130t/h煤粉炉多煤种掺烧分析与对策

电力18讯：    130t/h煤粉炉多煤种掺烧分析与对策
陈胜利
福建省厦门电厂　361022

摘要：通过对煤的不同掺烧比例的试验研究，得出该型锅炉在目前煤种下的最佳炉效方案。
关键词：锅炉　 煤种　　试验　　分析

0、概述
厦门电厂#3、#4锅炉分别于1979年及1980年投产，型号BG－130/39－M1，是北锅早期产品，它是由燃用低热值（Qnet.ar=18359kj/kg,Vdaf=31.6%,FCad=46%）的混合烟煤所用炉型改进而成。配两套DTM－250/390型筒式钢球磨煤机中间储仓式制粉系统，锅炉长期烧1：1煤种（福建烟煤：福建白煤），从2003年下半年开始，由于煤炭场发生变化，煤源较为紧张且锅炉入炉煤质量变差，锅炉燃烧效率低下，供电煤耗居高不下，由于煤质较差，极大地威胁了锅炉的安全运行，为适应煤炭场的变化，提高锅炉经济性，厦门电厂与东南大学协作进行了不同煤种的燃烧试验。分别进行了1：1煤种（福建烟煤：福建白煤）、1：3煤种（大同烟煤：福建白煤）、1：5煤种（印尼煤：福建白煤）、全部福建白煤、全部越南煤、1：1：1煤种（福建白煤：福建烟煤：越南煤）等不同煤种的燃烧试验，总结了各种煤种在＃3、4炉的燃烧特点，针对各煤种对锅炉的安全性及经济性进行分析，总结出了较适合＃3、4炉燃烧的煤种，并针对现场设备的特点提出对设备改进的建议。

1、各种煤种燃烧试验分析：
1.1、1：1煤种（福建烟煤：福建白煤）燃烧试验分析：
1.1.1、2003年12月-2004年1月，＃3、4炉入炉煤种为1：1煤种（福建烟煤：福建白煤），掺配后Vad=6.0－6.5%，Aad = 30－32%， Qnet.ar=20.6－21.2MJ/kg其特性为高热值，高含碳量， #3、4锅炉出现燃尽率下降、热效率较低的现象，针对＃3炉的燃烧特点采取组织典型工况进行重点试验调整的方法进行，典型工况分为燃烧器设计运行条件（第一工况）运行效果的考察，以及煤粉细度调整、二次风率调整、一次风率调整等运行条件不同的组合试验。并优选出适合高碳份、高热值烟白配比为1：1的混合煤种的运行条件。
    从表1的试验结果来看第三工况所组织的运行条件所获得的运行效果最好。它相对第一工况所示的燃烧器设计运行条件而言做了如下一些内容的调整：
（1）配风总量增加10%，近10000Nm3/h。
（2）重组了各次风率的分配比例；调整原则的是适当减少三次风率，增加一、二次风率。
（3）二次风配风组态是“缩腰二次风”；各层二次风量占二次风总量的比例分别为上 42 ％、中 28 ％、下 30 ％，其中上二次风速最高（51m/s），以防止燃烧中心上抬。根据炉底掉渣较严重的现象，下二次风以保证托底刚度为下限，也配了较高的风速（46m/s）。
（4）适当提高煤粉的细度（由R90＝5－6％提至R90=2%）。
调整后的燃尽率明显提高，相对燃烧器设计运行条件（工况之一）而言；飞灰可燃物由26.55%下降为11.22%，使机械不完全损失q4由16.93%下降为7.86%，而锅炉热效率由78.17%提高到86.11%。由于日常在控制＃3、4炉的煤粉细度无法做到R90=2%，因此日常运行调整时要求运行人员燃用此类煤种时采用以下调整方式；炉膛出口氧量保持5％左右、各次风率分别为r1=20％,r2=58-60％.r3=20-22％、R90＝3－4％的运行组合条件。针对于此煤种的配风特点是采用较大风量，以增大碳与氧的接触机率，有于碳的燃尽。
高碳份、高热值混煤试验数据表之一

               工况序
   
项目
第一工况
第二工况
第三工况
第四工况
飞灰可燃物Cfh(%) 26.55 22.63 11.22 21.85
炉渣可燃物Clz(%) 33.15 37.37 30.80 30.50
机械不完全燃烧损失q4(%) 16．93 16．82 7．86 14．4
排烟热损失q2(%) 4．29 4．4 5．43 5．05
锅炉热效率 （％）
78．17 78．19 86．11 79．95
炉膛出口氧量O2（％） 4.17 5.64 5.97 5.87
入炉风量G（万Nm3/h） 10．82 10．75 11．93 12．18
各次风率r1 /r2/r3 18/57/25 19/58/23 20/59/21 15/62/23

1.1.2、2004年9月，煤炭市场供应紧张，导致煤质下降，其中一个显著的特点是煤中灰分大幅度增加，煤的热值下降较多，掺配后煤质Vad=5.3－5.8%，Aad = 35－38%，Qnet.ar=17.7－18.6MJ/kg，由于煤质变差，使得燃烧稳定性和经济性均受到了较大的影响。针对这种现象，对此煤种的燃烧特性进行试验分析。
高灰份、低热值混合燃料试验数据表之二
               工况序
   
项目
#1工况
#2工况
#3工况
#4工况
#5工况
飞灰可燃物Cfh(%) 31.83 26.94 21.50 21.63 17.41
炉渣可燃物Clz(%) 28.9 50.06 46.03 51.71 30.60
机械不完全燃烧损失q4(%) 29.8 24.41 19.04 21.62 14.96
排烟热损失q2(%) 4.13 4