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循环流化床锅炉尾部烟道二次燃烧优化方案

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:循环流化床锅炉尾部烟道二次燃烧在锅炉事故中性质较为严重,会对锅炉设备造成巨大破坏。风煤或一、二次风配比不当,未完全燃烧的煤颗粒被高速气流带走,沉积在尾部烟道、水平烟道等处,发生二次燃烧。返料器底部流化风压上升至50kPa,炉膛上部烟气温度下降。尾部烟道及除尘器内严重结焦。2003年某厂440t/h循环流化床锅炉由于空气预热器区域内发生二次燃烧,造成管式空气预热器严重烧坏,被迫停炉更换,损失巨大。

循环流化床锅炉尾部烟道二次燃烧优化方案

【简述】

循环流化床锅炉尾部烟道二次燃烧在锅炉事故中性质较为严重,会对锅炉设备造成巨大破坏。

主要现象有:烟道和炉膛负压剧烈波动,烟气中含氧量迅速减少,发生二次燃烧处的烟气温度、工质温度及排烟温度不正常上升,烟囱向外冒黑烟;若回转式空气预热器处发生二次燃烧会使其外壳发红,电动机电流指示摆动;引风机风道外壳或烟道的不严密处冒烟或喷火星,严重时烟道防爆门可能动作。

【原因分析】

尾部烟道二次燃烧的原因主要是由于大量未燃烧完全的可燃物停留在尾部烟道、水平烟道等处,当烟气当中的氧气含量增大时,使可燃物得到充分的氧气而达到着火条件时就会迅速燃烧,引起二次燃烧。以下几种原因都会造成尾部烟道二次燃烧。

(1)风煤或一、二次风配比不当,未完全燃烧的煤颗粒被高速气流带走,沉积在尾部烟道、水平烟道等处,发生二次燃烧。一次风过大,一方面床温会急剧下降;另一方面会使气流上升速度增加,煤颗粒挥发分刚刚析出,焦炭还没来得及开始燃烧就被吹起。二次风量不足,扰动作用减弱,煤颗粒不能得到充分氧气,达不到完全燃烧的条件,其突出表现为炉膛上部氧量很低,通常会低于1.0%以下。

(2)旋风分离器分离效率降低。当旋风分离器分离效率降低时,较大颗粒会随烟气流到尾部烟道、水平烟道并沉积下来。

(3)锅炉在起动过程中或事故状态时投用床上或床下油枪(尤其投用床上油枪)时间比较长,造成油煤混烧,燃油与煤颗粒争氧气,煤颗粒得不到充分的氧气而燃烧不完全。

(4)省煤器和空气预热器等处的吹灰器故障或没及时吹灰,积存的可燃物不能被及时吹掉。

(5)入炉煤中细颗粒太多,大量未来得及完全燃烧的细颗粒夹带到尾部烟道、水平烟道并沉积。

(6)油枪雾化效果不好,大量油滴随烟气流到尾部烟道、水平烟道等处并粘附在上面。

(7)锅炉热态起动或在正常起动过程中没有进行充分通风吹扫。

(8)床层运行温度或煤种挥发分太低,就像无烟煤等煤种,由于其燃烧时间比烟煤、褐煤要长,如果风量风速不能及时调整,来不及燃烧就会被带至尾部烟道、水平烟道等处并沉积下来。

(9)锅炉起动时在床温尚未达到投煤温度就进行投煤,并且没能够按脉动方式进行,而是直接连续给煤,其后果往往会引起床面结焦或煤颗粒在尾部烟道、水平烟道等处发生二次燃烧。

(10)锅炉低负荷运行,床温偏低。(www.xing528.com)

【处理及预防措施】

(1)运行人员发现烟道、水平烟道等处烟温不正常升高时,应立即查明原因,果断进行燃烧调整或在发生二次燃烧区域内进行蒸汽吹灰,及时消除发生二次燃烧的原因。

(2)经检查确认发生二次燃烧时,应按紧急停炉处理。立即停止引风机、一次风机、二次风机运行,维持汽包水位,严密关闭各风机挡板、烟道各风门,禁止发生二次燃烧区域内通入氧气,起到使燃烧窒息的作用,燃烧会因缺氧而逐渐减弱,最后自动停止燃烧。

(3)在发生二次燃烧区域内投入蒸汽灭火装置,尽快将火熄灭。

(4)停炉后,保持省煤器少量进水以冷却省煤器。如果为回转式空气预热器则应保持空气预热器继续运行,防止空气预热器局部热应力太大卡住。

(5)确认烟道内无火源,起动引风机以及一、二次风机,保持30%以上的总风量吹扫炉膛清除剩余可燃物。

(6)检查烟道及内部设备无损坏时,如果符合热态起动条件则进行热态起动,否则重新点火冷态起动。

【事故案例1】

2004年11月某厂440t/h循环流化床锅炉在运行中各参数正常,但11∶00左右以后,返料器最高点负压越来越小,炉膛差压及颗粒浓度变小,负荷随之下降,由135MW 逐渐降至100MW,床温最高点温度965℃,平均床温930℃,床压也下降至4~5kPa并且有所波动。返料器底部流化风压上升至50kPa,炉膛上部烟气温度下降。判断为返料器内部堵塞,经处理无效机组保持低负荷运行直到第二天14∶00左右,机组运行越来越劣化,电除尘器一、二、三电场依次跳闸,烟筒冒黑烟严重,厂部领导决定停炉处理。冷却完成进入内部检查发现:返料器内部有大量耐磨材料或渣块堵塞并且一直到旋风筒上部。尾部烟道及除尘器内严重结焦。电除尘三个电场内都被整块焦所充满,电场内钢梁及阴极线、阳极板严重变形,组织三批人员进行轮班清理,三天后结束工作,然后检修工作又进行了一星期才投入运行。直接损失50多万元,损失电量2000万kW·h。

事后分析:本次事故原因是返料器堵塞,造成返料器料位高,造成中心筒与床料间距离太小,旋风分离器分离效率下降,大量未完全燃烧的煤颗粒在电除尘器燃烧而结焦。

【事故案例2】

2003年某厂440t/h循环流化床锅炉由于空气预热器区域内发生二次燃烧,造成管式空气预热器严重烧坏,被迫停炉更换,损失巨大。

事后分析为:煤种发生变化,挥发分太低,由于20%降到7%左右。运行人员经验不足,风量未能及时调整,床温太低,造成未完全燃烧的煤颗粒被高速气流带走,沉积在空气预热器区域,发生二次燃烧。

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