安全工程師知識點:鍋爐結焦主要原因分析
影響鍋爐結渣的因素主要有3個方面:煤灰成分與組成、爐膛環(huán)境溫度和爐內(nèi)空氣動力場。煤灰成分與組成是產(chǎn)生結焦的根源,爐膛環(huán)境溫度是影響結渣的首要外部因素,爐內(nèi)空氣動力場組織的好壞,則對鍋爐結渣具有重要作用。經(jīng)分析認為3#爐結焦、掉焦的主要原因有以下幾個方面:
(1)中層燃燒器標高以上的兩側墻局部區(qū)域存在煤粉火焰刷墻的情況,造成局部區(qū)域高溫,形成一定的結焦氣氛(還原性氣氛CO),導致鍋爐局部區(qū)域結焦。該廠3#、4#爐為同型號鍋爐,燃用同樣的煤種,分析燃用煤的灰熔點均大于1500℃。3#爐的結焦情況很明顯,而4#爐結焦情況較稍微,由此判定3#爐煤粉可能存在刷墻情況。檢修中發(fā)現(xiàn),3#爐大部分燃燒器一次風噴口內(nèi)的均流錐嚴重磨損并脫落,導致一次風噴口處的煤粉分布很不均勻;另外由于部分燃燒器噴口燒損變形,使一次風噴口角度產(chǎn)生一定程度的偏斜,造成一次風煤粉火焰刷墻并結焦。
負荷的變化是導致3#爐掉較大焦塊的直接原因。在機組高負荷下,由于爐膛溫度較高,為刷墻的煤粉結焦創(chuàng)造了有利條件,結焦的面積和厚度都較大,當機組降到180MW左右的低負荷以后,隨著爐膛溫度的降低和鍋爐運行參數(shù)的降低,積聚在水冷壁表面的灰渣由于溫度下降導致其由高負荷下的熔融狀態(tài)向固態(tài)化方向轉變,并且對水冷壁的附著力也大大下降,從而在某種特定情況下發(fā)生掉焦。鍋爐的大焦塊掉在撈渣機后,瞬間產(chǎn)生大量的水蒸氣,破壞撈渣機的水封,同時使爐底漏入大量冷風,造成燃燒器區(qū)域(尤其是下排燃燒器區(qū)域)煤粉火焰著火狀況的嚴重惡化,使爐膛負壓產(chǎn)生劇烈波動(超限)而引起鍋爐滅火。
?。?)爐內(nèi)空氣動力工況組織比較混亂
檢查發(fā)現(xiàn)鍋爐掉焦滅火頻繁時,燃燒器的內(nèi)、外二次風調(diào)風擋板開度位置比較混亂并且開度普遍偏大,大部分沒有在冷態(tài)空氣動力場推薦的開度值四周,造成雙調(diào)風燃燒器的旋流強度偏小,其卷吸高溫煙氣的能力減弱,燃燒器的自穩(wěn)燃性能下降,從而導致一次風煤粉火焰燃燒推遲,增大了煤粉刷墻結焦的可能性,同時鍋爐抗外界擾動(如掉焦)的能力也大幅度下降。而將燃燒器內(nèi)、外二次風調(diào)風擋板開度恢復到推薦值四周時,鍋爐掉焦滅火現(xiàn)象則明顯減少。
?。?)爐膛下部漏風大,使下排燃燒器的燃燒穩(wěn)定性下降,著火推遲,造成爐膛火焰中心升高,而下排燃燒器延遲著火的煤粉在中、上排燃燒器區(qū)域充分燃燒,使該部位爐膛溫度較高,促使中、上排燃燒器著火提前,該區(qū)域的爐膛溫度進一步提高,從而增大了在中、上排燃燒器區(qū)域間的結焦幾率。3#、4#爐燃燒器區(qū)域爐膛溫度的對比測試結果也證實了3#爐確實存在局部高溫區(qū),從測量結果來看,3#爐下排燃燒器及冷灰斗區(qū)域的平均溫度比4#爐低20℃;中排燃燒器區(qū)域的平均溫度比4#爐高20℃;上排燃燒器區(qū)域的平均溫度比4#爐高40℃。另外爐膛下部漏風較大,也使3#爐抗外界干擾的能力減弱,在檢查爐底水封時發(fā)現(xiàn),水封槽內(nèi)積滿了灰,只有很少量的水,因此水封效果大打折扣,必然存在較大的爐底漏風。
報考指南
報 名 時 間
6月左右
大綱 / 教材
6月左右
準考證打印
考前10日至一周內(nèi)
考 試 時 間
10月25、26日
考 試 成 績
考后2個月左右
合格證領取
考后3個月左右
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