火电厂锅炉燃烧调整

火电厂锅炉燃烧调整

刘　冰,康　莉,松建飞

(华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司,内蒙古包头　014010)

摘　要:通过锅炉燃烧调整,提高锅炉效率,防止锅炉结焦,根据锅炉的实际负荷和现有煤种,通过调整锅炉的一、二次风配风、制粉系统优化调整,实现锅炉燃烧系统优化运行。

关键词:锅炉;燃烧;优化

中图分类号:T K018 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2013)06—0042—01

锅炉燃烧调整的主要任务是根据不同的负荷和煤种,进行合理的配风、配煤,以保证锅炉燃烧的安全性和经济性。由于锅炉炉内煤粉燃烧过程的复杂性,运行人员大多根据自己长期积累的运行经验进行燃烧调整,这样锅炉燃烧调整操作具有一定的随意性,难以保证锅炉处于最佳的运行状态。本文根据锅炉的实际负荷和现有煤种,通过调整锅炉的一、二次风配风、制粉系统优化调整,实现锅炉燃烧系统优化运行。

1　切圆直径大小和燃尽风的调整

炉内切圆直径大小影响锅炉工况的好坏,而切圆直径又影响着气流贴墙、这样容易引起运行时水冷壁结渣和燃烧稳定性[1]。此外,还影响着汽温调节和炉膛容积中火焰的充满程度。当锅炉燃用的煤质变化较大时,切圆直径的调整十分重要。

当锅炉煤质变化较大,切圆直径较大时,上游邻角火焰向下游煤粉气流的根部靠近,煤粉的着火条件较好。这时炉内气流旋转强烈,气流扰动大,使后期燃烧阶段可燃物与空气流的混合加强,有利于煤粉的燃尽。切圆直径过大,也会带来下述的问题:①火焰容易贴墙,引起结渣;②着火过于靠近喷口,容易烧坏喷口;③火焰旋转强烈时,产生的旋转动量矩大,同时因为高温火焰的粘度很大,到达炉膛出处,残余旋转较大,这将使炉膛出口烟温分布不均匀程度加大,因而既容易引起较大的热偏差,也可能导致过热器结渣,还可能引起过热器超温。

所以在运行调整时,为了减轻气流的残余旋转和气流偏斜,适当增加燃烧器顶部消旋二次风,(一次风和下部二次风正切圆布置),对减弱气流的残余旋转,减轻炉膛出口的热偏差有一定的作用。在燃烧调整期间我们注意到在锅炉高负荷时开大消旋二次风能扭转左右侧氧量的偏差,相应也减少主、再热器的减温水量。主要原因是:燃烧分额产生变化,加强燃料在炉内中上部的燃烧,使炉内辐射热增加,同时炉内对流辐射热减少,导致减少主、再热器的减温水量减少。也提高锅炉经济效益,在低负荷为了满足主、再热器气温,保证上部燃烧强烈,应相反调整。

当然,切圆直径也不能过小,否则容易出现对角气流对撞,火焰推迟,四角火焰的“自点燃”作用减弱,燃烧不稳定,燃烧不完全,炉膛出口烟温升高一系列不良现象,影响锅炉安全运行。或者给锅炉运行调节带来许多困难。

2　一次风温分析调整

一次风温对煤粉气流的着火、燃烧速度影响较大。提高一次风温,可降低着火热,使着火位置提前。由于一次风刚性的增加相应减少锅炉结焦,控制入炉煤种的变化,同时控制煤种的水份,减少一次风量,增加周界风量,提高一次风的刚性相应也提高一次风温,这样有利于炉内燃烧提高锅炉效率。

3　一次风量分析与调整

一次风量主要取决于煤质条件。当锅炉燃用的煤质确定时,一次风量对煤粉气流着火速度和着火稳定性的影响是主要的。一次风量愈大,煤粉气流加热至着火所需的热量就越多,即着火热愈多。这时,着火速度就愈慢,因而,距离燃烧器出口的着火位置延长,使火焰在炉内的总行程缩短,即燃料在炉内的有效燃烧时间减少,导致燃烧不完全。所以在正常调整一次风量的要求:满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量,满足输送煤粉的需要。尽量减少一次风量,提高二次风量,加强炉内燃烧,提高锅炉效率。

4　一次风速分析和调整

在燃烧器结构和燃用煤种一定时,确定了一次风量就等于确定了一次风速。一次风速不但决定着火燃烧的稳定性,而且还影响着一次风气流的刚度。一次风速过高,会推迟着火,引起燃烧不稳定,甚至灭火。燃料着火后,氧浓度和温度一定时,具有一定的火焰传播速度。当一次风速过高,大于火焰传播速度时,就会吹灭火焰或者引起“脱火”。即便能着火,也可能产生其它问题。因为较粗的煤粉惯性大,容易穿过剧烈燃烧区而落下,形成不完全燃烧。有时甚至使煤粉气流直冲对面的炉墙,引起结渣。

然而一次风速过低,对稳定燃烧和防止结渣也是不利的。主要原因:①煤粉气流刚性减弱,易弯曲变形,偏斜贴墙,切圆组织不好,扰动不强烈,燃烧缓慢;②煤粉气流的卷吸能力减弱,加热速度缓慢,着火延迟;③气流速度小于火焰传播速度时,可能发生“回火”现象,或因着火位置距离喷口太近,将喷口烧坏;④易发生空气、煤粉分层,甚至引起煤粉沉积、堵管现象;⑤引起一次风管内煤粉浓度分布不均,从而导致一次风射出喷口时,在喷口附近出现煤粉浓度分布不均的现象,这对燃烧也是十分不利的。

调整原则:现有电厂的煤种化验分析,煤的挥发份较高可以适当提高风速,增加一次风机电流。需要降低一次风速的同时应当增加周界风,提高一次风的刚性,防止烧毁燃烧起喷口。防止煤粉贴壁结焦。5　一次风与二次风调整

在锅炉燃烧设备和煤质一定的条件下,一次风与二次风的调节就成为决定着火和燃尽过程的关键。一次风与二次风的工作参数用风量、风速和风温来表示。在锅炉氧量恒定的同时增加一次风量,相应会减少二次风量。导致二次风刚性不足,影响锅炉燃尽,使火焰中心上移,燃烧推迟,引起烟温偏高,导致

42内蒙古石油化工 2013年第6期　

高压电力电容损坏故障分析及处理

王　英,陈文明,周　军

(中海石油天野化工股份有限公司,内蒙古呼和浩特　010010)

摘　要:通过对中海石油天野化工股份有限公司天野变电所的6kV组合高压电容器出现熔断器熔断及电容器击穿等故障现象分析,得出故障由电容器处于过电压情况下运行,同时又有很大谐波电流的情况下,电容器出现过压及过流现象,造成电容器击穿故障。

关键词:6kV;高压并联电容器;故障分析

中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2013)06—0043—02

在电力系统中,高压并联电容器的应用极为广泛,是提高电网功率因数,提高电网电压质量,补偿电网无功功率的主要形式,因此高压电容器运行状况极为重要。本文针对中海石油天野化工股份有限公司天野变电所的6kV组合高压电容器的事故全过程进行分析,希望对类似事故的分析和处理有所参考。

1　电容器故障的常见原因

①电容器本身设计场强过高。为了降低成本,取得较高的经济效益,电容器生产厂家设计的场强普遍偏高,场强过高是电容器损坏的一个重要原因。②电容器本身电流密度过大。电容器元件并联数量较少,造成元件引线片电流密度较大,从而引起局部过热。另外,芯子引出线截面较小,加上套管接线头与连线的压接方式不到位,接触电阻较大。在长期工作电流下发生过热,造成引出线与套管接线头的锡焊层熔化,产生渗油现象,导致电容器的密封遭到破坏。③电容器配有的熔断器熔丝特性(安秒特性)太差。当电容器内部元件严重击穿产生故障电流时。熔丝不能及时熔断,同时,有效的继电保护措施未跟上,过电流使电容器内部的温度急剧上升,导致电容器胀裂或爆炸。④电容器内部油纸绝缘没在严格的真空下干燥和浸渍处理、在长期工作电压下,内部残存的气泡产生局部放电现象。局部放电进一步导致绝缘损伤和老化。温升也随之增加,最终导致元件电化学击穿,电容器损坏。⑤渗漏油现象主要是密封不严或不牢固造成的,电容器是全密封装置,如密封不严,空气和水分以及杂质都可能进入油箱内部,造成绝缘受损,危害极大,因此电容器是不允许渗漏油的。⑥电容器周围环境的温度太高或者太低。如果

尾部排烟温度升高。

6　二次风量及二次风速分析调整

煤粉气流着火后,二次风的投入方式对着火稳定性和燃尽过程起着重要作用。对于大容量锅炉尤其要注意二次风穿透火焰的能力。

当燃用的煤质一定时,一次风量就被确定了,这时二次风量随之确定。由于燃烧器喷口结构未变,故二次风速只随二次风量变化,CCS调整是通过锅炉燃烧调整和计算得出总二次风量。

7　周界风的分析与调整

在一次风喷口外缘布置周界风。冷却一次风喷口,防止喷口烧坏或变形,调整原则是煤质挥发份高,负荷高开大周界风就起着补氧作用,能增加一次风气流的刚度,防止气流偏斜;当燃用的煤质变差、负荷底,应减少周界风量,有利于稳定着火。

8　降低排烟温度分析与调整

燃烧器运行方式对排烟温度的影响主要是通过炉膛火焰中心位置的相对变化来实现。火焰中心位置上移,锅炉出口烟气温度升高,在锅炉对流受热面吸热一定的前提下,锅炉排烟温度升高。所以在调整时应减少顶层燃烧器的煤量,增加磨煤机加载力,减小煤粉细度,缩短燃料燃烬时间,降低炉膛火焰中心,适当改变层间配风工况,改变炉膛火焰中心位置[2]。

9　锅炉氧量分析调整

保持合理的烟气含氧量能提高机组运行经济性与可靠性,炉内燃烧供氧充分、气流混合扰动增强,煤粉燃烧效率提高,飞灰可燃物含量降低,使得锅炉机械不完全燃烧热损失减少;但与此同时锅炉排烟烟气量增加,锅炉排烟热损失增加。

调整原则:通过对锅炉优化燃烧调整试验,得出正常运行氧量最佳运行。燃用劣质煤或入炉煤煤质结焦性强,煤粉着火、燃烬困难,为保证燃烧稳定与燃烧效率需要适当提高锅炉氧量在3.5%左右。锅炉负荷率高,锅炉结渣轻,飞灰可燃物底燃烧工况稳定,所需的过剩空气量相对小,相应也可以减少锅炉燃烧氧量,控制氧量在2.5～ 3.0%。

10　锅炉燃烧器摆角调整

锅炉在75%以上或高负荷运行时燃烧器的摆角应在水平位置,低负荷运行时通过配风方式无法满足主再汽温可以提高燃烧器摆角来提高气温。

综上所述,通过精细的燃烧调整,合理的配风、配煤,可以优化锅炉的经济运行,减轻运行人员的负担,保证锅炉处于最佳的运行状态。

[参考文献]

[1]　樊泉桂.锅炉原理[M].北京:中国电力出版

社,2002.

[2]　许晋源,徐通模.燃烧学[M].北京:机械工业

出版社,1982.

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　2013年第6期 内蒙古石油化工