、高的一次风粉混合物浓度。尽可能维持低的空气份额，加速煤粉吸热，使风粉混合物在燃烧器附近达到(dádào)着火温度。（3）、高的一次风粉混合物进口温度和燃烧空气温度。这样可以减少加热时间，易于着火。四、学习(xuéxí)借鉴12共二十页四、学习(xuéxí)借鉴（4）、低的一次风粉混合物出口速度。为延长煤粉在燃烧器喷口附近的停留时间以及改善煤粉空气(kōngqì)混合物的加热条件，应选用较小的速度。（5）、燃烧空气分级输入。为进一步改善加热和着火条件，必须根据燃烧进程分阶段输入空气。（6）、长的燃烧路程。为使碳粒充分燃烬，就应使燃料颗粒有一个尽可能长的燃烬路程。（7）、着火区域具有高的燃烧室温度和燃烧室壁温，以使煤粉尽早地达到着火条件。13共二十页四、学习(xuéxí)借鉴另外，我们又从煤粉细度上下功夫，对粗粉分离器档板进行多次调整，在兼顾(jiāngù)制粉系统出力的前提下，尽量调细煤粉的细度。另外，到兄弟厂参观、学习。百叶窗浓淡燃烧器就是个很好的例子。14共二十页五、燃烧器改造(gǎizào)

我公司两台锅炉原设计燃烧器采用CE公司的上下(shàngxià)浓淡WR燃烧器，其中＃1炉内燃烧器区域水冷壁敷设卫燃带约200M2。锅炉投用二年多来，低负荷稳燃性能较差（最低脱油稳燃负荷90MW左右），由于现燃用的是劣质无烟煤(Vad只有3%-4%，Qydw只有18－19MJ/kg)，运行中燃烧工况波动较大，频繁投入油枪进行稳燃。15共二十页五、燃烧器改造(gǎizào)通用（百叶窗）型直流煤粉稳燃燃烧器，该技术是一种带有百叶窗稳燃器的新型燃烧器。它能使煤粉气流在喷口处形成有利于煤粉迅速升温着火的煤粉浓度场、气流速度场和温度场，使煤粉得以迅速升温着火，形成稳定的着火源。由于其良好(liánghǎo)的空气动力学及燃烧烧动力学特性，我公司#1、#2炉A、B层喷燃器做了更换。改造后，最低稳燃负荷由95MW降为75MW；锅炉用油同比2008年减少1262吨。16共二十页六、安装风粉在线监测(jiāncè)控制系统为解决一次风吹管及缺乏对一次风（煤粉浓度、风速等参数）进行有效监控的问题，我司于2009年10月通过对国电河南濮阳电厂的调研后，安装了西安热工研究院锅炉燃烧监测技术研究所研发的“锅炉风粉在线监测控制系统”，该系统已在全国多家电厂的200多台锅炉上安装运行，其对优化调整具有较强的针对性，并利用#1、2机组调停的机会进行了安装。从目前运行情况看，在90～110MW负荷工况下，同层各角自动调节（煤粉浓度）性能良好，对于保证火焰中心、降低飞灰可燃物及有针对性的开展燃烧调整具有较好的指导作用，也彻底改变了司炉的习惯操作方式，为运行人员(rényuán)监视每个燃烧器的风粉情况和及时有效地进行燃烧优化调整提供了条件和依据，其节能效果显著，很受运行人员(rényuán)欢迎。17共二十页七、结论(jiélùn)

经过努力，在借鉴国内外技术以及设备技改的基础上，燃烧调整工作取得了一定的成效，飞灰含碳量基本稳定在12%以下，但由于受技术水平限制、燃用煤种差异较大等因素影响，一次风吹管、给粉机卡涩等问题仍旧无法彻底根治，希望能借助本次(běncì)交流会把上述问题得以解决。18共二十页汇报(huìbào)完毕华润(huárùn)电力（兴宁）有限公司敬请批评指正共二十页内容(nèiróng)总