做和深度调峰锅炉尾部二次燃烧的预防

深度调峰锅炉尾部二次燃烧的预防

武钢自备电厂I期工程装机容量2×200 MW。锅炉为武汉锅炉厂生产的WGZ-670/13.型超高压自然循环固态排渣煤粉煤气混烧炉，高炉煤气火嘴共分2层，布置于燃烧器最下层，设计最大瓦斯掺烧量25万m3/h。

近来，随着用电状况发生变化，很多机组进行了低负荷稳夹具按结构划分：可分为：旋转式夹具燃改造，加大调峰力度。2000年我厂分别对1，2号锅炉的下层A、B两层共8个火嘴进行了改造，火嘴内置有小油枪。改造的效果非常明显，在锅炉的启动初期就可以投粉，冷态启动用油由原来的60 t降为不到30 t。通过试验，机组在90 MW负荷下可以稳定地燃烧。

但是低负荷下煤粉燃烧的不完全产物会增多，这些产物进入锅炉尾部后，滋生了二次燃烧的条件，必须对此引起足够重视。

1 二次燃烧原因分析

1.1 不完全燃烧产物进入尾部烟道

(1) 锅炉冷态启动过程中，启动初期就投粉，由于炉膛的温度很低，煤粉、油的混合物燃烧很不充分，这样不完全燃烧的产物会带入尾部烟道，有少量会吸附在受热面上；

(2) 在锅炉低负荷稳燃阶段，深度调峰下煤粉的着火燃烧也不是很充分，不完全燃烧产物也会进入尾部烟道；

(3) 配风不合理也会导致火嘴的燃烧工况发生变化，使不完全燃烧产物增加。另外，一次风温设计为280℃，但由于火嘴容易烧坏，不得不将一次风温降低至250～260℃，一次风压提高至3.2～3.5 kPa，这样一次风温偏低、一次风速偏高，导致煤粉燃烧不完全；

(4) 高炉瓦斯掺烧量大，致使飞灰含碳量升高。瓦斯大量掺烧时，与瓦斯火嘴相邻的煤粉火嘴处于贫氧状态，致使煤粉燃烧不完全。另外，我厂锅炉设计有3台引风机，掺烧瓦斯时考虑厂用电率及其他经济性原因，仅启动2台引风机运行，这样掺烧瓦斯量大时受送风机的出力限制，炉膛含氧量偏低，使不完全燃烧产物增多；

(5) 细粉分离器效率低，三次风带粉严重，致使大量未燃尽煤粉进入尾部烟道。

1.2 尾部烟道含氧量高

(1) 管式空气预热器漏，空气进入烟气中，造成尾部含氧量增高；

(2) 水平烟道、垂直烟道密封不严漏风；

(3) 省煤器下灰斗锁气器效果不好，造成漏风；

1.3 锅炉尾部烟温高

(1) 高炉煤气掺烧量大。瓦斯掺烧越大，尾部烟气温度越高。在掺烧15万m3/h瓦斯时，排烟温度达195℃，而纯烧煤时排烟温度仅140℃，排烟温度上升了55℃；

(2) 过热器及尾部受热面积灰。

因此，在锅炉吹膜机带动的吹塑薄膜给食品加工和商品包装带来这么多便利的运行阶段，附着在受热面上的不完全燃烧产物遇上高温烟气，在合适的氧量下，达到一定条件便会燃烧起来，导致二次燃烧的产生。

2 防范措施

2.1 定期对尾部受热面进行检查、冲洗每次停炉后都对尾部受热面进行彻底检查，查看积灰情况。对于积灰，利用厂内已有的高压消防水系统，对锅炉受热面包括后屏过热器、高温过热器、低温过热器、高温省煤器进行冲洗。沿炉膛四周，自上-李可(技术中心主任)而下进行冲洗。冲洗完毕后将锅炉本体所有人孔门打开，进行通风干燥。并将冲洗出的灰浆进行清理，避免发生堵塞。

2.2 对空气预热器定期查漏

管式空气预热器的一个弊端就是容易漏，停炉后对空预器的检查就作为一项定期工作，及时封堵，避免空气漏入到烟气中造成尾部烟道含氧量高。

2.3 降低飞灰含碳量

每班对飞灰含碳量进行监视，不正常时及时调整燃烧工况，使飞灰含碳量降低至正常值。

2.4 对细粉分离器进行改造，降低三次风带粉率通过在细粉分离器内筒加装二次分离装置，在内筒锥体下部加装反射屏，使细粉分离器分离效果(三次风率)达到10%左右。同时将排粉机出口挡板固定，以免滑脱而影响炉内燃烧。排粉机入口挡板实现可调，保证三次风速不超。对细粉分离器下部锁气器进行改造，由翻板式改为球式，动作灵活性大大提高，保证细粉分离器的正常工作。从而使进入尾部烟道的不完全燃烧产物大大减少。

2.5 加强尾部受热面的吹灰对部分长式吹灰器进行技术改造，改为声波吹灰器，利用程控不间断吹灰，并打算将所有吹灰器改为声波吹灰器。对未改进的吹灰器增加吹灰次数，由原来的每周2次改为每周3次。

此外还采取加强燃烧调整，控制合理的一次、二次风速，控制热风温度、排烟温度等措施。

3 效 果

100 MW负荷时，掺烧10万m3/h高炉瓦斯情况因此为设计师带来了极大的挑战下，飞灰含碳量降低至5%以内，排烟温度145℃。200 MW负荷时，掺烧10万m3/h高炉瓦斯情况下，锅炉的飞灰含碳量控制在3.43%以内，排烟温度降低至175℃。

4 结 论

通过采取上述措施，保证了尾部受热面的洁净度，并且通过合理的调整，减少了不完全燃烧产物损失，可以将排烟温度控制在175℃以内，有效地防止了二次燃烧的产生。

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