第一篇：準(zhǔn)東五彩灣煤各電廠使用情況調(diào)研報(bào)告

準(zhǔn)東五彩灣煤各電廠使用情況調(diào)研報(bào)告

神華神東電力新疆準(zhǔn)東五彩灣電廠2×350MW超臨界新建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)煤和校核煤為準(zhǔn)東露天礦煤屬于高水分、中高揮發(fā)分以及中等熱值煤種，燃燒性能優(yōu)異，極易著火和燃盡，但灰中堿金屬具有嚴(yán)重的沾污、結(jié)渣傾向，結(jié)渣和沾污的防治問題，是鍋爐設(shè)計(jì)及運(yùn)行調(diào)整中首要考慮的。此次考察目的是了解準(zhǔn)東五彩灣煤在相鄰電廠燃燒使用過程中暴露的問題及解決方法。

一、燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤各電廠調(diào)研情況： 烏魯木齊熱電廠330MW煤粉鍋爐燃燒五彩灣煤情況：

烏魯木齊熱電廠2×330MW機(jī)組，鍋爐為亞臨界參數(shù)自然循環(huán)鍋爐、一次再熱、平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣（撈渣機(jī)）、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)π型鍋爐。采用四角噴燃燃燒器，兩爐間并列布臵10臺(tái)中速磨煤機(jī)給1、2號(hào)爐提供燃料。

1）完全燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤3天，在吹灰器連續(xù)投運(yùn)下，因鍋爐掉大塊渣，渣塊無法排出導(dǎo)致冷灰斗嚴(yán)重封堵現(xiàn)象；爐膛出口煙窗出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)焦封堵，形成較小的煙氣窗口，導(dǎo)致高溫過熱器管排嚴(yán)重變形、燒壞，最終爆管10多根；尾部受熱面因連續(xù)吹灰，只有輕微結(jié)焦現(xiàn)象；

2）20%摻燒準(zhǔn)東五彩灣煤，在檢查過程發(fā)現(xiàn)鍋爐分隔屏有少量焦塊；其它運(yùn)行參數(shù)正常；

3）50%燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤，在檢查過程發(fā)現(xiàn)鍋爐分隔屏有少量焦塊；吹灰器連續(xù)投運(yùn)，尾部受熱面未出現(xiàn)結(jié)焦；爐膛出口煙溫上升100C（設(shè)計(jì)煙溫9800C）;其它參數(shù)正常；

4）鍋爐投運(yùn)至今，發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)以下問題：

a)煤粉細(xì)度R90每半月取樣檢查一次，發(fā)現(xiàn)R90有所升高，經(jīng)對(duì)分離器百葉窗調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)細(xì)度；東鍋廠調(diào)試人員建議：每天需對(duì)R90進(jìn)行取樣分析，如超過設(shè)計(jì)細(xì)度需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定性及飛灰含碳量。

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b)在小修過程發(fā)現(xiàn)，微油點(diǎn)火燃燒器噴口存在燒損現(xiàn)象，需鍋爐廠在燃燒器的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行優(yōu)化。米東熱電廠燃燒準(zhǔn)東煤情況：

神華神東新疆米東熱電廠300MW流化床鍋爐為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司設(shè)計(jì)制造的亞臨界自然循環(huán)、循環(huán)流化燃燒、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣的循環(huán)流化床鍋爐。

米東熱電廠在2011年4月至6月份大量燃運(yùn)準(zhǔn)東五彩灣煤，各級(jí)過熱器、再熱器出口溫度逐漸降低，預(yù)估計(jì)是受熱面表面結(jié)焦后煙氣傳熱不足造成汽溫降低，在6月底停爐檢修發(fā)現(xiàn)尾部受熱面（低溫再熱器、高溫過熱器）表面形成大面積結(jié)焦，并且硬度較高，很難清理。經(jīng)西安熱工研究所對(duì)結(jié)焦體成分分析，Na2O、K2O含量嚴(yán)重超標(biāo)。

低溫再熱器上層管排結(jié)焦圖片

中隔墻煙窗拉稀管結(jié)焦圖片 高溫再熱器上層管排結(jié)焦圖片

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低溫過熱器管組間結(jié)焦圖片 高溫過熱器管排間結(jié)焦圖片

從2011年8月份開始米東熱電廠摻燒50%準(zhǔn)東五彩灣煤，1號(hào)爐運(yùn)行正常，爐膛出口煙溫左、右側(cè)相差800C左右，在吹灰結(jié)束后，對(duì)尾部受熱面低溫再熱器上部、高溫過熱器上部受熱面檢查；發(fā)現(xiàn)：低溫再熱器管排存在少量浮灰；高溫過熱器側(cè)管排表面非常干凈，經(jīng)分析低溫再熱器側(cè)吹灰器布臵較高，吹灰覆蓋不全是造成表面浮灰的主要原因。國網(wǎng)能源阜康熱電廠燃燒準(zhǔn)東煤情況：

國網(wǎng)能源阜康熱電廠裝機(jī)容量2×150MW，鍋爐是上海鍋爐廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)的四角切圓煤粉爐，采用后豎井煙道擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫。

1）阜康電廠設(shè)計(jì)煤種為當(dāng)?shù)孛海?0%左右。投運(yùn)后，開始燃用附近多個(gè)煤礦提供的混煤（統(tǒng)稱準(zhǔn)南煤），后由于煤源緊張開始摻燒準(zhǔn)東煤。

2）電廠投運(yùn)中從40%比例開始摻燒準(zhǔn)東煤，最好比例達(dá)到70%，摻燒后出現(xiàn)了爐膛結(jié)焦、受熱面沾污、飛灰含碳量高等問題。為了驗(yàn)證是否可以單獨(dú)燃燒準(zhǔn)東煤，電廠曾經(jīng)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，一臺(tái)爐完全燃燒準(zhǔn)東煤，另一臺(tái)爐完全燃燒準(zhǔn)南煤，一天后燃燒準(zhǔn)東煤的鍋爐就出現(xiàn)結(jié)焦、超溫、汽溫下降等問題，試驗(yàn)被迫終止。電廠通過實(shí)踐和多方了解，認(rèn)識(shí)到準(zhǔn)東煤單獨(dú)燃燒或摻燒比例過大是不可行的。

3）為了摸索出摻燒準(zhǔn)東煤的規(guī)律，電廠進(jìn)行了不同煤礦的準(zhǔn)南煤和準(zhǔn)東煤的摻燒對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)中，電廠將單一煤礦的準(zhǔn)南煤和準(zhǔn)東煤按1:1進(jìn)行

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混合，鍋爐連續(xù)燃用混煤一天以上，觀察運(yùn)行效果。根據(jù)電廠試驗(yàn)結(jié)果，最后從原來17個(gè)準(zhǔn)南煤礦中篩選出與準(zhǔn)東煤摻燒效果最好的8各煤礦，在運(yùn)行中只用這8各煤礦的原煤與準(zhǔn)東煤進(jìn)行摻燒。摻燒后控制力鍋爐結(jié)焦、沾污問題的。

4）電廠長期運(yùn)行時(shí)摻燒準(zhǔn)東煤比例控制在50%左右，夏季最高可達(dá)到60%（主要考慮準(zhǔn)東煤外水份較高），加強(qiáng)吹灰，鍋爐沒有出現(xiàn)大面積結(jié)焦、沾污、超溫、汽溫不夠等問題。磨煤機(jī)出口風(fēng)溫控制在700C,煤粉細(xì)度控制在 R90在20%左右，轉(zhuǎn)向室煙溫600多0C（設(shè)計(jì)不到7000C），飛灰含碳量在3%左右（設(shè)計(jì)值5%），大渣含碳量在3～5%左右。據(jù)檢修時(shí)觀察，爐膛、水平煙道受熱面沒有明顯結(jié)渣、沾污情況，只有后豎井對(duì)流受熱面管間有不少積灰，但第一排管子的迎風(fēng)面還是非常干凈，省煤器灰斗也沒有大的渣塊。后來電廠將后豎井煙道的蒸汽吹灰器改為激波吹灰器（乙炔爆燃），積灰明顯減弱。

電廠在高比例摻燒準(zhǔn)東煤時(shí)，曾發(fā)生大的渣塊落到冷灰斗上，電廠懷疑該渣塊產(chǎn)生在折焰角下部至屏過區(qū)域，因?yàn)樵搮^(qū)域沒有看火孔也沒有吹灰器，所以電廠建議在該區(qū)域應(yīng)該布臵足夠的看火孔和吹灰器。湖北宜華五彩灣電廠調(diào)研情況

湖北宜華五彩灣電廠是由上海鍋爐廠生產(chǎn)的150T煤粉鍋爐，π型布臵，管箱式空氣預(yù)熱器，配4臺(tái)中速磨煤機(jī)3用1備。2011年冬季供暖期開始投運(yùn)至2012年3月因長期燃運(yùn)準(zhǔn)東五彩灣煤，而引起鍋爐爐膛及尾部嚴(yán)重結(jié)焦，最終無法運(yùn)行而停爐。爐膛區(qū)域焦塊呈黑色，硬度特別高；后豎井焦塊呈褐色，易碎。后豎井結(jié)焦主要原因是布臵吹灰器不足，吹掃不到位長期積累而成。

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爐膛焦塊 后豎井焦塊 二 現(xiàn)燃燒準(zhǔn)東五彩灣煤電廠建議

1）選擇合理的爐膛出口溫度。

2）保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)焦。

3）應(yīng)用各種運(yùn)行措施控制爐內(nèi)溫度水平：爐內(nèi)溫度水平高，將使煤中一些易揮發(fā)堿性氧化物汽化或升華（14000C以上），使堿金屬化合物在受熱面上凝結(jié)（1000～11000C）。堿金屬直接凝結(jié)在受熱面上會(huì)形成致密的強(qiáng)黏結(jié)性灰。可在初始灰層中形成產(chǎn)生低熔點(diǎn)復(fù)合硫酸鹽反應(yīng)的條件，還會(huì)使含有堿性化合物的積灰外表層黏結(jié)性增強(qiáng)，加速積灰過程的發(fā)展。煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài)，熔融灰會(huì)直接黏在受熱面上，產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)焦。

4）組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場是防止結(jié)焦的前提。當(dāng)灰渣撞擊爐壁時(shí)，若仍保持軟化或熔化狀態(tài)，易黏結(jié)附于爐壁上形成結(jié)渣，因此必須保持燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊。

5）要有合適的煤粉細(xì)度：煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會(huì)直接沖刷受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結(jié)焦。但是，煤粉太細(xì)也會(huì)帶來問題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛出口煙溫升高，易引起結(jié)焦。

6）適當(dāng)提高一次風(fēng)速可以減輕燃燒器附近的結(jié)焦。

提高一次風(fēng)速可推遲煤粉的著火，可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn)，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結(jié)焦。

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提高一次風(fēng)速還可以增加一次風(fēng)射流的剛性，減少由于射流兩側(cè)靜壓作用而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)，避免一次風(fēng)直接沖刷壁面而產(chǎn)生結(jié)焦。

7）爐膛出口溫度場應(yīng)盡可能均勻：降低爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)，均勻的溫度分布可使密排對(duì)流管束中煙氣溫度低于開始結(jié)焦溫度。應(yīng)用二次風(fēng)反切來減少殘余旋轉(zhuǎn)。

8）摻燒不同煤種：煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰焦特性。低灰熔點(diǎn)煤灰分仍在受熱面上沉積，但高熔點(diǎn)固態(tài)灰對(duì)受熱面有一定的沖刷作用，使沉積量降低。

9）配風(fēng)方面：高負(fù)荷開大底層風(fēng)。加強(qiáng)對(duì)爐膛的吹灰，防止低負(fù)荷掉灰對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn)生不良的擾動(dòng)。

神華神東電力有限責(zé)任公司新疆準(zhǔn)東五彩灣發(fā)電公司 2012年4月11日

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