燃烧新疆准东五彩湾煤锅炉防结焦、沾污情况介绍2

燃烧新疆准东五彩湾煤锅炉防结焦、沾污情况介绍神华新疆准东五彩湾发电公司发电项目是神华煤电高度一体化项目，厂址位于新疆昌吉州吉木萨尔县准东五彩湾煤电、煤化工国家级准东产业园，紧邻神华神新五彩湾露天煤矿。项目规划装机容量8700MW，分三期建设（分别为：一期2×350MW,二期4×1000MW，三期4×1000MW），燃煤依托神华新疆能源公司五彩湾露天煤矿煤炭资源，是神华煤电一体化资源综合利用示范能源项目。一期工程建设2×350MW超临界间接空冷燃煤机组，一期项目于2011年5月9日开始启动建设。两台机组分别于2012年11月27日、2012年12月19日投产发电，顺利实现2012年“双投”的总工期目标。建设过程中，未发生任何人身、设备的安全事故，工程获“自治区文明工地”称号。锅炉设计煤种介绍设计煤种主要特性准东五彩湾发电公司发电项目一期2×350MW超临界间接空冷燃煤机组设计煤种为神华神新公司准东五彩湾煤矿烟煤，该煤种与国内典型烟煤相比，准东煤具有灰中高碱金属含量（氧化钠6%）和较高水分（全水份28%）等特点，根据普华煤种特性判别准则和西安热工研究院煤质特性评价判据分析结果，该煤种具有强结焦和强沾污性。设计煤种主要指标分析表成分符号单位设计煤校核煤1校核煤2全水分Mt%27.326.030.0空气干燥基水分Mad%13.0513.0915.94收到基灰分Aar%5.277.114.50干燥无灰基挥发分Vdaf%32.7232.9235.14收到基低位发热量Qnet,v,arMJ/kg19.1319.0217.90煤灰变形温度DT×103℃1.321.291.33煤灰软化温度ST×103℃1.331.301.34煤灰半球温度HT×103℃1.341.311.35煤灰流动温度FT×103℃1.351.321.36煤灰中氧化钙CaO%27.5321.5128.38煤灰中氧化镁MgO%7.425.268.66煤灰中氧化钠Na2O%6.085.426.25煤灰中氧化钾K2O%0.460.420.74西安热工研究院1MW试验炉结渣情况（典型工况渣型）（一级过热器沾污）（炉底渣型）燃烧准东煤锅炉现场结焦、沾污情况（屏过入口）(高再入口)（冷灰斗）（喷燃器）加强与科研院所合作，共同攻克准东煤结焦、沾污难关积极与西安热工研究院合作，深入分析准东煤及灰渣特性2011年6月，经调研发现新疆等单位燃烧准东煤锅炉具有强结焦、沾污情况，准东五彩湾发电公司高度重视，在神东电力公司的高度关注和支持下，随即与国内燃煤研究权威单位西安热工研究院合作，重点对燃煤成分进行全面深入分析，为了保证分析的全面性、准对性和准确性，我们对现场取样的数量、取样的方式、包装运输方式进行了全面策划，编制了准东煤现场采样及化验实施方案，经西安热工研究院分析结果显示，准东煤灰成分中富含碱特性，其含量高达6～7%。继续与西安热工研究院合作，深入研究准东煤燃煤特性为了不影响工程项目的顺利推进，将“准东煤燃烧结渣沾污形成过程与应对技术研究”列入神华集团2012年科技项目，加大力度进行深入研究，研究分别从煤质特性分析试验、小型试验台架燃烧试验、燃煤特性评价、半工业性试磨与试烧、试验煤与锅炉设备匹配专家系统、200kW沾污试验台试验六个方面进行，经过深入研究和工业化试验，我们对燃烧准东煤有了全新的认识，取得了燃烧准东煤的燃烧、结渣、沾污和磨损等性能评价，界定了锅炉燃烧方式、炉膛参数、煤粉细度等对结焦、沾污的影响，分析准东煤与锅炉燃烧系统、辅机及除尘系统的适应性，并提出了合理的设备改进方向和运行原则。根据科技项目阶段性研究成果，积极开展成果和方案实施科技项目为龙头，催生多套技术方案2012年“准东煤燃烧结渣沾污形成过程与应对技术研究”课题被列为神华集团科技项目。根据课题研究的进程，西安热工研究院分期编制了“新疆火力发电厂燃用新疆准东煤调研报告”、“五彩湾煤实验室掺烧总结和评价”、“沾污试验台分析报告”、“湖北宜化锅炉实炉燃烧调整和添加剂试验报告等。东方锅炉股份有限公司研究制定了“锅炉防磨喷涂及受热面防腐喷涂方案”、“神华新疆准东2×350MW超临界机组锅炉吹灰器与受热面匹配分析”、“神华新疆准东2×350MW超临界机组锅炉吹灰系统运行建议”、“准东五彩湾电厂350MW超临界锅炉煤质结焦与沾污特性分析及锅炉对策措施”等方案。华北电力设计院设计提出了“混煤及对主要辅机影响的初步分析”方案。美国燃料技术公司制定了“标靶喷射TIFI技术及方案、“新疆宜化150t/h煤粉炉（纳米陶瓷喷涂）”方案。积极与华北电力设计院及设备厂家沟通，共同解决准东煤问题随着科技攻关的深入，准东五彩湾发电公司意识到靠初步设计配套的辅机及设备在燃烧准东五彩湾煤方面还可能存在不足，经协调华北电力设计院及相关辅机厂家，最终针对部分关键辅机设备进行了有针对性的设计优化，以满足高比例燃烧准东煤的需要。针对锅炉旋流燃烧器进行设计优化。在常规旋流燃烧器的基础上，为降低水冷壁附着焦块的形成，拉长火焰燃烧时间，将燃烧器稳燃齿环进行优化，减少燃烧扩锥角。针对锅炉吹灰器进行设计优化。经过深入研究论证，在原设计的基础上将每台锅炉本体吹灰器由原来78只增加到124只，增加相应的防磨盖板408个，确保吹灰器能有效全面覆盖受热面，并对吹灰压力进行了设计分析计算，同时对吹灰程控逻辑进行了调试优化。针对锅炉壁温测点进行优化。为有效监视锅炉受热面壁温，对壁温测点进行了合理性设计复核，经与东锅厂协商每炉由原设计179支增加到334支。针对锅炉观察孔进行优化。为有效监视燃烧准东五彩湾煤过程锅炉结焦、沾污情况，经分析研究，锅炉厂积极配合工程需要对观察孔进行了设计优化和设备附件供货，增加观察孔16个。针对锅炉脱硝系统进行设计优化。为防止燃烧准东五彩湾煤形成的沾污物对脱硝催化剂的影响，经与设备厂家协商，在原设计催化剂使用声波吹灰器的基础上，每台炉增加6台蒸汽吹灰器。针对锅炉干式除渣机进行设计优化，以提高锅炉抗燃煤结焦、沾污能力。将液压关断门压力由原设计10.8吨提高到18吨，碎渣机最大出力由15吨/小时提高到25吨/小时，斗提机及干渣机出力最大出力由15吨/小时提高到20吨/小时，为防止破碎机不易破碎焦块，增加淬渣冷却水喷雾设施。超前谋划，适时应用新技术、新材料对除焦剂进行充分论证和试验，探索解决问题的新途径。根据有关资料和实践，国内应用除焦剂解决锅炉燃烧低熔点煤有较多成功案例，为了研究除焦剂对解决准东煤结焦沾污在燃烧准东五彩湾煤防结焦、沾污方面的效果，西安热工研究院先后做了多次相关试验，但未有突破性进展。目前，我公司正在与美国燃料技术公司协商除焦剂的应用事宜，根据西安热工研究院锅炉材质腐蚀试验，管材无腐蚀，现美国燃料公司正在做具体实施方案，待方案确定我公司将结合等级检修实施。在基建过程中及时对锅炉受热面重点区域实施金属喷涂。在锅炉安装完毕、水压试验前期关键阶段，我们经过充分论证并请示神东电力公司同意后，及时实施了锅炉受热面重点区域金属喷涂，喷涂区域主要在锅炉炉膛及后竖井包墙区域，每台锅炉喷涂面积为2680平方米，该措施有效提高了受热面管壁光洁度和极大地降低了受热面被吹灰蒸汽吹损的风险。充分发挥内部专业技术力量，为锅炉大比例燃烧准东煤打好基础综合发挥生产技术牵头作用积极开展燃烧准东煤调研工作。先后八次组织专业人员对华电乌鲁木齐热电、国电红雁池电厂、阜康电厂、五家渠信发电厂、玛纳斯电厂等周边燃用准东煤电厂进行广泛调研。经调研发现，各厂在燃烧准东五彩湾煤均出现过结焦、沾污而引起锅炉被迫停炉，部分电厂还出现了超温爆管停炉事件。各厂为保证锅炉安全稳定运行，均采用掺烧低钠煤方式燃用准东煤，燃用准东煤控制比例大约为50～55%。深入思考燃用准东煤对设备及系统的弥补措施。组织内部专题分析，对多个关键设备及系统进行了设计优化方向提出相关建议，推动总包、设计及厂家进行重大设计优化六项。积极参与燃烧准东煤防结焦、沾污科技项目攻关活动。与神东电力技术研究院、西安热工研究院、厂家设计及总包设计单位深入协调，组织和协助召开相关科技研讨会八次。加强对燃烧准东煤运行方式策划和实施优化配、掺煤方式。在西安热工研究院168小时锅炉调试期间，燃烧方式为对冲错层燃烧，燃烧准东煤低负荷（250MW左右）比例为50%、高负荷（280MW）比例为40%的基础上，我公司制定了搀配煤调整试验方案，通过分仓上煤、准东煤同层对冲燃烧，将燃用准东煤比例提高到60%。优化吹灰器运行方式。通过现场观察分析，对燃烧器等重点结焦区域进行了吹灰频次的调整，由原来的每天一次，提高到每班两次，制定了分区域投运吹灰器程控方案，对锅炉屏过、高过、高再沾污区进行定期就地观察，确保不发生大的永久性结焦、沾污。适时加大负荷扰动。通过加强巡检检查，及时发现锅炉炉膛结焦和沾污体，使用吹灰无法清理的，选择在负荷较低时变负荷扰动进行清理。视情况进行磨煤机切换运行。通过切换磨煤机运行方式，达到降低燃烧区域集中热负荷，以阻断结焦沾污的发展。加强燃烧调整、巡视检查和人员培训管理。专业人员现场指导，运行严格按照配煤方案进行操作和和调整。加大设备检修维护力度加强吹灰器检修维护工作。通过点、巡检，及时发现吹灰系统设备缺陷，做到及时发现立即处理。加强对除渣及除灰系统设备的检修维护工作。通过点巡检，做好及时发现和处理问题。深入开展设备定期保养管理。通过定期给油脂、定期清洁等工作，确保相关设备处于良好状态、性能满足要求。实施锅炉深度燃烧优化调整，努力提高锅炉燃烧准东煤比例周密策划深度燃烧优化调整方案。为进一步降低燃料成本，向深度燃烧优化调整要效益，我们提前与西安热工研究院拟定了相关试验方案，通过研究与分析现场调整试验结果，一是，掌握锅炉设备运行现状和煤质适应能力；优化燃烧系统和制粉系统运行方式，提高锅炉炉运行的安全、经济性和稳定性；二是，确定锅炉所能适应的五彩湾煤的最佳掺烧比例，推荐锅炉优化运行参数；明确工作目标，努力实现大比例燃烧准东煤75%ECR及以下负荷，准东煤的燃用比例达到80%，力争达到100%。采用四台磨运行方式，准东煤进入A、B、C、D或A、B、C、E仓。75%ECR以上负荷，准东煤的燃用比例达到70%，力争达到80%。采用分磨掺烧方式，即准东煤与低钠煤分别上煤入仓，在炉内燃烧过程中进行混合。提供锅炉燃用准东煤100%ECR、75%ECR以及50%ECR各负荷段一整套制粉以及燃