高温炉烟管道结焦原因分析与防治.pdf

2011年10月
吉林电力
Oct.2011
第39卷第5期(总第216期
Jilin Electric Power
Vol 39 No5 (Ser. No 216
高温炉烟管道结焦原因分析与防治
Coking Analysis and Prevention Measurements of High Temperature Gas Pipe
韩伟,王宝贵
(国电双辽发电有限公司,吉林双辽136400)
摘要:针对国电双辽发电有限公司在A,F高温炉烟管道处经常结焦现象,综合分析认为空气动力场不均匀、火
焰中心位置上移、高温炉烟管漏风、煤中碱金属灰分増加、过量空气系数过小等是导致高温炉烟结焦的主要原
因,提出了针对性的运行调整、检修措施,们效地避免了高温炉管结焦,保证了锅炉的安全运行。
关键词:高温炉烟管道;结焦;火焰中心;燃料性质
中图分类号:TM621.2
文献标志码:B
文章编号:1009-5306(2011)05-0051-0
高温炉烟管结焦不仅影响千燥出力,也影响磨致炉膛内部分温度偏高的受热面处灰渣达到融化温
煤机运行。2010年1月国电双辽发电有限公司(以度,发生结焦现象
下简称双辽厂)4号炉改烧鸟拉盖煤种后,在A、F
2火焰中心位置上移
高温炉烟管处经常结焦,最终导致A、F高温炉烟管
受到煤炭供应的影响,燃料供给纬构的变化,双
人凵全部堵死,严重影响磨媟机运行。为了保证虅煤辽厂在2010年初由霍林河煤种改烧乌拉盖煤种。虽
机正常运行,必须进行人工除焦,这样不仅增加了检然乌拉盖煤种接近霍林河煤种,但由于灰分和水分
修人员劳动强度,也难以保证制粉系统对角运行。为的变化,鸟拉盖煤种经磨制后煤粉均匀性较差,引起
了保证锅炉蒸发量满足汽机负荷的需求,只能启动
锅炉飞灰和灰渣含碳量较高。为了降低飞灰和灰渣
备用制粉系统以满足机组负荷的需要,这样既増加含碳量,对于火焰中心进行了微调,使火焰中心上
了磨煤机金属损耗,也增加了制粉电耗,对双辽厂长移。由于火焰中心的上移,炉膛高温区也上移,排烟
久发展不利,下面对高温炉烟管道结焦原因进行分温度也有所提高。AF高温炉烟管人口设计在炉左
析,以保证锅炉的安全运行。
右两侧墙靠近炉臘出口部位,F高温炉烟管入门在
折焰角的下部,在此区域的烟气呈正压状态(运行中
1高温炉烟管结焦的原因
要求炉膛负压在-30Pa)。火焰中心的上移,也增加
了此部位的烟气温度,在此处的灰渣部分呈软化状
态,部分呈融化状态。高温炉烟管入口表面保温有一
1.1空气动力场不均匀
定的粗糙度,使融化灰渣很容易被吸附住,这样高温
双辽厂锅炉都采用均等配风六角切圆燃烧的方炉烟管入口粗糙度更进一步增加,而灰渣被吸附的
式,六角燃烧器喷出的气流流速、刚性是否均匀,是量也越来越大,同时形成的粗糙表面积也越来越大
构成假想切圆是否在设计的炉膛横切面中心的条最后形成恶性循环,导致大量灰渣被吸附住。在
件。锅炉运行时间较长,燃烧器存在一定的结焦、变2010年8月10日至13日,4F高温炉烟管出现2次
形,风道出现漏风现象,这些均导致炉内空气动力场结焦堵死,不得不停止磨煤机运行,进行高温炉烟管
不均匀情况出现,形成火焰中心位置偏移。切國燃烧打焦。
炉本身存在炉膛出口烟气的旋转余勢,火焰中心偏1.3高温炉烟管漏风
移,形成较大的烟气偏差,从实际运行中汽温和烟道
双近辽厂4台炉都采用外保温型高温炉烟管道,
存在的偏差较大的情况可以判断出火焰中心偏移。进入高温炉烟管道的烟气设计温度为1070C。在
由于火焰中心偏移,在炉膛形成温度场也不均匀,导运行中由于火焰中心位置及燃料性质的变化,实际
收稿日期:;2011-05-25
作者简介:韩伟(196-),男,エ程师,从事热能动力专业技术工作。
2011年10月
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Vol 39 No5(Ser. No 216
进人高温炉管道的烟气温度往往高于设计值。垂直
防治方法
高温炉烟管段长度约37m,A、F高温炉烟管为斜管
段,设计有4个膨胀节,平均间隔9m设有一个膨胀2.1保持合适的炉隚负压
节,实际4个膨胀节并没有均匀的安装。在运行时,
在原运行负压(-30Pa)的基础之上提高负压
高温炉烟管从冷态到热态只有10min时间,上下温-30~-20Pa,这样可以保证在54m炉膛出口区
差较大,导致其膨胀不均,部分膨胀节没有发挥出很
域有一定的负压,防止飞灰在此停留或旋转使焦渣
好的作用,且有不同程度的损坏而导致漏风。而A、粘在A、F高温炉烟管人口处。
F高温炉烟管由于受热变形及膨胀节的损坏,导致2.2保持合适的过量空气系数
通流衝积减小很多,大量冷风进入高温炉烟管内,特
各运行负荷段下提高氧量1%~2%(因为各月
别在制粉系统停运时,A,F高温炉烟管段入口处较炉膛漏风都有所改变,在给定氧量值时都有所变
冷,使部分焦渣熔化或软化的灰渣产生凝结,形成结动),这样可有效降低还原气体的产生,防止降低灰
焦。而在此结焦的灰渣由于表面粗糙度较大,更易使渣软化温度。
熔化或软化的灰渣吸附在表面上,随着结焦表面积2.3降低火焰中心位置
的增大,形成恶性循环,加剧结焦速度,最终在短时
在保证灰渣含碳量不增加的情况,可适当降低
期内导致高温炉管道堵死。
火焰中心位置。这样可有效避免在54m炉膛出口
4煤中碱金属灰分增加
处呈熔化及软化状态的焦渣存在。
由于煤质变化,煤中碱金属(内蒙古胜利煤矿
2.4高温炉烟管道漏风治理
乌拉盖、锡盟等煤中的钙碱金属化合物较多)灰分的
对高温炉烟管道漏风进行治理,特别对高温炉
增加,在同等温度下,灰的软化及熔化温度会降低,烟管的膨胀量进行重新评估和计算。在合适的位置
导致更易结渣。在高温炉烟管道入口处,形成熔化或放膨胀节,这样不仅可有效避免膨胀节的损坏,也可
软化状态的灰渣,受到高温炉管道漏风的影响,使有效吸收高温炉烟管道金属膨胀。避免由于冷热收
軟化飞灰在此处凝结。在形成初始的渣核后?进一步缩,使高温炉姻管度焊口、支座损坏产生漏风,造成
加速结渣,使渣块呈几何速度堆积,从而加快了高温在此处的软化灰在此处快速凝结为焦渣。
炉烟管道人口结渣。双辽厂所烧的乌拉盖、胜利、锡2.5做好欧灰管理
盟煤由于碱金属灰分较霍林河煤种高,灰渣软化温
在A、F高温炉烟管道人口处加装吹灰器定期
度低,导致4台炉A、F高温炉烟管入口易于结焦
吹灰,可有效保证A、F高温炉烟管道入口清洁,避
1.5炉膛负压
免高温炉烟管道入口结焦。做好吹灰管理,避免由于
A、F高湿炉烟管处于折焰角下方,炉膛一般都燃烧器结焦导致空气动力场改变,形成偏烧,造成火
趋于正值或微负压状态,软化或熔化的灰渣极易在焰中心改变,导致A、F高温炉烟管道结焦。
此处停蹈较长时间,由于受到高温炉烟管漏风及入
除釆取上述措施外,还应及时了解所烧燃料性
口处粗糙度的影响,导致软化或熔化的灰渣在此凝质,判断结焦趋向,做出相应的调节;保持制粉系统
结成焦渣核,逐渐形成大面积结焦,在A、F高温炉对角运行;尽可能掺烧灰熔点高的煤,以有效避免高
烟管处形成结焦并逐渐将其堵死。
温炉烟管道结焦。