发电厂燃用印尼煤常见问题与防范措施
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妈湾电厂磨煤机掺烧印尼煤着火分析及处理摘要:随着国家供给侧结构性改革和煤炭行业去产能政策等实施,国内燃煤价格急速上升,增加了发电厂的运营压力。
电厂为降低燃料成本,掺烧具有高挥发分、高水分、低发热量、低灰分、低成本等特点的印尼煤成为主要手段,给电厂带来经济效益的同时相应也增加制粉系统爆燃事故风险,对机组运行的安全性和稳定性造成严重影响。
基于此,本文以妈湾电厂为例,通过磨煤机着火前后参数变化,分析6E磨煤机掺烧印尼煤着火的原因,并针对着火原因,结合相关运行管理经验,对着火事故进行处理,以期为同类事故提供经验参考。
关键词:妈湾电厂;磨煤机;着火原因;掺烧;处理磨煤机作为大型火电机组的重要辅机设备之一,其运行的稳定性直接影响着机组的安全稳定运行。
而正压直吹式制粉系统爆燃不仅会损坏磨煤机及其附件,还会影响机组的安全稳定运行。
因此,在日常运行维护工作中,相关运行人员不仅要基于掺烧印尼煤的情况及磨煤机着火规律,在磨煤机着火初期采取提前干预措施,同时还应及时采取合理的处理措施,以降低着火事故对制粉系统以及整个燃烧系统的影响。
本文以妈湾电厂2020年12月某次6E磨煤机掺烧印尼煤着火事故为背景,对磨煤机掺烧印尼煤着火分析及处理进行如下分析。
1设备概况妈湾电厂现投运6台330MW国产燃煤机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂的HG-1025/18.2-YM6型、亚临界压力、一次中间再热、控制循环汽包炉,采用平衡通风、正压直吹、四角切圆喷燃燃烧,设计煤种为晋北烟煤(校核煤种:澳大利亚煤、安太堡煤),燃烧器采用摆动式直流燃烧器四角直吹切圆喷然方式,燃烧器顶部设有两层紧凑燃尽风、底部设有一层AA底部辅助风,低氮燃烧改造后燃烧器顶部上面还布置了四层高位燃尽风。
每台炉配六台正压直吹式制粉系统,采用HP803中速碗式磨煤机,五用一备,其内部结构如图1所示。
为降低燃料成本掺烧印尼煤,其掺烧基本分析数据如表1所示。
图1 HP803中速碗式磨煤机内部结构表1 掺烧印尼煤的基本分析数据煤种热值(kj/kg)硫分(%)挥发分分(%)灰分(%)全水份(%)MA 印尼煤50620.1148.353.0321.38CRI 印尼煤54060.3952.4412.5313.39BA 印尼煤60740.3643.826.0413.492着火过程2020年12月1日,给煤机减速箱检修后启动制粉系统,吹扫5 min后启动磨煤机,给煤量19 t/h,热风调门开度100%,冷风调门开度45%,磨煤机电流27.36A。
燃用高挥发份煤时磨煤机爆燃问题分析及对策摘要:通过对某电厂调试过程中发生的两次事故分析,煤质爆燃机理。
针对燃用高挥发分煤煤质时,提出防止磨煤机内部爆燃防范对策,提高了机组运行的安全性。
引言近年来,随着电力集团开始进军国外工程越来越多,尤其印尼电力市场占据颇多。
国内电厂引入印尼煤质,但印尼煤的煤质与国内设计煤质参数相差很大。
印尼煤具备高挥发分,高水分,高低灰分,低硫份,低发热量等特点。
在本文通过对对国外某电厂调试过程中遇到两次事故分析,研究磨煤机爆燃的理论及防范策略。
1 设备简介某国外电厂锅炉为型号为NG-267/9.8-M高温高压参数汽包炉,单炉膛、П型布置,无再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架结构;锅炉为露天布置。
锅炉采用中速磨直吹式制粉系统,每炉配3台型号为MPS160辊盘式磨煤机,2运1备;煤粉细度R90=24%。
锅炉采用墙式切圆燃烧方式,主燃烧器布置在水冷壁的四面墙上,每层4只对应一台磨煤机。
SOFA燃烧器布置在主燃烧器区上方的水冷壁的四角,以实现分级燃烧降低NOx排放。
2 制粉系统爆燃综述事件一:某日,在机组运行中,C给煤机煤量反馈不准,待重新标定之后,9:00PM准备启动C给煤机,暖磨10min,磨煤机出口温度达到65℃,磨煤机入口风量25t/h,入口风温160℃,启动磨煤机,10s后听见室外一声异响,磨煤机出口温度从65℃骤然增加至400℃.出口压力瞬间升至1.8kp,磨煤机入口风量变为零,磨煤机热风母管压力由7Kpa增加至8.5KPa,C磨煤机风量低保护动作,连锁关闭磨煤机出入口隔绝门。
锅炉炉膛燃烧出现扰动,很快恢复正常燃烧。
运行人员立即判断为磨煤机爆燃,投入消防蒸汽。
经就地检查,发现C磨煤机一次混合风入口处风道撕裂,石子煤箱满煤,但安装在磨煤机顶部的防爆门未动。
事件二:此时锅炉三台磨煤机运行,机组负荷为60MW, 接调度降负荷命令,机组减负荷,准备停止C磨煤机运行。
逐渐减少给煤量及一次风量。
Value Engineering• 131 •中速磨燃用印尼煤种爆燃原因及防爆措施浅析Analysis on the Deflagration Causes and the Explosion Prevention Measures for the Medium Speed MillingIndonesian Coal黄辉HUANG Hui;符俊平FU Jun-ping;田新荆TIAN Xin-jing;张彪ZHANG Biao;周淼ZHOU Miao(国网湖北省电力公司电力科学研究院,武汉430077 )(Electric Pow er Science In stitute o f State G rid H ubei Electric Pow er Com pany,W uhan430077, China)摘要:针对印尼某厂660MW级超临界锅炉采用中速磨燃用高挥发份印尼煤种时发生的两次磨煤机异常跳闸后再次启动过程中 煤粉爆燃事故,从运行操作角度分析了磨煤机煤粉爆燃原因,并提出防止此类磨煤机煤粉爆燃的措施。
Abstract:A660M W supercritical boiler is used in a plant in Indonesia.H igh volatile bitum inous Indonesian coal w ith m edium speed m illing is used in th e boiler.The pulverized coal explosion has happened in th e process o f startin g again after th e abn orm al trip o f coal m ill. For this,th e deflagration causes o f pulverized coal o f th e coal m ill are analyzed by th e operation,and th e m easures to prevent th e pulverized coal deflagration for this kind o f coal m ill are put forw ard.关键词:中速磨;印尼煤;煤粉爆燃Key words:m edium speed m illing;Indonesian coal;pulverized coal explosion中图分类号:TM621 文献标识码:A文章编号=1006-4311(2017)04-0131-03〇引言印尼某J~660MW超临界机组米用超临界变压直流 炉,锅炉由东方锅炉股份有限公司设计、生产、制造,并采 用一次再热、单炉膛、前后墙对冲燃烧方式、尾部双烟道结 构、挡板调节再热汽温、固态排渣、平衡通风、装型布置。
印尼万丹1x670MW超临界燃煤电站气力除灰压力调整、堵灰处理及预防摘要:印尼万丹1x670MW超临界燃煤电站采用气力输灰,输灰压力调整的好坏影响到输送管道的使用寿命,输灰管道的堵塞、进而影响电厂的安全稳定运行,工作中总结的一些输送压力调整经验、堵灰处理及预防措施,望有一些参考意义。
关键词:超临界燃煤电站;气力除灰;压力调整;堵灰处理;预防引言印尼万丹1x670MW超临界燃煤发电厂项目,地处印尼万丹省西冷市苏娜拉亚北部沿海,北临爪哇海,西连巽他海峡。
距离MERAK市区7km,距离首都雅加达110km。
除灰系统范围:自省煤器灰斗、电除尘器灰斗出口反法兰起,到灰库下装车外运的设备与管道,包括输灰仓泵、输灰管道、灰库设备、气化风机及加热系统、输灰压缩空气系统等。
本工程气力除灰按照1x670MW级机组容量设计,设计出力满足输送机组BMCR工况下1.5倍设计煤种灰量的要求,单台炉气力除灰系统设计出力45t/h,按连续运行方式设计,平均水平输送距离约120m。
除灰系统采用正压气力输送系统,具有系统先进、高灰气比、能耗低、磨损小、系统简单的特点。
本工程单台炉共设置2根DN150和1根DN100输灰管道,满足当一电场故障退出运行,二电场系统可100%替代一电场输灰的设计要求。
输灰管道直管段采用碳钢管,弯头采用耐磨弯头。
气力输灰系统输送压力调整的好坏直接关系到输送管道都使用寿命及是否堵灰,进而关系到电厂的稳定运行。
一:万丹工程的气力除灰输送压力调整首先对本工程的灰分进行了堆放比重测试,比重约为为1.5t/m³,为了达到真正的低压浓相型气力输送,做到节约能耗、提高效率并有效降低气力输送设备的磨损和系统长期平稳的运行。
设定压力及调整方法如下:二:万丹工程气力除灰堵管时的处理措施炉膛吹灰时省煤器灰斗灰量是正常运行时的几十倍,如果主控不能提前通知输灰辅网及时调整输送参数,那么极容易造成省煤器灰斗及输灰母管堵灰,万一发生堵灰,如何能及时疏通影响到电厂的安全稳定运行。
关于掺烧高钠高硫煤的相关建议电厂近期采购了大量高钠印尼煤(预计28万吨),化验报告显示还原性气氛下灰软化温度(ST)仅为1100℃,Na2O含量高达6.89%,K2O+Na2O总含量达到7.96%。
除此之外,化验报告显示硫含量也达到1.45%,存在严重的高温腐蚀风险。
经了解,目前仅有20万吨常规煤种用于掺烧。
针对上述问题,结合行业相关案例,提出以下建议:(1)重点关注高过挂渣问题。
灰中的碱金属钾与钠的升华温度均在1000℃以下(分别为774℃、882.9℃),在炉内火焰温度水平下完全能够升华为气体,其凝华温度也均低于1000℃,水平烟道的烟气温度水平恰好是其凝华的温度范围,高温再热器受热面处的烟气温度及管壁温度尤其如此。
(2)近期严控高钠煤的采购。
由于近期采购的印尼煤属于特高钠煤,具有极强的结渣与粘污性能,在目前的锅炉设备状况及运行水平下,全烧或大比例掺烧该煤种将无法有效控制对流受热面的粘污挂渣程度。
目前,电厂所能作的是严格控制该类煤的掺烧比例,确保锅炉的安全运行;从长远考虑,近期应尽可能地杜绝该类高钠煤入厂,特别是氧化纳含量大于5%的高钠煤。
加大常规煤种的采购力度,为后期配煤掺烧创造有利条件。
(3)当前配煤掺烧重点原则。
掺烧比例控制原则为:高负荷小比例,低负荷大比例。
即机组在70%额定负荷以上运行时,高钠煤的掺烧比例尽可能地低,鉴于目前电力需求较大,掺烧比例可控制在15%以下或更低(常规煤种掺高钠煤,4:1,即满负荷下一台磨掺高钠煤),以确保锅炉的安全运行;机组70%额定负荷以下,掺烧比例可适度提高,30%的掺烧比例或更高的掺烧比例,具体掺烧比例根据不同锅炉的实际运行效果而定(常规煤种掺高钠煤,3:1、2:1或1:1)。
上述比例,平均负荷70%可使20万吨可消耗现有计划的一半以上高钠煤,但要消化掉28吨计划高钠煤,仍较困难。
应对每船的灰成分进行化验,根据钠含量决定掺烧比例,原则上钠含量越低,掺烧比例逐渐提高。
浅析600MW机组燃用印尼煤调整措施摘要:印尼煤由于具有挥发份高的特点,燃烧印尼煤对于制粉系统的设备及运行提出了新的要求,该文为杜蒂戈林项目600MW机组制粉系统燃用印尼煤时的应对措施,针对制粉系统容易发生爆燃现象,提出加强制粉系统运行调整,对制粉系统操作的各个环节进行防爆控制,以保证锅炉燃烧印尼煤时安全运行。
关键词:600WM;制粉系统;印尼煤;措施1 设备概况印度杜蒂戈林项目2×600MW火电机组是亚临界压力,一次中间再热、控制循环锅炉,锅炉采用平衡通风、直流式燃烧器四角切圆燃烧方式,设计燃料为烟煤,实际使用是挥发分较高的印尼煤。
锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数,锅炉最大连续蒸发量为2060t/h。
机组电负荷为额定工况时,锅炉的额定蒸发量为1868.98t/h。
2 业主提供的煤质特性印尼煤具有如下特点:发热量较高,灰分低。
挥发分高,着火容易。
过高的挥发分可能导致制粉系统存在爆燃隐患,燃烧器喷口易发生超温现象;另由于挥发分较高,使得存放时间不宜过长,以免热值损失过多,同时存放时间过长,还可能发生自燃,影响其经济性和安全性。
哈氏可磨系数与设计煤种差异不大。
3 煤粉爆炸原因分析煤粉爆炸原因主要是煤缓慢氧化导致煤的热解,产生可燃气体,可燃气体与空气混合,达到一定浓度比例后遇火发生连锁爆炸。
煤粉的爆炸需要三个基本条件,即煤粉的存在、合适的氧浓度和足够的点火能量。
煤粉爆炸的过程是悬浮在空气中的煤粉的强烈燃烧过程,其主要过程有:(1)煤粉颗粒受热后表面温度上升。
(2)颗粒表面的分子发生热解或者干馏,产生可燃气体与周围空气混合。
(3)气体混合物被点燃,产生火焰并传播。
(4)火焰产生的热量进一步促进煤粉颗粒的分解,继续放出可燃气体,燃烧得以持续下去。
(5)燃烧速度加快而转化为爆炸。
4 防止制粉系统爆炸的应对措施防止制粉系统爆炸的主要措施一般都从控制磨煤机出口温度、控制煤粉细度、防止煤粉沉积自燃产生火源及控制氧浓度和控制煤粉干燥条件、防止煤粉热解产生大量可燃气体入手。
燃用印尼煤的措施一、原煤仓进煤:1. 必须了解印尼煤进仓前水份、粘度、堆放等情况。
2. 五台磨煤机均完好时,印尼煤原则上单机只上一个仓,值长根据制粉系统的情况及负荷来安排上煤,严禁印尼煤上错煤仓。
3. 上印尼煤的煤仓仓位控制在70%左右。
4. 燃运专业加强上煤全过程管理,严格控制“四大块”进行原煤仓。
5. 严禁将已自燃的印尼煤进入原煤仓,在煤仓入口处应配有充足的CO2灭火器材,燃料运行加强对煤仓的检查。
6. 一旦发现煤仓有发热、自燃现象,应即向煤仓内喷入CO2气体,同时通知值长、输煤控制室,向煤仓进挥发份低的煤种,并尽快燃用该仓原煤。
7. 燃运专业应针对输煤系统长期输送印尼煤的情况,制定防止输煤系统火灾、粉尘爆炸事故的措施并严格执行。
二、制粉系统的相关措施:1. 集控人员应了解印尼煤的煤质情况。
2. 使用印尼煤的给煤机就地放好锤子等工具,随时做好敲打疏通落煤管堵煤的准备。
3.加强对磨煤机灭火蒸汽系统的检查,保证自动疏水正常,灭火蒸汽系统处于热备用状态,随时可以正常投用;各台磨煤机的本体、废料箱的消防蒸汽手动门应开启,做好随时投用消防蒸汽的准备。
4. 使用印尼煤的磨煤机除了正常巡查及出石子煤外,其周围严禁无故长时间逗留。
5. 使用印尼煤的磨煤机原则上必须连续运行。
若使用印尼煤的磨煤机需要正常停运(缺陷检修、计划检修、停磨备用等),若条件允许,应安排该磨使用低挥发份煤种运行两个小时后才能停运。
6. 两台炉如有多台磨煤机同时使用印尼煤,由当班值长统筹安排调峰停运的磨煤机。
7. 连续使用印尼煤达一个星期的磨煤机,原则上应更换低挥发份煤种运行不少于两个小时,此项工作由部门根据煤场存煤或来煤情况计划安排。
8. 使用印尼煤的磨煤机启动注意事项:1) 认真检查给煤机、磨煤机没有积煤积粉自燃的现象;2) 启动前先敲打原煤斗落煤管;3) 充分检查磨煤机启动的各项条件均能够具备,通入灭火蒸汽5~10分钟后再通风暖磨,启磨条件满足后应立即启动;4) 暖磨过程应控制四个一次风管温度均不超过75℃;5) 先保持最低给煤量给煤30S后启动磨煤机,防止磨煤机启动时振动大;6) 磨煤机启动时就地观察监护人员应站在靠捞渣侧距磨煤机5米范围外;9. 使用印尼煤的磨煤机正常运行中的注意事项:1) 在保证机组负荷要求的前提下,通过各台磨煤机给煤量、风量的调整,严格控制磨出口温度(四个一次风管温度)均不超过65℃;2) 加强对磨煤机运行参数的监视、调整、分析,控制磨进出口压差稳定,防止磨煤机堵煤;3) 加强对磨煤机各点温度的监视、及时发现异常及时处理;4) 加强对给煤机运行情况的检查,至少每小时就地检查一次,及时发现处理堵煤情况;5) 加强对石子煤出渣过程的管理。
#3机组掺烧印尼煤期间安全性分析及改进措施摘要:为应对全国煤价的不断上涨,从降低成本的角度考虑,对#3机组进行掺烧印尼煤试验。
此次掺烧的印尼煤其特点为高挥发分、高水分、低熔点、低发热量的煤种。
本文通过对#3锅炉不同燃烧器层的掺烧,来改变磨煤机的各类运行参数,分析讨论#3锅炉对印尼煤的适应性情况,以及对在此试验过程中出现的问题提出一定的改进措施。
关键词:锅炉印尼煤掺烧一、乐清电厂#3机组锅炉简介浙江浙能乐清发电厂#3锅炉为超\超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、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。
炉前布置六台HP1003型中速磨煤机,锅炉采用冷一次风机正压直吹式制粉系统。
每台磨煤机出口四根煤粉管道接一层燃烧器。
五台磨煤机就可满足BMCR负荷,其中一台备用。
炉膛由膜式壁组成,从炉膛冷灰斗进口到炉膛四周采用螺旋管圈,在此上方为垂直管圈。
上部布置有前屏过热器和后屏过热器,水平烟道布置高温再热器和高温过热器,尾部烟道布置有低温再热器和省煤器。
每台锅炉设24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角,煤粉和空气从四角送入,在炉膛中呈切圆方式燃烧。
燃烧器的上部设有SOFA风,以降低炉内NOx的生成量。
尾部烟道下方设置两台三分仓容克式空气预热器。
炉底排渣系统采用机械除渣方式。
二、乐清电厂#3机组锅炉掺烧印尼煤试验具体实施方案1、#3锅炉制粉系统结构介绍#3锅炉制粉系统为冷一次风正压直吹式系统,系统内设置了两台动叶可以调节的轴流一次风机、六台HP1003中速磨煤机、六台耐压式电子称重式皮带给煤机、六只原煤斗。
A-F磨煤机分别对应锅炉的A-F层燃烧器,磨煤机出口设置外置式煤粉分离器,用以控制煤粉细度。
制粉、输送煤粉用的空气由两台轴流一次风机供给,从一次风机出口的一次风分成两路,一路为通过三分仓式的空气预热器加热的热风,另一路为冷风。
冷、热一次风通过各自风道上的调节挡板混合至适当的温度后进入磨煤机,通过调节冷一次风调节挡板控制磨煤机出口温度,通过调节热一次风调节挡板控制混合风风量。
燃用印尼煤的措施海口电厂2017年燃用印尼煤,煤质分析结果如下表:从煤质化验分析数据看,印尼煤与平时燃用的煤种最大的区别是其挥发份高,水份、灰份、低位发热量变化很大。
印尼煤挥发份极高,对于中储式制粉系统,在使用过程中容易发生积粉积煤自燃、制粉系统爆炸的事故。
水份高(规程规定全水份不超过10%),容易造成制粉系统堵煤,制粉干燥出力不足,从而影响制粉系统出力;另外对于中储式乏气送粉的制粉系统,原煤的水份过大,所有水份随干燥风带入炉膛,恶化燃烧,还造成烟气量和烟气流速的增加,对流换热增强,使过热汽超温、排烟热损失增大;印尼煤水份过大,也使得低位发热量过低,严重偏离设计值,单烧可能机组负荷不能带满。
印尼煤的可磨性、炉膛燃烧的焦结性及使用时对锅炉各参数还会产生什么样的影响,要等到使用时才能发现。
另外印尼煤应掺配其它煤种燃用,燃用的结果与掺配煤种的成份、掺配的均匀度有很大的关系。
印尼煤应掺配平混煤种,控制挥发份不超过43%、全水份不超过15%、低位发热量不低于4500 kcal/kg并且掺配均匀。
本措施只适用于老厂138MW锅炉掺烧印尼煤,若138MW锅炉单烧印尼煤或其它炉子使用印尼煤,措施另外制定。
1.燃运部按要求掺配印尼煤,上煤时控制煤仓煤位不超过2/3。
2.本次平混煤掺配印尼煤燃用比例为2:1掺配(平混煤2、印尼煤1)。
3.本次掺配印尼煤只上#4/5炉B煤仓运行。
4.运行班组认真执行锅炉专业修订后的《防止制粉系统爆炸和粉尘爆炸事故的措施》及《燃用高挥发份煤种的措施》。
5.按《燃用高挥发份煤种的措施》的要求作到每台炉的每一个人均了解本炉燃用煤质的情况。
6.制粉系统的启停倒风操作要平稳,操作过程中遇到风门故障时不要随便到就地手摇开关,要做好安全措施;制粉系统停运前要经过充分的抽粉,启动前要经过充分的通风;制粉系统运行时要严格控制磨出口温度不超过65℃;要勤于对制粉管道及部件的检查,发现漏煤漏粉应及时联系检修处理,发现积煤积粉自燃及时采取措施。
浅谈660MW火电机组印尼褐煤掺烧运行调整某厂为新投产4*660MW大型火力发电机组,自2013年后主力煤种由原来的优质的塔优变为较差的神混煤,并面临着印尼褐煤掺烧问题。
随之所带来了一系列的设备及安全生产问题。
如何保障制粉设备安全稳定运行,确保机组稳定燃烧的情况下不发生因为掺烧导致的机组不安全事件发生是其所面临的问题。
文章主要从运行调整角度探讨印尼褐煤的安全掺烧措施。
标签:印尼褐煤;磨煤机;燃烧前言煤粉的性质对于燃烧的经济性、制粉系统和炉膛以至整个锅炉机组的工作都有很大的影响。
煤粉的性质主要表现在以下几个方面:煤粉的流动性、细度、颗粒组成、水分、爆炸性,只有充分了解煤粉的这些特性,才能更好的控制制粉系统的运行方式,保证其经济安全运行。
而印尼褐煤因为其较高的挥发分和水分对运行的安全调整带来了难度。
1 设备概述及特点本厂采用的是冷一次风正压直吹制粉系统。
它由原煤斗、给煤机、磨煤机、煤粉管道、一次风机和密封风机等组成。
每台锅炉配6 台HP1003中速辊式磨,分离器型式为动态分离器,磨辊加载方式为弹簧变加载,单台磨煤机设计出力60.8t/h。
在直吹式制粉系统中,磨煤机磨制的煤粉全部送入炉膛内燃烧,因此在任何时候制粉系统的制粉量均等于锅炉的燃料消耗量。
制粉系统的工作情况直接影响锅炉的运行工况,要求制粉系统的制粉量能随时适应锅炉负荷的变化而变化。
2 影响中速磨煤机工作的主要因素2.1 转速中速磨煤机的转速应以磨煤效果好、磨煤电耗低和研磨部件寿命长为原则。
转速过高,煤的离心力大,煤还未磨碎就通过研磨件,大颗粒煤造成通风阻力、粗粉量以及磨煤通风电耗增加。
转速过低时磨制好的煤粉不能及时被热风带走,细粉量增加,磨煤电耗增加。
对大容量磨煤机,为了降低磨煤电耗,减轻磨煤部件的磨损,磨煤机的转速有降低的趋势。
2.2 通风量中速磨煤机通风量的大小将直接影响煤粉细度、磨煤出力和石子煤的排出量。
中速磨煤机在运行中允许通风量从最低的不发生煤粉沉积的通风量至最大通风量之间随磨煤机的出力改变,并始终维持风煤比不变。
Shebei Guanli yu Gaizao♦设备管理与改造某磨煤机爆燃原因分析及控制措施梁远(茂名臻能热电有限公司,广东茂名525000)摘要:某电厂600MW机组燃用印尼煤的磨煤机在启动过程中出现爆燃事故,造成磨煤机一次风入口防爆门撕裂,严重威胁机组运行安全。
通过对磨煤机出口温度、排渣箱漏风、粉管堵塞、一次风室堵煤等因素进行分析,得出原煤携带的金属与磨盘发生摩擦产生火花点燃煤粉造成爆燃的,出的,粉的运行供了依据。
关键词:磨煤机;制粉;爆燃;挥发分;出口温度;控0引言粉系统是燃煤电厂主要机之一,其运行稳定的燃 中粉燃造磨煤机,威胁安全,,防燃磨煤机运行要的防[煤的、煤热解的磨煤机热风与煤粉的热,防出现爆燃事故磨煤机的出口温度,过的出口温度限粉的,且防爆燃叭某厂600MW机组燃用印尼煤的磨煤机爆燃事故,分析磨煤机煤粉爆燃与磨煤机出口温度等要素的,发生爆燃的原因,出有效的°1系统介绍及煤种参数某厂600MW机组锅炉型号为DG1920/25.4-!6型,制粉用ZGM113中磨煤机,一次风,对后对燃[磨煤机1[煤煤,燃印尼煤,分析全30.9%,10.08%,灰分2.27%,挥发分43.09%,固定碳43.69%。
落1------次风机;2—(—次风隔绝门;3—(—次风调节门;4—热一次风隔绝门;5—热一次风调节门;6—热一次风调整总门;7—膨胀节;8—排渣箱;9—8压落渣门;10—出□粉管.图1磨煤机系统2事故过程及原因分析某日2031,F给煤机减速箱检修后启动F制粉系统,20:36吹扫5min后启动磨煤机运行,此时出口温度729,风量77t/h, 20:44运行8min后磨煤机入口温度208<,风量80t/h,出口温度80=。
磨煤机发生巨响,出口温度快升高,运行人员迅判断为磨煤机爆燃,投入消防蒸汽,急停磨煤机。
就地检发现入口一次风防爆门动作,焊处撕裂。
磨煤机爆燃时的参数变化表1。
从爆燃时磨煤机进出口差的变化可以看出,差先上升下,且入口一次风力的变化先磨煤机上下碗差磨煤机分离器出口压力,可判断爆燃发生在磨碗近,产生的力波传递到磨煤机出口使得出口力上升,同时将磨煤机出口空气送进膛,磨煤机出口温度下,随后磨碗处煤粉被点燃使得磨煤机出口温度快速上升。
掺烧印尼煤常见异常及处理方法讨论摘要】随着社会经济的不断发展,电力需求在不断增加,为满足电力使用需求,火力发电厂的发展也极为迅速[1]。
众所周知,火力发电厂在运营的过程中,需要消耗大量的煤炭原料,而煤炭原料的采购价格将直接影响到火力发电厂的燃料成本[2]。
经济适烧煤可有效降低火电厂生产成本,但燃用非设计煤用存在各问题。
本文以印尼煤为例,简述掺烧煤种的经济性,并详细分析掺烧时注意事项及常见异常与处理方法。
【关键词】火力发电厂;经济适烧煤;印尼煤;异常引言在浙江沿海地区, 5000Kcal/kg动力煤种到场煤价约为650元/吨,而低热值经济适烧煤折算后煤价为600元/吨,若实现输煤码头直接向外籍船支开放卸煤更是可以节约转运和存储时间成本。
而掺烧经济适烧煤所增加加权煤耗不足1%。
可见在掺烧经济适烧煤时只要实现安全稳定运行,就可以有效降低成本。
本文,我们讨论在掺烧过程中需注意事项及常见异常。
一、锅炉概况1、以浙能乐清电厂为对像,一期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、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。
制粉系统为中速磨煤机正压直吹式系统,每台锅炉配有六台HP1003型中速磨煤机。
2、设计煤种及掺烧煤种3、制粉系统概况二、最大掺烧煤量计算。
根据锅炉及磨煤机设计参数,锅炉100%负荷需燃煤总热值为:5588kcal/kg*50t/h*5=1.4*109kcal/h当掺烧热值为3700kcal/kg的印尼煤时,由于煤中水分增加,单台制粉系统干燥出力下降约30%,最大带煤量约40t/h,六磨运行时,磨煤机煤量需留有余度,不超过50t/h。
以此估算,考虑带满负荷能力,若启用备用磨、掺配1台经济适烧煤,其他磨可配5000kcal/kg以上普通煤即可;若不启用备用磨、掺配1台经济适烧煤,或启用备用磨、掺配2台经济适烧煤,需要其他磨配5500kcal/kg以上的高热值煤。
发电厂燃用印尼煤常见问题与防范措施苏晓键(广东能源集团有限公司沙角A电厂,广东东莞523936)摘要:印尼煤具有热值低、灰熔点低、水分高、挥发份高的特点。
电厂锅炉燃用印尼煤易出现结焦、堵磨等问题。
现分析了印尼煤煤质特点与锅炉不良运行状况之间的联系,并以电厂300MW机组煤粉炉为例,介绍了电厂锅炉燃用印尼煤的常见问题与防范措施。
关键词:印尼煤;燃煤电厂;锅炉燃烧;堵磨;结焦0引言近年来由于动力煤价格上涨,燃煤电厂的成本也随之上升。
以煤分煤为众多燃煤电厂降低运营、保障动力煤供的有效措施。
,印尼煤低,产,有为电厂煤烧煤。
1印尼煤煤质特点印尼煤于,低,运,低,成为沙角A电厂煤之外的煤。
1为电厂2018年52020年3的印尼煤煤种的煤质值。
表1沙角A电厂2018年5月一2020年3月采购煤种的平均煤质煤种低位发热量/(MJ/kg)硫分/%全水分/%灰分/%挥发份/%/%灰熔点/7印尼煤18.830.3327.45 4.4539.0738.441229煤21.510.8712.3519.3229.3747.611,4431,印尼煤于煤,煤质具有热值低、硫分低、水分高、灰分低、灰熔点低的特点,特点挥发份高、低。
,分灰分低点,而热值低、灰熔点低、水分高印尼煤的点。
2燃用印尼煤的常见问题印尼煤的热值低,机组燃,磨煤机容易出现电机电、电机等障。
机组AGC运行时,,印尼煤达不煤种热值,动煤易堵磨况。
有煤印尼煤例过高,机组不电系,能降。
印尼煤的水分高,易煤的煤煤不,起采用吹制粉系的锅炉波动。
煤煤管堵塞,需减倒换制粉系统。
煤质水分高,原煤进入磨煤机后长间烘干,才能形成煤粉吹出。
但长的烘干间,身水分,印尼煤将被压实。
旧的煤未被烘干吹出磨煤机又有新煤补充,将出现堵磨问题。
提高热风温度能克服一般高水分煤种的易堵磨问题。
但印尼煤具有挥发份高的特点,磨煤机内挥发份与高温空气接触可能爆炸。
高挥发份限制了磨煤机热风温度,无法有效缩短印尼煤磨煤机内的停留间。
如何防治印尼煤存储期间自燃?
印尼煤埋藏于地下浅层,开采成本低,且通过海路运输,因而采购价格较低,因此印尼煤成为东南沿海地区火电厂的一个重要选择。
印尼煤具有热值低、灰熔点低、水分高、挥发份高的特点。
挥发份高不利于印尼煤的储存。
印尼煤容易自燃,可能损环传送带,烧毁煤仓等设备。
印尼煤自燃一方面降低热值,另方面由于输煤过程不能存有火种,一旦自燃只能用水浇灭,增加了印尼煤的水分。
印尼煤表面容易发生氧化,随着堆放时间增加热值减少较明显。
如何防治印尼煤存储期间自燃?徐州吉安矿业科技有限公司一直深耕煤自燃防治领域,针对煤炭储运环节的自燃防治,研发出了普瑞特阻燃剂,惰化煤的氧化活性,从根本上延长煤自燃发火周期。
普瑞特阻燃剂作用于煤体时,会在其表面形成一层纳米级保护膜,阻断煤与氧气在微观层面的接触,惰化煤分子结构中不饱和官能团及煤的氧化活性,抬升煤在氧化各阶段的临界温度,从根本上降低煤被氧化的速度,进而达到防止煤炭自燃的目的。
普瑞特阻燃剂还具有明显的抑尘功能,该材料在室外堆场、车辆运输环节应用时,具有双重功效,既能抑制煤炭自燃,又能有效抑制煤尘飞扬。
产品特点:
(1)作业效率高、工艺简单、易操作,在转运点进行喷雾即可;
(2)复合功能、一举两得,既能防治自燃,又具备良好的抑尘功能;
(3)对煤质无影响;
(4)本品无毒、无异味、无腐蚀,对人和设备无害。
我厂燃用高挥发分低熔点印尼煤的几点体会从2009年以来,国际煤炭市场与中国煤炭市场联动性逐渐增强,中国从国际市场大量进口煤炭。
2008年煤价巨幅波动,电煤供应面临前所未有的考验,能源集团强化了对市场的分析判断,科学制定和及时调整采购策略,公司领导层对早在2007年就果断实施印尼煤进口煤战略。
妈湾厂也因此属于东南沿海电厂较早一批燃用印尼煤的火电厂,印尼煤作为全厂基本的调配煤种,一直燃用至今;取得了不错的经济效果。
当然,印尼煤与设计煤种之间煤质特性相差大,也会给生产运行带来隐患。
在此从运行调整控制出发,探讨燃用高挥发份低熔点印尼煤存在的问题和技术控制措施。
一、印尼煤煤质特性(见表1)(1) 印尼煤根据热值分高水份、低硫份(一般小于0.3%)、低热值(18000kj/kg以下)的环保印尼煤和高热值,含硫量大于0.3%的动力印尼煤,即我厂的高热和低热印尼煤。
(2)挥发分较高 ,着火容易。
过高的挥发分可能导致制粉系统存在爆燃隐患 ,燃烧器喷口易发生超温现象; 另由于挥发分较高 ,使得存放时间不宜过长 ,以免热值损失过多 , 同时存放时间过长 , 还可能发生自燃 ,影响其经济性和安全性。
(3)哈氏可磨系数与设计煤种差异不大。
(4) 从灰特性来看 , 印尼煤的灰融点4个温度值都小于 1200 ℃, 且差值很小 ,所以必须考虑其结渣性,结渣性为中等偏强。
(5) 含硫量不高。
对于减少锅炉的结渣、腐蚀和沾污有利;挥发分较高 ,NO x 的排放会相应降低 ,有利于减少大气污染物的排放。
二、印尼煤带来的主要问题1、磨煤机的运行工况受到影响:因印尼煤挥发份较高,在石子煤箱内由于石子煤刮板的不断摩擦,温度不断升高,存在自燃的情况,再次排放时遇空气则出现火星,引燃磨煤机内部煤粉,造成磨煤机出口温度瞬间迅速升高。
较严重的情况下,磨煤机出粉管也有较长距离的燃烧痕迹,机出口管连接节处积粉较多表1各煤种煤质特性表塔优煤神华煤印尼煤工业分析收到基全水分M ar/ % 14 14. 4 20. 8空干基水分M ad/ % 2. 01 8. 00 11. 94收到基灰分A ar/ % 11. 76 5. 45 3. 44收到基挥发分V ar/ % 25. 09 27. 71 37. 79收到基固定碳FC ar/ % —52. 44 39. 98干燥无灰基挥发分V daf/ % 33. 8 34. 57 47. 23元素分析收到基碳C ar/ % 63. 09 65. 47 57. 49收到基氢H ar/ % 3. 95 3. 71 4. 00收到基氮N ar/ % 0. 82 0. 82 1. 19收到基全硫S t. ar/ % 0. 45 0. 14 0. 36收到基氧O ar/ % 5. 93 10. 01 12. 73收到基低位发热量Q net. ar/ kJ·kg- 1 24 190 24 620 22 190哈氏可磨性系数HGI 51 55 50变形温度DT/℃ 1 500 1 120 1 120软化温度ST/℃ 1 500 1 160 1 140半球温度HT/℃ 1 500 1 170 1 150流动温度FT/℃ 1 500 1 180 1 190且有自燃现象,外表油漆脱落。
设计与分析♦S h e ji yu Fenxi大型电站锅炉燃用印尼煤的爆燃问题分析和治理经验探索張杰<广:东粵电靖海发_电有慨公爾,广东揭K 515223)摘要:当前国内火电企业面临空前目大的成本風i r,而印尼德相比国f t烟煤可观的价格优势,因此有条件勘火电企业逐大了印S傷的来购和燃用,但印;8_本身的f t挥发分#性性来的瘳燃问题也给植多火电企业带来Y长期的B犹。
现適过对该间M的*入分析和长_:卖践经篇屬结,觸步明晰了导_#火爆燃问题的两个关键厚_:/賴鐵t t探索找到=7■对这隹原因迸行搀慨治泰的 有歌措施4S_了现场运行的重大安全隐患,创造了可观的经济软益,取得了显著效果。
关键词:大蓮:堪站;印尼鳳爆炸特性;:治理0引言近年来核电、风电、水电等_窑能溆飞速S M,剪时#随社会经挤增速放缓,电力过剩已成为现实,发电市场的竞争形势日趋截孤火电机组利用小时薮逐#大輻下降,同时_象述进一參下调了火电上网电价,提高了环保_放标准,电力市场 化改拿业遂步深入,国内媒价回调攀升,:新_翁盤因素_合作用,使得目前国内火电企业節fe空前自:太的成本ff i力,很多 企业.已进入微利德靈专領=JS1f的状态 >如何挖潜增效降低成本已成为_前火电;fe业共同真临的严峻课题4众所周知,火电 企业的各种运行成本中占比最大的就是燃料成本,因此,如何有效降低燃料成本就成为大家共同关注的重点》通过对国内外煤炭市场的对比分析可以发:现,印尼煤相 比B内烟煤仍然具赛可观的价格优勢,这对老火电♦业无疑 有看M大的吸5丨力,*其是对于拥有:煤船码头的沿海、沿:江火 电企业,:因此近年来印尼媒进口量逐年递增,为火电企业缓解 生存压力起到了极大的作用。
但印M煤本身的特性也给火电 企业带来了很多的问题,尤其是其高挥发分所带来的爆燃问 题更是成为大家长期的西扰大型火力发电r多年来在掺 ,烧印:尼媒过義中对解决该M题进行了持续不断的探索趼究和 实践,本文对此进行了分析和总结,以期更好地指导以后的CC 作,并为类似问题的解决提供借鉴.1系统设备概况该电厂共有=2种塑号的4台机组机组锅炉为东方锅炉厂设计制造的单炉膣、一次中苘再热、平衡通风、画态雜渣、I I型布.慧、超临界变压倉,菜用冷一歡风机正H直吹制粉 系统,前虜墙对冲燃烧,磨媒机为上海倉型机器厂座产的HP100341速磨.煤机,磨内煤粉通过磨__顶固盥折向挡板分离;#3、#4机组锅炉为东方锅炉厂设计制造的单炉腾、一次中间再 热、平衝通风s厲态播渣型布置、高敦超超临界美压直雖妒> :采用冷欠风机萬庫直欺制粉系统,前藏墙对冲燃烧,肩煤机 为上簿薦:型机器r S F的HP1163/Dyn中逮磨條机,磨内煤粉 分离釆用磨顶旋转分离器。
发电厂燃用印尼煤常见问题与防范措施
作者:苏晓键
来源:《机电信息》2020年第17期
摘要:印尼煤具有熱值低、灰熔点低、水分高、挥发份高的特点。
电厂锅炉燃用印尼煤易出现结焦、堵磨等问题。
现分析了印尼煤煤质特点与锅炉不良运行状况之间的联系,并以电厂300 MW机组煤粉炉为例,介绍了电厂锅炉燃用印尼煤的常见问题与防范措施。
关键词:印尼煤;燃煤电厂;锅炉燃烧;堵磨;结焦
0 引言
近年来由于动力煤价格上涨,燃煤电厂的成本也随之上升。
以经济煤种替代部分设计煤种成为众多燃煤电厂降低运营成本、保障动力煤供应的有效措施。
其中,印尼煤价格低,产量稳定,有望成为电厂配煤掺烧主要经济煤种。
1 印尼煤煤质特点
印尼煤埋藏于地下浅层,开采成本低,且通过海路运输,因而采购价格较低,成为沙角A 电厂设计煤种之外的经济煤种。
表1为该电厂在2018年5月—2020年3月采购的印尼煤和其他煤种的煤质平均值。
从表1可知,印尼煤相较于其他煤种,煤质上具有热值低、硫分低、水分高、灰分低、灰熔点低的显著特点,其他特点还包括挥发份高、固定碳较低。
其中,硫分和灰分低是优点,而热值低、灰熔点低、水分高则是印尼煤显著的缺点。
2 燃用印尼煤的常见问题
印尼煤的热值低,机组在相同负荷下燃料量增大,磨煤机容易出现电机电流大、电机轴断销等故障。
机组投入AGC运行时,在大幅增加负荷过程中,因印尼煤达不到设计煤种热值,快速自动加煤容易造成堵磨情况。
如果所有煤仓中印尼煤比例过高,机组负荷达不到电网系统顶峰要求,可能需要向中调申请降负荷。
印尼煤的水分高,容易造成煤仓的下煤管落煤不连续,引起采用直吹制粉系统的锅炉负荷波动。
如果煤仓下煤管堵塞,需减负荷倒换制粉系统。
因煤质水分高,原煤在进入磨煤机后需要长时间烘干,才能形成煤粉吹出。
但较长的烘干时间,加上自身水分,印尼煤将被压实。
在旧的煤层未被烘干吹出磨煤机又有新煤补充时,将出现堵磨问题。
提高热风温度能克服一般高水分煤种的易堵磨问题。
但印尼煤同时具有挥发份高的特点,在磨煤机内挥发份与高温空气接触可能引起爆炸。
高挥发份限制了磨煤机热风温度,无法有效缩短印尼煤在磨煤机内的停留时间。
总之,水分高加上挥发份高,造成印尼煤容易堵磨。
印尼煤的灰熔点低,锅炉燃用时易结焦。
喷燃器出口和过热器管屏是炉膛主要的结焦位置。
其中,过热器结焦易造成过热器管壁超温,危及锅炉的运行安全。
结焦粘连飞灰形成大块炉渣,其掉落可损坏炉底水冷壁或排渣装置。
一旦炉渣堵塞底部排渣口,只能申请停炉。
印尼煤的挥发份高,在磨煤机重新启动时,热风使煤粉析出挥发份,容易引起磨煤机爆炸。
挥发份高虽有助于提高煤粉进入炉膛后着火的速度,缩短燃尽时间,但也会引起喷燃器回火,加快喷燃器出口结焦,甚至烧坏喷燃器出口。
挥发份高不利于印尼煤的储存。
印尼煤容易自燃,可能损坏传送带,烧毁煤仓等设备。
印尼煤自燃一方面降低热值,另一方面由于输煤过程不能存有火种,一旦自燃只能用水浇灭,增加了印尼煤的水分。
印尼煤表面容易发生氧化,随着堆放时间增加热值减少较明显。
3 燃用印尼煤采取的措施
3.1 配煤掺烧
配煤掺烧利用其他煤种改善印尼煤煤质,是燃用印尼煤的重要措施。
印尼煤与其他高热值煤种进行掺烧能够降低磨煤机负载,保障锅炉出力,同时改善燃烧状况,减少结焦。
配煤掺烧需要根据存煤煤质煤量、计划负荷曲线、制粉系统出力、是否进入保电期等因素配煤入仓。
配煤掺烧通常分为炉前预混掺烧和炉内分层掺烧。
该电厂300 MW机组煤粉炉采用直吹制粉系统,各套制粉系统有独立的原煤仓、磨煤机和位于炉膛内同一层的燃烧器,因此,能够同时采用炉前预混和炉内分层两种配煤掺烧方式。
炉前预混掺烧可在煤场中预混原煤,预混均匀程度较差,也可通过皮带运输过程进行预混,其预混均匀程度好但操作较为复杂。
炉内分层掺烧通过不同燃烧层喷入不同种类煤粉实现。
由于混合过程在炉内不同燃烧层,掺烧效果较差。
两种掺烧方法可单独或共同使用。
燃用印尼煤时应优先保障最底层制粉系统的煤质,稳定炉膛整体燃烧工况。
配煤掺烧要结合采购煤种、机组计划负荷、磨煤机出力等因素进行综合调整。
3.2 制粉系统倒换
采用定期倒换备用制粉系统的方法,能够减少燃用印尼煤时故障发生的次数。
根据该厂实践经验,采用每3天倒换1次燃用印尼煤的制粉系统效果较好。
倒换时应将煤仓中的印尼煤充分消耗,降低煤仓存煤的自燃风险。
停磨煤机应严格执行系统吹扫程序,维持足够的冷风吹扫时间,并谨防错开热风进入磨煤机内。
3.3 加强结焦监视
燃用印尼煤必须加强锅炉巡检,重点检查过热器结焦情况。
由于锅炉运行时严禁打焦,在巡检过程中一旦发现结焦迹象,应对相应区域强化吹灰。
若结焦进一步发展,可调整掺烧煤种比例,倒换制粉系统,改善结焦状况。
燃烧印尼煤时燃烧器出口由于回火容易结焦或损坏,要加强燃烧器出口的巡检。
锅炉底部出渣口易被掉落的焦块堵塞,应及时检查出渣板状况,操作底部关断闸板,夹碎渣块。
3.4 运行监控调整
燃用印尼煤过程中,负荷高、磨煤机电流较大时,应将给煤机燃料主控切换至手动,避免计划负荷突然增加时,磨煤机负载过高跳闸或电机断销。
同时,及时调整磨煤机磨盘氮压,提高磨煤机效率。
在负荷不变、磨煤机电流减小时,首先检查给煤状况,判断下煤管是否堵塞。
如果给煤量正常,则可能出现堵磨问题。
通过增大一次风量、减少给煤量、磨煤机及时排渣等方式可缓解磨煤机堵塞。
增大风量应留意蒸汽温度变化,避免大量煤粉吹入炉膛造成超温。
如果堵磨情况无法改善,应转备用制粉系统。
印尼煤挥发份高,应降低磨煤机出口温度,该电厂通常维持在65~80 ℃。
但是,出口温度低于65 ℃时,应留意温度和磨煤机电流变化趋势以免堵磨。
运行值班人员应密切监视燃用印尼煤时各受热面壁温,尤其是过热器壁温。
运行值班人员要进行全面的炉膛吹灰,减少受热面结焦问题。
燃用印尼煤常见问题与防范措施如表2所示。
4 结语
印尼煤的煤质虽与国内燃煤电厂的锅炉设计煤种偏差较大,但通过采取一整套措施,从采购、燃料堆放、配煤掺烧、制粉调整、燃烧调整等方面入手,能够在保障机组良好运行的状态下,发挥印尼煤的经济优势。
收稿日期:2020-06-02
作者简介:苏晓键(1989—),男,广东潮州人,硕士研究生,从事电厂集控研究工作。