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2013年9月,现场检查了解,通过多年的燃烧调整摸索,汽温偏差问题较投产初期有较大程度改善,出现汽温偏差的几率有所降低,偏差程度也有所缓解,但是汽温偏差问题仍然存在。
通过分析认为,引起对冲锅炉汽温偏差的主要原因是锅炉燃烧偏差引起的。根据经验,煤种热值偏低,总煤量较大时,磨煤机出口5根粉管的煤粉浓度会出现较大偏差,同时煤粉燃烧所需的氧量分布也难以达到平衡,易引起燃烧热负荷偏差,从而影响锅炉汽温偏差。
2.2 汽温偏差处理措施
2.2.1 运行调整
(1)重视运行调整总结,摸索偏差调整规律,是解决燃烧偏差的主要方向。当出现较大的汽温偏差时,注意及时保存运行工况参数,为分析总结调整经验提供参考。
(2)当出现主汽温偏差时,可在水冷壁不超温的情况下,适当提高分离器出口过热度,以提高两侧出口蒸汽温度,再通过过热减温水降低汽温偏高侧的汽温,以此来缩小汽温偏差。
(3)在DCS系统增加各段受热面蒸汽温升、烟气温降和AB侧偏差的监视画面,以便于在锅炉出现偏差时,为运行人员燃烧调整提供有效的监视手段
(4)不同的磨煤机组合也对偏差有较大的影响,运行人员应注意摸索不同磨煤机启停对锅炉燃烧的影响,包括对汽温偏差、烟温偏差、水冷壁左右侧壁温偏差的影响。
(5)开展燃烧调整试验,特别是对一次风速进行热态调平和制粉系统调整,测量各种工况(不同负荷、不同煤种等)煤粉浓度偏差,优化调整二次风方式,为调整提供依据;燃烧调整时测量各层燃烧区域温度的偏差,为燃烧调整提供依据。
(6)加强配煤掺烧工作,在机组高负荷时,尽量燃用高热值煤种,降低总煤量,缓解设备压力,改善锅炉燃烧工况。
(7)出现偏差时,及时通过燃尽风两侧风量的偏差调整,总结燃尽风对汽温偏差调整的影响。
(8)某一制粉系统长期运行,导致该燃烧器附近容易结焦,该区域基本上无吹灰器。此时通过制粉系统的启停来改变此区域燃烧情况及燃烧器的壁温,强迫掉焦,可对汽温偏差有一定的改善。
(9)根据相关经验,可根据偏温情况,进行制粉系统切换,对调整汽温偏差有一定的效果。
(10)高负荷高煤量时,易造成部分区域缺氧,需尽可能多的进行燃烧调整,合理控制氧量,保证炉内不会缺氧燃烧,从而防止或缓解燃烧偏差的产生。
2.2.2 检修技改
(1)在锅炉尾部烟道加装适量的烟温测点、一氧化碳测点,为分析汽温偏差提供有利条件,可借鉴同类型机组,在末再后烟道开始,逐级增加烟温测点。
(2)对制粉系统进行系统检查与调整,包括进行一次风速热态标定与调平,磨煤机出口折向挡板检查,磨煤机出口一次风缩孔磨损、卡涩情况检查更换、开度核对,通过制粉系统优化,消除制粉系统对燃烧偏差的不利影响。
(3)水冷壁壁温测点检查,特别是超温测点的检查,确保水冷壁金属无过热老化的情况,防止超温造成的水冷壁爆管。
(4)二次风小风门、旋流装置的检查,挡板定位检查,以及二次风箱积灰检查,若积灰严重,可考虑增加二次风箱吹灰装置,另外需检查燃烧器烧、磨损及结焦情况,为燃烧调整提供有利条件。。
(5)部分同类型机组锅炉安装有动态分离器,可进行调研,研究动态分离器对消除汽温偏差的效果及作用。
3 氧化皮问题及锅炉受热面壁温控制
3.1 氧化皮生成及剥落机理
根据查阅相关文献资料,超临界机组高温腐蚀及氧化皮的生成机理如下:
(1)金属的氧化是通过氧离子的扩散来进行的,若生成的氧化膜牢固,氧化过程就会减弱,金属就得到了保护。
(2)管壁温度对氧化的作用。
管壁温度在570℃以下时生成的氧化膜是由Fe2O3和Fe3O4组成,Fe2O3和Fe3O4都比较致密(尤其是Fe3O4),因而可以保护钢材被进一步氧化。
当管壁温度超过570℃时,氧化膜由Fe2O3、Fe3O4、FeO三层组成(FeO在最内层),其厚度比约为1:10:100,即氧化皮主要是由FeO组成,因FeO不致密,因此破坏了整个氧化膜的稳定性,这样氧化过程得以继续。
(3)当温度超过450℃时,由于热应力等因素的作用,生成的Fe3O4不能形成致密的保护膜,使水蒸汽和铁不断发生反应。当汽水温度超过570℃时,反应生成物为FeO,反应速度更快。
(4)金属表面的氧化膜并非由水汽中的溶解氧和铁反应形成的,而是由水汽本身的氧分子氧化表面的铁所形成的。氧化皮的产生与给水中溶解氧的控制关系不大,其产生是必然的,氧化皮的生长速度与温度和时间有关。
(5)氧化皮的剥离有两个主要条件:其一是氧化层达到一定厚度;其二是温度变化幅度大、速度快、频度大。
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