燃用高钠煤350MW超临界锅炉概述

新疆准东地区某些煤种碱金属含量高,已引发锅炉严重沾污、结渣问题,影响锅炉安全运行。特变电工350 MW超临界锅炉为国内首台针对高钠煤所设计的锅炉。该锅炉通过合理的炉膛选型、燃烧器布置、吹灰器布置及受热面布置等措施,有效的缓解了锅炉炉内的结渣、沾污问题。锅炉在满负荷运行工况下,准东煤掺烧比例达到95%以上,为国内燃用准东煤同类型锅炉掺烧比例的最大值。     

纯烧准东煤循环流化床锅炉设计与运行研究

准东煤中碱金属和碱土金属含量高,在燃烧过程中极易引起受热面结渣沾污,影响锅炉的安全稳定运行。根据准东煤的煤质特点,分析准东煤燃烧过程中的结渣沾污机理,提出纯烧准东煤循环流化床锅炉设计方案,通过调整受热面的布置方式,使对流受热面避开碱金属蒸气的易结渣沾污温度区间,并开展工程验证。结果显示：不同负荷下锅炉能够稳定运行,且效率均超过93%。在锅炉纯烧准东煤6个月后,受热面表面仅有松散浮灰,表明锅炉可长期纯烧准东煤且不会产生结渣沾污现象。     

准东高碱煤沾污腐蚀机理与锅炉炉膛选型建议

基于对高碱煤沾污腐蚀化学反应过程与机理的详细分析,从控制反应物浓度、生成物浓度和反应温度入手,对减轻燃用准东高碱煤锅炉受热面管壁沾污腐蚀的运行措施和炉膛设计措施逐一进行了分析,给出了燃用高碱煤锅炉实际运行和设计过程中的具体措施,为减轻燃用准东高碱煤锅炉受热面严重沾污腐蚀难题提供了理论与技术指导。     

降低循环流化床锅炉结渣风险的准东煤配煤掺烧研究

针对循环流化床锅炉燃用准东煤带来的受热面结渣和沾污问题,从降低入炉煤碱金属着手,采用准东五彩湾煤掺烧不同比例的煤矸石、低钠煤、沙漠黄沙,探究不同掺烧物料及比例对锅炉受热面结渣和沾污的影响。研究结果表明:掺烧25%煤矸石时,炉内受热面沾污、结渣严重,且存在频发的爆管现象;掺烧38%艾维尔沟低钠煤时,各级受热面均比较干净,没有明显的结渣沾污现象,但锅炉运行成本显著增加;掺烧5%古尔班通特沙漠黄沙时,仅在一级蒸发管高温烟区出现了类似于沙子的大焦块,其余受热面均比较光滑、干净,没有结渣和沾污现象。     

300MW循环流化床锅炉准东高碱煤掺烧高岭土运行特性研究

准东高碱煤具有灰分低、挥发分高、燃烧反应性好、结渣沾污性强等特点。向准东高碱煤中掺烧一定比例的高岭土,可起到减轻沾污的作用。为研究循环流化床(CFB)锅炉准东高碱煤掺烧高岭土实炉运行特性,在1台300 MW CFB锅炉上开展了高岭土实炉掺烧试验,获得了不同高岭土掺烧比例下锅炉主要运行参数、环保参数及飞灰特性。结果表明:当高岭土掺烧比例达到30%时,CFB锅炉燃用准东煤整体上能够稳定运行;当高岭土掺烧比例不超过25%时,锅炉效率变化较小;实际运行中掺烧高岭土可有效抑制尾部烟道的结渣沾污现象,当高岭土掺烧比例达到15%后,飞灰特性已经趋于稳定。     

660 MW超临界直流锅炉大比例燃用准东煤燃烧调整试验分析

准东煤因其灰分低、易着火、燃尽性好等优点通常被作为优良的动力用煤,但因其煤灰中碱金属含量较高,容易出现受热面沾污、腐蚀、结渣等危害锅炉运行安全的问题.在大比例燃用准东煤的过程中,为了增大锅炉热效率、减小热偏差、降低污染物排放量、防止受热面结渣和提高锅炉燃烧经济性,首先通过摸底试验测定了某660 MW锅炉目前的运行情况及...     

高岭土对新疆高碱煤沾污结渣特性的影响研究

为深入研究高岭土对减缓新疆准东高碱煤沾污结渣特性的影响规律与作用机制,利用3 MW_(th)多功能煤燃烧中试平台模拟实际电站锅炉四角切圆燃烧环境下研究高岭土对新疆准东高碱煤燃烧过程中灰的生成及沾污结渣特性的影响。试验结果表明:高岭土成分以SiO_2为主,虽然SiO_2单质熔点高达到1 730℃,但煤灰中SiO_2主要以非晶体状态存在,有时可提高熔融温度,有时则起到助熔作用;添加10%高岭土后,其炉膛结焦比纯烧准东高碱煤要好一些,虽然仍有流渣,但其渣的致密程度要比纯烧准东高碱煤要低;在炉膛燃烧区域准东高碱煤的碱酸比(B/A值)高于添加高岭土对应灰样的碱酸比值,而在高温对流受热面烟温区域(末级过热器、末级再热器区域),添加高岭土后其灰样的碱酸比值比燃准东高碱煤工况下灰样的碱酸比要低,添加高岭土后,与纯烧准东高碱煤相比,高碱酸比分布温度区间沿烟气流向方向向后推移,即易发生严重沾污的烟温区间向低温区域偏移。因此,相同条件下其在对流受热面上的沾污烧结程度要低,添加高岭土对降低锅炉对流受热面发生大面积沾污具有一定的效果。     

华电贵港电厂超临界锅炉再热汽温长期偏低的分析与对策

对华电贵港电厂超临界锅炉运行中存在的再热汽温长期偏低问题进行了深入分析,得出其主要原因为燃用煤灰分含量高,加之锅炉尾部受热面吹灰器选型不合理,导致再热器受热面管壁积灰严重而使再热器内蒸汽温升不足.提出了将水平烟道及竖井烟道内再热器受热面使用的脉冲吹灰器更换为伸缩式蒸汽吹灰器,配合改进运行调整技术的解决对策.经对水平烟道吹灰器实施改造,以及改进运行调整技术后,切实将末级再热器内蒸汽温升提高到接近设计值.     

循环流化床锅炉燃烧新疆准东五彩湾煤的对策探讨

新疆准东片区煤碳储量丰富,是优良的动力用煤,但准东煤灰熔点低、灰中钙、钠、钾含量较高,具有严重的沾污、结渣特性,本文对神华米东热电厂使用燃烧准东煤所产生的问题及对策的探讨,提出了流化床锅炉燃烧使用准东煤的对策建议,解决锅炉结焦保证锅炉安全运行的措施。     

CFB锅炉分离器出口烟道形式对烟气偏差的影响

CFB锅炉设计过程中必须有效控制尾部烟道的烟气流量偏差,从而保证锅炉运行时尾部烟道受热面壁温偏差控制在安全范围内。本文作者发现分离器出口烟道形式对烟气流量偏差影响较大,通过CFD计算的方法对烟道形式进行优化,并在某350MW-CFB锅炉机组上实践,达到了理想的效果。     

电站锅炉强化传热管沾污特性试验研究

沾污特性是锅炉设计计算中的重要参数,通过在电站燃煤锅炉烟道中搭建实验台,进行了螺旋翅片管束沾污特性的热态试验,得出了不同横、纵向相对节距的螺旋翅片管束的沾污系数及热有效系数与烟速的拟合关联式.试验结果表明,螺旋翅片管束沾污系数值比<锅炉机组热力计算标准方法>中的取值小一数量级,其结果可应用于锅炉的受热面设计及运行分析.     

添加剂对准东煤结渣和沾污特性影响的研究

在0.4 MW准东煤燃烧与沾污试验台上进行了3种不同添加剂对某准东煤燃烧时结渣、沾污特性影响的研究。结果表明:炉膛内和蛇形管前屏只存在结渣现象,结渣物是以Fe、Ca为主形成的低熔点复合盐类,而Na对结渣贡献并不占主要地位;各工况的准东煤真实灰熔点在1 100℃左右;烟温在800℃左右时受热面以沾污为主,Na_2SO_4和CaSO_4的冷凝沉积占主导;准东煤自身燃烧产生的底渣作为添加剂时缓解结渣、沾污效果不明显;添加高岭土时结渣物虽较厚但较为疏松,易于清除,说明其具有明显的减弱结渣强度的作用;以将军庙煤为添加剂时能明显减弱沾污强度。     

350MW机组锅炉准东煤掺烧试验研究

准东煤具有极易着火、极易燃尽的特性,燃烧性能优异,但具有严重的结渣、沾污特性。对某电厂350 MW机组锅炉进行了不同负荷段掺烧准东煤的试验,对不同负荷时燃用不同比例准东煤时锅炉炉膛及过热器、再热器管壁结渣及沾污情况进行了对比分析。通过试验掌握了锅炉在不同负荷段对掺烧不同比例准东煤的适应能力,为准东煤在电站锅炉的应用提供参考。     

准东煤沾污结渣特性试验研究

在200 k W试验台上进行了准东煤的沾污、结渣特性试验,分别比较了管壁金属材质、管壁温度、烟温对沾污和结渣的影响。试验结果表明,管壁金属材质对沾污、结渣的影响不明显;在管壁温度较低时,烟温对管壁表面沾污、结渣的影响更明显,烟温越低沾污和结渣情况减弱;当管壁温度较高时,烟温对管壁表面沾污、结渣的影响弱化,此时壁温越高,管壁沾污、结渣越严重。试验结果可为准东煤在电站锅炉的应用以及锅炉设计提供参考。     

降低高钠煤碱金属含量预处理技术研究

我国新疆准东地区煤炭资源丰富,但煤中Na等碱金属含量高,燃烧后易在尾部受热面结渣,影响锅炉机组正常运行。本文从高钠煤中钠的存在形式及碱金属迁移规律研究出发,介绍了高钠煤的预处理技术现状,并进行了技术对比。     

生物质循环流化床锅炉尾部受热面积灰分析及处理

针对某生物质电厂直燃锅炉尾部受热面严重灰渣沉积情况,结合该电厂生物质原料特性和生物质锅炉运行工况,对生物质直燃锅炉受热面灰渣形成机理及灰渣沉积的影响因素进行分析,明确了在生物质燃料特性和锅炉燃烧方式不变的情况下,受热面灰渣沉积的必然性。结合生物质直燃锅炉实际运行情况,提出通过优化受热面布置和改进烟道结构等措施来解决尾部受热面灰渣沉积积堵问题,并在某生物质直燃锅炉发电厂的优化改进中取得良好效果。     

防结渣复合陶瓷涂层在燃用准东煤锅炉上的应用研究

针对某台670t/h燃用准东煤锅炉出现的沾污、结渣问题,在水冷壁和屏式过热器区域受热面喷涂复合陶瓷涂层.采用热力计算方法,并结合复合陶瓷涂层试验数据,对水冷壁和过热器的吸热量进行计算,确定了水冷壁与过热器的最佳喷涂面积.结果表明:喷涂复合陶瓷涂层后,锅炉运行一年后的沾污、结渣情况得到明显改善,吹灰器月投运时间和减温水量分别减少了58.2%和75.2%,但由于水冷壁与过热器的吸热量比例失调,出现了过热汽温偏低问题;在水冷壁与过热器的最佳喷涂面积下过热汽温达到设计值,减温水量适中.     

准东高碱煤特性分析及防止锅炉结渣的对策措施

根据准东煤煤质进行了特性分析,同时针对准东煤灰熔点偏低、碱金属含量偏高等问题进行了详细分析,在结合各种实例的基础上,总结出准东煤掺烧其他煤种的工艺路线,确定了燃烧技术改进和设备及系统的技术改造方案,最后指出设计与运行中应该注意的问题,为燃烧准东煤并改善锅炉尾部结渣、减少掺烧比例积累了经验。     

电厂燃用准东煤结焦原因分析与解决措施

为解决电厂燃用准东煤后各级受热面出现的大面积沾污结焦问题,对五彩湾电厂煤样、灰样及焦块样品进行了化学成分与内部结构分析。与神府煤及大同煤对比后发现,准东煤中Na、K等碱金属元素含量较高;焦块内部为多层结构,最底层的碱金属细颗粒强化了煤种的积灰结渣倾向;计算了各煤样的污染指数与结渣指数,佐证了准东煤高含量的Na_2O与其强结焦性密切相关。根据分析计算结果,提出控制炉膛温度、调整炉内流场分布、合理选择煤粉细度、提高一次风速、加强炉膛吹灰及掺烧低碱金属含量煤等措施。经调试调整后,锅炉运行平稳,结焦问题得到较好控制,相关经验可为同类机组提供参考。     

输灰装置在145t/h循环流化床锅炉尾部烟道上的应用

针对循环流化床锅炉尾部烟道吹灰后,造成空预器尾部烟道积灰严重、锅炉排烟温度居高不下、锅炉综合效率偏低的问题,进行在尾部烟道加装自动输灰装置改造。根据输灰工艺流程和控制要求,设计出一套基于西门子S7-200PLC为控制核心的系统,详细介绍输灰控制流程经一年的运行结果,表明加装自动输灰装置后控制系统运行稳定,锅炉排烟温度有明显下降,锅炉综合效率也随之提高,值得在燃煤发电厂推广应用。