锅炉燃烧器烧损原因分析与防范措施
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电厂锅炉燃烧器烧损的原因分析以及解决措施摘要:本文以具体电厂锅炉燃烧器烧损案例为切入点,针对燃烧器出现烧损问题的原因进行分析,并且提出了相对应的解决措施,尤其是针对一次风以及二次风的使用,能够有效的对锅炉燃烧器的烧损问题进行干预,希望能为我国电厂发展提供参考和借鉴。
关键词:火电厂;锅炉燃烧器;烧损问题;原因分析前言针对某电厂锅炉所使用的燃烧器频繁出现烧损问题的情况,根据现场调查数据以及实验结果,对问题出现的原因进行分析,并且针对相关要素进行具体的调整,能够有效地改善这一问题,减少电厂的经济损失。
1案例介绍某电厂所使用锅炉对应六套直吹制粉系统,所使用的磨煤机是辊盘中速磨煤机,磨煤器共配备二十四台旋流燃烧器,上述燃烧器以对称的方式被安装在炉膛的前后墙位置,进行这样设计的目的是对煤气进行对冲燃烧,从而能够有效提高煤气燃烧效率和燃烧质量。
燃烧器结构为同心套筒,各层套筒从内而外的顺序分别是中心风套筒、一次风套筒、循环烟气套筒以及二次风旋口。
磨煤机对应四台燃烧器,而且燃烧器的结构大多为二次风箱结构。
其中二次风对应径向旋流的当班幼儿十四台,而且挡板的旋向与中心风套筒以及一次风套筒之间保持一致,但是这一挡板通常被安装在风箱的内部位置,所以在进行这方面处理的过程中应该尤为注意。
该电厂在工作过程中曾经多次出现燃烧器烧损的情况,不但对电厂的经济效益造成了负面影响,而且严重影响到了社会的和谐稳定。
2燃烧器出现烧损问题的原因分析根据相关研究数据表明,能够导致燃烧器出现烧毁问题的原因有很多,无论四实际风量比较小还是修正系数错误,都可能会对燃烧器产生一定的影响,但是不同情况往往存在不同的诱原因,接下来笔者将对此进行详细说明。
2.1修正系数错误风量修正系数是有公式数据计算得出,但是在实际工作过程中,工作人员经常会使用原有系数对其进行替换,从而能够导致表盘显示的风量与实际风量之间对比起来要更大,影响到最终的准确性判断,从而影响到燃烧器的正常工作状态,甚至会导致烧损问题的出现。
煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策摘要:当前,我国电力生产发电依然以火力发电为主,提升火力发电经济性,降低环境污染,保障发电品质,已经是当前电力企业要完成的一项目标。
煤粉锅炉是火力发电的重要生产设备,一旦锅炉燃烧器出现烧损问题,很容易影响火力发电的经济性,增加火力发电污染,不利于发电品质提升。
在实际应用中受到多种因素的影响,燃煤锅炉容易产生超限的情况而发生燃烧器损坏等安全问题,需要对其原因进行分析并采取相应的防范措施。
本文主要以公司煤粉锅炉为例分析燃烧器烧损原因,并提出相应的防范措施。
关键词:煤粉锅炉;燃烧器;烧损引言燃烧器作为电站锅炉的重要设备,其燃烧工况的稳定性直接影响锅炉的热效率。
燃烧器壁面存在复杂的换热过程,由于炉膛燃烧室中强烈的辐射热导致燃烧器出口壁温过高,燃烧器喷嘴变形。
在运行过程中,燃烧器烧损现象较为普遍。
一旦燃烧器发生损坏,不仅会增加检修费用和检修工作量,而且对锅炉的安全运行构成严重威胁,破坏了炉内燃烧工况,极易造成火焰中心偏斜,并带来水冷壁结焦和高温腐蚀等问题,并严重影响锅炉负荷调整和机组安全经济运行。
1燃烧器的布置锅炉为超超临界变压运行直流炉,为一次再热、单炉膛、对冲燃烧、尾部双烟道、全悬吊结构П型锅炉,锅炉主要参数为29.4MPa/605℃/623℃。
锅炉燃烧器采用外浓内淡型低NOx旋流煤粉燃烧器,对冲燃烧,后墙最下层配置富氧微油点火装置,其余层均配油枪。
全炉共30只油枪和6只富氧微油点火装置,用于点火、暖炉和低负荷稳燃。
每个燃烧器将燃烧用空气被分为一次风、内二次风、外二次风和中心风四部分,当燃烧器燃料未投入时,还设有连通大气的中心筒旁路用以冷却燃烧器。
燃烧器内的空气主要分为一次风、内二次风和外二次风三股风,一次风携带经磨煤机研磨并干燥后的煤粉通过一次风风粉管进入燃烧器,再通过对煤粉进行浓缩作用和壳体固定在一次风管内表面上的煤粉收集器进入炉膛与内、外二次风混合。
内、外二次风分别由独立的手动套筒挡板和手动旋流器拉杆调节风量和旋流强度。
130t/h燃气锅炉燃烧器烧损的原因及预防摘要:燃烧器损坏影响锅炉的经济运行。
对燃烧器烧损的原因进行了分析,并阐述了相应的控制措施,提高了锅炉的稳定性。
关键词:燃烧器;损坏;火焰中心偏斜;二次风;切圆前言:莱钢能源动力厂型钢锅炉车间目前有3台130t/h燃气锅炉,在相同负荷情况下,2#锅炉的炉膛、尾部烟温及排烟温度均比1#、3#锅炉高出10-30℃,燃烧器烧损现象严重,燃耗升高,严重制约着锅炉的经济运行。
1.燃烧器烧损的原因分析车间管理技术人员结合设备的具体情况,认为有必要解决燃烧器烧损的问题,经过现场观察分析,总结出燃烧器烧损的原因主要有以下方面:1.1炉膛温度偏高炉膛火焰中心温度偏高,最高时炉膛上部温度达到900℃,导致炉膛高温烟气对燃烧器的辐射换热增强,导致燃烧器喷口壁面温度增高,这是导致燃烧器烧损的一个原因。
1.2炉膛火焰中心偏斜炉膛内各温度测点显示结果表明:从四角测得的炉膛温度和燃烧器喷口的温度分布明显不均。
从炉顶火焰监视器观察,同层四角燃烧器的喷口风速明显不均,同层喷口风速偏差大,是造成炉膛火焰中心偏斜的一个原因。
此外,燃烧器安装尺寸存在误差,无法实现稳定的切圆燃烧,是导致火焰中心偏斜的另一重要原因。
1.3煤气着火距离太近在运行调整中,控制的二次风速太小造成煤气着火距离太近,引起燃烧器喷口过热变形直至损坏。
1.4煤气变化的影响由于高炉炉况的影响,煤气压力及质量波动频繁,煤气质量好时,燃烧器喷口的煤气着火距离变近,运行人员未能及时调整好二次风风速以适应煤气的变化,导致火焰在燃烧器根部燃烧,喷口过热变形,旋流叶片烧毁脱落,加剧燃烧器烧损。
1.5高低负荷变化时调整不及时,上层二次风门喷口冷却不够在低负荷运行时,第四层燃烧器投烧不完全,高负荷时没有及时恢复,造成四层燃烧器处于持续干烧状态,得不到足够冷却,从而造成燃烧器的过热、变形直至损坏。
2.燃烧器烧损的预防措施经过车间管理技术人员的分析,制定了下述防止燃烧器烧损的措施:2.1加强运行控制调整2.1.1运行人员应及时掌握煤气压力及质量变化情况,根据煤气成分分析报告,结合炉膛内含氧量值变化,相应调整好引送风机挡板的开度,保证煤气与热风配比在最佳范围;2.1.2锅炉运行人员应经常观察煤气的着火情况,及时调整二次风门的大小,必要时改层操为角操,控制煤气的着火距离离燃烧器出口约100~200 mm,降低火焰对燃烧器喷口的损伤;2.1.3运行人员在高低负荷工况变化时,都应调整好炉内负压燃烧,调整好煤气、热风配比,保证炉膛火焰不偏斜的同时协调好各层煤气开度,采用宝塔式燃烧法将火焰中心下移,降低炉膛出口温度在800℃以下。
锅炉燃烧器烧损原因分析与防范措施摘要:电厂当中,锅炉燃烧器属于核心设备,对于电厂正常运行中的发电质量与效率有着非常重要的影响。
但由于需要长时间连续使用,所以存在着相当大的安全隐患,这不但会影响到电厂的正常生产,也会危及员工的生命安全。
基于此,本文对锅炉燃烧器的烧损问题进行探究,分析了烧损发生的原因,并提出了相应的防范措施,以确保锅炉燃烧器运行的安全性。
关键词:燃烧器烧损;锅炉;原因;防范措施引言:近年来,我国在各种大型锅炉燃烧技术上进行了改造,总的来看,取得了较好的成效,经济效益显著。
然而,改装后的燃烧器,仍然存在着被烧损的风险。
锅炉燃烧器的烧损不仅增加了检修成本和检修工作量,而且对锅炉的安全运行造成了危害,而且很容易造成水冷壁的结焦和高温腐蚀,从而影响锅炉的安全经济性。
针对该问题,相关技术人员要通过不断的现场试验、分析、调整及检修,查找出问题产生原因并采取相应措施予以解决。
一、电厂燃烧锅炉工作原理电厂操作人员在操作锅炉时,常常需要先熟悉电厂锅炉运行的基本原则,对燃料输送、燃料动能与热能燃烧方式选择、燃烧能量转换等方面需要熟悉控制。
电厂锅炉燃烧基本流程为:操作人员将从原煤仓落下的原煤通过制粉系统的磨制送入燃烧器后,转换成所需的热和动能。
电厂锅炉的燃烧原理就是将使用煤炭和其他物料的多种复杂组分,通过化学反应后,产生大量烟气,工作部分经高温烟气对水冷壁内的工质进行辐射换热、对流换热后出现一定压力的蒸汽。
蒸汽流入后,通过汽轮机主汽门及调门,由热能转换为动能驱动汽轮机推进,并带动发电机的运转,这样就可以生产出电能来。
二、锅炉燃烧器烧损主要原因分析(一)煤质因素煤质灰熔点是不同的,电厂的煤质是可变的,虽然化学车间进炉煤质分析中也包含煤质灰熔点,但由于煤质可能会有突然的变化,锅炉在使用过程中还是无法时刻了解煤质特性。
而且目前受煤炭市场的影响,也无法确保煤满足设计煤质要求。
经某些煤质专项化验表明,煤质灰熔点偶然性地也出现了低于设计值的情况。
锅炉受热面烧损及预防-管理资料一、锅炉受热面烧损的原因锅炉受热面是将烟气中的热量传递给汽、水、空气的界面,在没有汽、水、空气这些冷却介质时,受热面的温度便会很快接近或达到烟温,。
煤、油正常燃烧可能达到的温度为1500℃~1600℃,高于钢铁的熔点,由此引起的钢材熔融、氧化称为烧损。
一台670t/h炉为了停炉保养烘干过热器内的积水,错误的点油枪升温,由于当时水冷壁无水,不久水冷壁管被烧穿,当然这样的例子是极个别的。
发生在发电厂中受热面烧损离主要是空气预热器及省煤器受热面烧损(也有过电气除尘器烧损的报导),通常称为锅炉尾部烟道再燃烧,或称二次燃烧,见图4-3-6、图4-3-7。
一台2008t/h锅炉在调试过程中先后于1995年10月13日和11月20日发生空气预热器着火,两台空预器传热元件遭受不同程度的损坏,管理资料《锅炉受热面烧损及预防》(https://www.)。
究其原因是炉膛内未燃烧的可燃油垢(炭黑和油滴)沉积在尾部受热面上。
当温度与氧量条件合适,便自燃起火。
紧急停炉后空气预热器停转,从关不严的烟、风挡板漏入空气等,常常是促进油垢着火的原因。
二、防止尾部烟道再燃烧的措施锅炉尾部烟道再燃烧的主要原因是炉膛燃烧恶化,特别是启动和带低负荷期间燃烧不完全,可燃物带至锅炉尾部并在那儿聚集。
防范措施包括防止可燃物沉积以及着火后的扑救两部分。
通常包括,①油枪投用前应逐个试点火,点火成功后再调试自动点火,避免盲目试点火;②点火不着10~30s内停枪,最好退出油枪倒出管内存油,以免残油入炉;③用好油枪根部风,保持油枪冷却,维持油枪良好的雾化功能以控制低负荷阶段油雾的完全燃烧;④锅炉点火前,空气预热器蒸汽吹灰、水冲洗(或消防水)装置必须投用(有的水冲洗装置在预热器停转后不能覆盖全部受热面,应该改进);⑤发现排烟温度异常升高等再燃烧现象时,要及时正确处理确保省煤器与钢结构的冷却,防止事故扩大;⑥长期低负荷燃油要考虑热碱水冲洗方案。
解决燃烧器烧损问题的方案一、背景介绍燃烧器是工业生产中常用的设备,用于将燃料与氧气混合并点燃,产生热能。
然而,在长期的运行过程中,燃烧器可能会浮现烧损问题,导致燃烧效率下降、燃料浪费、环境污染等不良影响。
因此,制定一套解决燃烧器烧损问题的方案,对于提高生产效率、降低成本、保护环境具有重要意义。
二、问题分析1. 燃烧器烧损问题的原因:a. 燃烧器设计不合理,导致燃料与氧气混合不均匀;b. 燃料质量不合格,含有杂质或者不彻底燃烧产物;c. 燃烧器运行条件不稳定,如过高或者过低的燃料流量、氧气含量等;d. 燃烧器长期运行,磨损严重。
2. 燃烧器烧损问题的影响:a. 燃烧效率下降,造成燃料浪费;b. 燃烧产生的有害气体排放增加,对环境造成污染;c. 燃烧器寿命缩短,增加设备维护和更换成本;d. 降低生产效率,影响产品质量。
三、解决方案针对燃烧器烧损问题,提出以下解决方案:1. 优化燃烧器设计:a. 通过数值摹拟和实验测试,优化燃烧器内部结构,确保燃料与氧气混合均匀;b. 采用先进的燃烧器材料,提高抗磨损性能,延长燃烧器寿命;c. 设计合理的燃烧器进气口和出口,保证燃烧器运行的稳定性。
2. 优化燃料质量:a. 严格控制燃料供应商的质量标准,确保燃料的纯净度和热值;b. 定期对燃料进行化学分析和物理测试,排除含有杂质的燃料;c. 采用先进的燃烧控制技术,提高燃料的彻底燃烧率。
3. 稳定燃烧器运行条件:a. 安装流量计、压力传感器等监测设备,实时监测燃料流量、氧气含量、燃烧温度等参数;b. 根据实时监测数据,调整燃料和氧气的供给量,保持燃烧器运行在最佳状态;c. 定期对燃烧器进行维护和保养,清除积碳、更换磨损严重的部件。
4. 加强燃烧器管理和培训:a. 建立燃烧器使用和维护的标准操作规程,确保操作人员按照规程操作;b. 定期组织燃烧器使用和维护的培训,提高操作人员的技能水平;c. 建立燃烧器运行数据的记录和分析系统,及时发现问题并采取措施解决。
解决燃烧器烧损问题的方案燃烧器烧损问题是指在燃烧器的使用过程中,由于不合适的操作或者其他原因导致燃烧器出现烧损现象。
这种问题不仅会影响燃烧器的正常工作,还可能对环境和人体健康造成潜在的风险。
因此,为了解决燃烧器烧损问题,我们需要采取一系列的方案和措施来确保燃烧器的安全和有效运行。
一、燃烧器选择和安装1. 选择合适的燃烧器:根据具体的使用需求和燃烧介质的特性,选择适合的燃烧器。
考虑燃烧器的燃烧效率、稳定性、耐用性等因素。
2. 安装合理位置:将燃烧器安装在通风良好、无易燃物质的区域,避免燃烧器受到外界干扰和损坏。
二、燃料选择和质量控制1. 选择合适的燃料:根据燃烧器的要求,选择适合的燃料。
考虑燃料的能量含量、燃烧性能、纯净度等因素。
2. 控制燃料质量:确保燃料的质量符合标准,避免燃料中含有杂质或不纯物质,这些物质可能会导致燃烧器烧损。
三、燃烧器操作和维护1. 正确操作燃烧器:按照燃烧器的使用说明书,正确操作燃烧器。
避免超负荷运行、频繁启停等操作不当的情况。
2. 定期维护和清洁燃烧器:定期对燃烧器进行维护和清洁,清除燃烧器内部的积灰和杂质,保持燃烧器的正常运行状态。
3. 检查和更换磨损部件:定期检查燃烧器的关键部件,如喷嘴、火焰探测器等,及时更换磨损的部件,避免燃烧器因为磨损而出现烧损。
四、燃烧器安全措施1. 安装火焰探测器和燃气泄漏报警器:安装火焰探测器和燃气泄漏报警器,及时发现燃烧器的异常情况,防止事故发生。
2. 定期检查和测试安全阀:定期检查和测试燃烧器的安全阀,确保其正常工作,防止燃烧器因为压力过高而烧损。
五、培训和意识提升1. 培训操作人员:对燃烧器的操作人员进行培训,提高其对燃烧器操作的技能和安全意识,避免操作不当导致燃烧器烧损。
2. 提升员工安全意识:通过安全培训和宣传活动,提升员工对燃烧器安全的重视和意识,减少燃烧器烧损事故的发生。
六、定期检查和评估1. 定期检查燃烧器:定期对燃烧器进行全面检查,包括外观、内部结构、关键部件等。
煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策摘要:当前,我国电力生产发电依然以火力发电为主,提升火力发电经济性,降低环境污染,保障发电品质,已经是当前电力企业要完成的一项目标。
燃煤锅炉对于火电发电来说是必不可少的组成部分,在实际应用中受到多种因素的影响,燃煤锅炉容易产生超限的情况而发生燃烧器损坏等安全问题,需要对其原因进行分析并采取相应的防范措施。
为进一步推动煤粉锅炉稳定顺利生产,提升火力发电质量水平,本文以煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策为研究对象,首先对煤粉锅炉运行工况进行系统讨论分析,随后分析讨论了煤粉锅炉燃烧器的具体原因,最后结合相应的问题原因,提出一些针对性防范对策,希望能够为相关研究提供一定的参考。
关键词:煤粉锅炉;燃烧器;烧损引言煤粉锅炉是火力发电的重要生产设备,一旦锅炉燃烧器出现烧损问题,很容易影响火力发电的经济性,增加火力发电污染,不利于发电品质提升。
因此,要深入分析煤粉锅炉燃烧器烧损的原因,然后提出一些针对性防范对策,才能推动我国火力发电生产实现更好的发展。
1煤粉锅炉燃烧器烧损原因分析(1)直接原因。
通过对该燃烧器分析可知,造成其烧损的直接原因在于没有进行及时清焦,使得燃烧器周边发生了比较严重的结焦,从而造成煤粉气流无法顺利喷出,煤粉在燃烧器根部发生燃烧而损坏。
(2)工况异常。
正常情况下燃烧器的耐温控制在1000℃左右(主要采取的是耐热铸钢材料),燃烧器的壁温保持在180~220℃范围。
但是,7#燃烧器在实际工作时从高温降低到38℃后没有变化就是非常明显的工况异常。
相关工作人员并没有对该种异常的工况给予足够重视,也可能认为较低温度并不会对燃烧器造成某些影响,所以并没有采取针对性措施。
此种非正常的低温情况对后续燃烧器烧损埋下了较大隐患。
在燃烧器烧损之后,对实际情况进行检查发现热电偶出现脱落,此时的环境温度就是38℃。
(3)偏烧的问题。
该锅炉的3#以及7#燃烧器分别处在同个角的上下不同层,由于早期3#燃烧器出现了焊缝开裂停止运行的情况,所以该角的燃烧强度会大大降低,就会造成此区成为低压区,这就会引发整个炉膛火焰都会向着此处发生偏烧的问题,从而造成7#燃烧器煤粉气流发生提前着火的问题。
锅炉燃烧器烧损原因分析与防范措施摘要:锅炉设备在各种行业领域中均有着重大的应用,而且锅炉燃烧器是所有锅炉装置中最关键的部分,这对锅炉设备燃烧加热效果及其安全都有着重大影响。
如果燃烧器出现严重烧损情况,不但会加大修理的难度、经费以及耗时,同时对修复后检测工作也会产生影响,还会对锅炉的正常安全运转造成了严重威胁,对锅炉燃烧器的正常工作状态造成一定的干扰,并在高温情况造成水冷壁的结焦问题或者高温锈蚀等问题,从而严重危害锅炉运行效率。
因此须采用必要的保护措施,以确保燃烧器的正常安全工作。
本文先是简要介绍了锅炉燃烧器,接着分析了其烧损的主要原因,并提出了相应的预防要点。
关键词:锅炉燃烧器;烧损原因;防范措施引言燃烧器是锅炉设备中的关键部件,为了提高锅炉燃烧器的可靠性和节约成本,需要进行研究,包括对燃烧器所在区域的条件和锅炉操作情况的整体研究,并找到合理的烧损原因和针对性的保护措施。
一、锅炉燃烧器概述锅炉燃烧器是锅炉系统中的重要组成部分,其作用是将燃料和空气混合后在燃烧室中点燃,产生高温高压气体,用于加热锅炉的水或蒸汽。
锅炉燃烧器的性能和质量直接关系到锅炉的工作效率、安全性和环保性。
锅炉燃烧器主要分为燃油燃烧器和燃气燃烧器两种类型,其中燃油燃烧器可以再分为轻油燃烧器和重油燃烧器。
轻油燃烧器主要使用柴油作为燃料,适用于较小功率的锅炉,而重油燃烧器则适用于大型锅炉,使用的燃料为重质油。
燃气燃烧器则主要使用天然气、液化气等气体作为燃料,具有清洁环保、安全性高的优点。
随着环保要求的不断提高,低氮燃烧技术在锅炉燃烧器领域得到广泛应用。
低氮燃烧器可以有效减少燃烧产生的氮氧化物排放,提高锅炉的环保性能。
在锅炉燃烧器的使用过程中,质量监管和维护保养也非常重要。
燃烧器需要定期进行清洗和保养,以确保其正常的运行和安全性。
同时,燃烧器的燃烧效率也需要得到监测和调整,以确保其工作效率和节能性。
总的来说,锅炉燃烧器在现代工业生产中具有非常重要的作用,其性能和质量直接关系到生产效率和环保性能。
锅炉燃烧器烧损原因分析与防范措施摘要:通过对锅炉燃烧器烧损原因的分析,发现与燃烧器磨损、运行调整及燃烧煤种均存在相关性,提出了防范措施,避免了燃烧器烧损现象再次发生。
关键词:燃烧器;烧损;原因;防范措施一、锅炉概述锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、Π型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构。
锅炉燃烧用神府东胜煤。
锅炉燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁,有三级过热器,二级再热器。
在后屏过热器进、出口分别布置一、二级喷水减温器,在低温再热器入口布置事故喷水减温器。
制粉系统配置6台ZGM113G型中速磨煤机,冷一次风、正压直吹,R90=18%。
5台磨煤机运行,1台备置。
采用低NOx同轴燃烧系统,主风箱设6层强化着火煤粉喷嘴,在煤粉喷嘴四周布置燃料风。
每相邻2层煤粉喷嘴之间布置1层辅助风喷嘴,包括上、下2只预置水平偏角的辅助风CFS喷嘴,1只直吹风喷嘴。
主风箱下部设有1层火下风UFA喷嘴,主风箱上部设有2层紧凑燃尽风CCOFA喷嘴和5层可水平摆动的分离燃尽风SOFA喷嘴。
采用轻柴油点火系统。
燃烧器摆角±30°,SOFA喷嘴上下摆角±30°,SOFA水平摆角±15°。
锅炉最大连续蒸发量1913t/h,一次风速(喷口速度)25m/s,一次风率19.8%。
二、燃烧器喷管烧损异常工况第一,2014年9月20日9:15,#1锅炉C2燃烧器处护板烧坏,停磨检查发现C2燃烧器喷管左侧中部偏下有1个孔洞,导致煤粉泄漏燃烧,护板过热烧损。
第二,2014年9月22日13:00,#1锅炉F2粉管入炉膛处有火星冒出,停磨检查发现F2喷管的右侧有1个孔洞,底部有2个孔洞。
第三,2014年10月17日9:23,#2锅炉C4燃烧器喷管外护板烧红,停磨检查发现燃烧器喷口有结焦,喷管内部左侧无明显磨损。
第四,2014年10月21日3:55,#2锅炉F4燃烧器区域护板烧坏,停磨检查发现燃烧器喷口烧坏,喷管背火侧全部烧坏,附近燃烧器摆角连杆、电缆烧损。
锅炉燃烧器烧损原因分析与防范措施
作者:宫琛琛刘俊明刘金静
来源:《科学与财富》2018年第09期
摘要:煤粉燃烧器作为锅炉设备中重要的设施,对其进行研究需要对燃烧器所处的环境以及锅炉的运行工况进行综合分析,从具体的分析中找出合理的烧损原因,并提出具有针对性的预防措施,对于保证安全生产,降低生产成本都具有重要意义。
关键字:锅炉燃烧器;烧损原因;防范措施
1 燃烧器结构与布置措施
1.1烟气再循环
采用烟气再循环技术的优点就是尾部烟气具有一定温度,通入炉膛既可以降低燃烧温度,又不至于让燃烧温度过低。
在实际工作中,调节烟气供给与空气供给的比例,并进行有效的控制,有利于遏制热力型氮氧化物的生成。
燃烧器的布置方法主要有 2 种:①氧气与烟气混合后一同携带煤粉进入炉膛燃烧。
这种方法不利于煤粉与氧气的充分接触。
②先让空气作为一次风携带煤粉进行燃烧,然后将烟气与二次风混合再喷入燃烧区进一步燃烧。
这种方法既有利于煤粉初步燃烧,又使得燃烧温度不至于过高。
1.2 分级燃烧
分级燃烧的主要措施是:①将燃料分为 2 部分,由不同燃烧器喷嘴喷入炉膛,燃料比较多的一部分先进行富氧燃烧,然后再与较少的另一部分混合,将一级燃烧生成的氮氧化物还原。
②将炉内燃烧空间分为 2 部分,不同的燃烧区域采用不同的氧气浓度。
炉内底部为主燃烧区,控制此处的温度,使空气供给不足,即可形成缺氧燃烧的局面,抑制氮氧化物的生成。
然后燃料在烟气流带动下进入富氧区(可以通过燃烧器喷嘴二次进风),在此区域内完全燃烧,有效抑制氮氧化物的生成,而且温度也可以用进风温度来调节。
③为了使效果更佳显著,可以将以上方法结合,即将烟气循环与空气混合,再分级进入锅炉控制燃烧温度和氧气浓度。
同时,采用两部分分级法,一部分是燃烧器内分级,另一部分是锅炉内燃烧器布置分级。
燃烧器内分级是将煤粉与空气以及烟气分级供给,通过控制空气进给量(或者氧气进给量)辅以烟气调节燃烧温度,实现对氮氧化物生成量的控制。
锅炉内燃烧器布置是将炉内空间分为主燃烧区、主还原区和完全燃烧区,分级喷入不同浓度的燃料、空气和烟气,以达到进一步减少氮氧化物的目的。
分级燃烧的缺陷是,烟气与空气的混合比例难以控制,过多的烟气和空气会使炉内温度降低过多,不利于煤粉充分燃烧,且容易带走炉内热量,降低锅炉效率;过少的空气会导致燃料不能充分燃烧。
2燃烧器喷管烧损异常工况
第一,2014年9月20日9:15,#1锅炉C2燃烧器处护板烧坏,停磨检查发现C2燃烧器喷管左侧中部偏下有1个孔洞,导致煤粉泄漏燃烧,护板过热烧损。
第二,2014年9月22日13:00,#1锅炉F2粉管入炉膛处有火星冒出,停磨检查发现F2喷管的右侧有1个孔洞,底部有2个孔洞。
第三,2014年10月17日9:23,#2锅炉C4燃烧器喷管外护板烧红,停磨检查发现燃烧器喷口有结焦,喷管内部左侧无明显磨损。
第四,2014年10月21日3:55,#2锅炉F4燃烧器区域护板烧坏,停磨检查发现燃烧器喷口烧坏,喷管背火侧全部烧坏,附近燃烧器摆角连杆、电缆烧损。
第五,2014年10月21日20:03,在2F磨出口处F4粉管插板门后加装堵板,启动2F磨煤机运行,21:32F2燃烧器区域护板烧坏,停磨检查发现燃烧器喷口烧坏,喷管背火侧全部烧坏,附近电缆烧损。
3原因分析
第一,#1锅炉C2和F2燃烧器烧损分析。
喷管长时间磨损,导致喷管穿孔造成煤粉泄漏引起燃烧,导致护板烧损。
第二,#2锅炉C4燃烧器喷管外护板烧损分析。
可能是一次粉刚性不足导致喷口结焦,烧损的区域离喷口的距离较远,并有燃烧迹象,有可燃物存在才会导致燃烧,另外喷管内没有燃烧的痕迹,外护板和喷管内间隙应有15~20cm,同时该区域还有一定的周界风风量,如需把外护板烧红,需要较多能量,如果粉管因喷口结焦导致喷管内燃烧,喷管会烧红、损坏,给粉管道会有烧红的迹象。
流速的降低会造成粉管的堵塞,但C磨运行正常,没有发现粉管堵管迹象,分析认为是漏粉导致该区域烧损的可能性较大。
第三,#2锅炉F4和F2燃烧器烧损面为锅炉的背火侧,由锅炉结构、切圆和燃烧器喷口钝体分析,锅炉向火侧存在卷吸效应,应该是向火侧先着火,温度也是该侧温度高,但从烧损的区域分析,燃烧器的烧损为背火侧,喷管的烧损是一半而不是整段。
分析认为喷管的背火侧,因设备设计、安装等原因,导致该区域磨损,喷管穿孔,使该区域漏粉,由于高温的周界风和炉膛的温度,引起煤粉燃烧,产生“蚕食效应”烧损喷管。
其一,燃烧器喷管损坏或护板烧损前运行参数,除2C2燃烧器处护板烧红前,2C磨出口压力从1.6kPa逐渐升到3.5kPa外,其他运行参数均正常。
#1、2锅炉未修改相关接线逻辑或进行与燃烧有关的技改,运行方式已经实行多年,未发现明显问题,排除运行调整问题。
其二,2F2和2F4燃烧器烧损前燃烧的是不连混煤,1C2和1C4燃烧器烧损前燃烧的是澳煤,2C4燃烧器烧损前燃烧的是不连混煤,均不是高挥发性煤种,应排除煤种原因。
4燃烧器改造方法
此锅炉为超临界参数变压直流炉,燃烧器采用东方锅炉厂改进设计的外浓内淡型低NOx 旋流煤粉燃烧器。
前后墙布置6层燃烧器,主燃区上部一定距离处前后墙布置1层燃烬风(OFA)。
在满负荷时,SCR进口NOx质量浓度达到450mg/m3(标态),而且停炉检查时发现有燃烧器喷口烧损严重。
根据氮氧化合物生成机理,影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段含氧量、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性,而降低氮氧化合物生成量的途径主要有2方面:降低火焰温度,防止局部高温;降低过量空气系数和含氧量,使煤粉在缺氧的条件下燃烧。
但如果缺氧的话,锅炉飞灰增加,锅炉功率将会受到影响。
既要低氮,又要保证下降飞灰、提高锅炉功率,这对锅炉实践运转调整添加了不小的难度。
一般,有一个最佳的运转含氧量以及适宜的燃烬风率,使得排烟损耗以及气体、固体未燃烬损耗之和最低,锅炉功率最高。
为了提高两边墙的含氧量,下降CO质量浓度,下降还原性气氛下因为S离子独自存在而对锅炉两边墙高温腐蚀的危险,此外为降低脱硝进口的NOx质量浓度,下降燃烧器烧损的危险,对燃烧器进行了结构;燃烧器一次风扩锥视点由45°改为25°,二次风扩锥视点由45°改为30°;添加1层燃烬风,进步燃烬风率;对新设计的每只煤粉燃烧器添加空气冷却风系统,保证燃烧器在停运状况时有可靠的冷却办法。
煤粉燃烧器将燃烧用空气分为4部分:即一次风、内二次风、外二次风以及中心风。
总之,燃烧器烧损现象不是短时间形成的,而是经过长时间的恶性要素循环叠加引起的,不只会形成必定的经济损失,严峻时会形成必定的安全事故。
因此相关部分应该加强重视,经过科学的方法和活跃的改造保证安全生产,下降锅炉运行过程中的危险,保证锅炉安全稳定运行。
本文中笔者结合实际工作经验与锅炉燃烧器烧损事例,详细探讨烧损原因,并给出详细防治关键,促进锅炉运行功率的提高。
参考文献:
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