【干货】浅析入炉煤挥发份对CFB锅炉磨损的影响-第2页-北极星火力发电网

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3、原因分析

干燥无灰基挥发份就是假定一块煤在完全不含水分且燃烧后没有固体残渣(也就是无灰)的情况下隔绝空气加热后减少的重量｡将入炉煤挥发份指标由超标较多调整到贴近控制范围,2号CFB锅炉的炉管磨损减少,其原因分析如下:

3.1 可燃气体析出产生影响

入炉煤挥发份主要成分是可燃有机气体｡挥发份越高的煤着火温度越低,主要是因为挥发份着火放出的热量多,对焦碳进行加热使其能够快速着火｡挥发份析出后,煤会变得松散,孔隙较多,燃烧表面积增大使煤的燃烧速度快,从而导致瞬间产生的大量烟气｡同时,挥发份高的煤燃烧时间短,形成烟气后在炉内停留时间相对较长,受到相同抽吸力的情况下,烟气流速更大｡大量流速高的烟气在炉内运动,加剧了对炉管的磨损｡

3.2 流动状态产生的影响

在燃烧过程中,挥发份的析出和燃烧反应产生强大的内力,使煤粉破裂成更细的碎粒｡同时在该过程中,煤中矿物质颗粒由于热力冲击和颗粒中生成气体而碎裂｡入炉煤挥发份高,该破裂表现得越迅速和明显｡同时,在CFB锅炉内部,由于炉内向上运动的近壁气流与内循环中贴壁下降的颗粒流运动方向相反,在过渡区域内部分物料的流动方向受到扰动而改变,在局部容易产生涡流｡两种原因共同导致烟气的流动状态不稳定,流动状态受到破坏,局部的流动特性受到干扰｡而这样的扰动,使高速运动的烟气产生波动,对过渡区域的炉管进行磨损｡

3.3 导致床温高产生的影响

入炉煤挥发份越高则其发热值越高｡在发热值高的前提下,相对而言煤炭燃烧产生的热量越大｡大量的热量无法立即被带到锅炉上部,导致床温较高而炉膛出口温度相对偏低｡通过对锅炉运行数据的收集和对比,在入炉煤挥发份未调整前,负荷290t/h时2号CFB锅炉的平均床温达到940℃,其中中间四个测点的温度最高达975℃;而在入炉煤挥发份指标调整后,负荷290t/h时2号CFB锅炉的平均床温仅为900℃左右｡在床温较高而炉膛出口温度相对偏低的情况下,为了降低床温,确保锅炉安全运行,就必须增加一次流化风的流量｡一次风量的增加,将造成炉内烟气的流速增加,而风量大和烟气流速快这两个因素都将同时导致炉内的磨损加大｡

3.4 投加物料产生的影响

入炉煤挥发份越高则其灰分越少｡灰分少将造成烟气的灰浓度下降,在炉膛内部建立内循环则越困难｡这就造成炉膛内部循环不好,循环流化的目的无法达到｡为建立循环,必须加大投入炉膛的冷物料的量,如石灰石或飞灰等,从而达到吸收一部分热量､加大烟气灰浓度并建立内循环的目的｡但此举将加大炉膛内的颗粒浓度,导致磨损加剧｡

4、改进措施

(1)加强对煤炭指标的控制,特别是加强入炉煤挥发份指标的管理｡尽可能采购入炉煤挥发份靠近设计值的煤种,燃用控制指标范围内的煤种,减少高挥发份煤的使用｡

(2)对入炉煤进行全面的分析,确认化验结果｡在运行的过程中加强对CFB锅炉各参数的观察｡针对全面的检测结果和锅炉实际运行情况,逐渐摸索经验,给出适合2号CFB锅炉的燃料调整方案和配风要求｡以达到减少锅炉磨损的目的｡

(3)在锅炉内部实施被动防磨措施,如采用多阶防磨装置减少贴壁流对管壁的磨损､采用堆焊管替代原普通炉管､对某些磨损严重部位进行超音速电弧喷涂高硬耐磨合金层等｡

5、结论

挥发份偏离设计值较多的燃煤在锅炉内的燃烧产生了一定的变化,从而加速了锅炉的磨损｡加强对入炉煤挥发份指标的控制,将在一定程度上改善锅炉的磨损状况,以实现锅炉的长周期､安全､经济､平稳运行｡

文献信息

钱锟. 浅析入炉煤挥发份对CFB锅炉磨损的影响[J]. 山东化工,2016,04:83-84+87.

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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