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某生物质发电厂锅炉过热器结焦严重的原因分析及解决措施

  北极星固废网讯:【摘要】对某生物质发电厂锅炉的过热器结焦严重的原因进行分析,认为其主要因锅炉燃料灰熔点低及含有碱性金属造成的。对此,提出增加过热器管间距离、在炉膛内部开发引流分离器、运行参数调整等措施,实施后结焦现象明显下降。

  某生物质发电厂机组1、2号的锅炉是单锅筒横梁式角管链系锅炉,配置正转链系炉排,设计燃料为沙柳木。锅炉为二层室内布置,运较层高为0米,运转层下出灰间标高为一7米。

  机组1、2号锅炉从安装完成后,一直存在点炉运行七到八天左右,炉膛出口压力从负压开始转向正压,继续运行,正压一直增加,锅炉观火孔,人孔等处冒烟严重,引风机出力增加速度比较快,锅炉出力下降,运行到15天左右。锅炉出力下降到无法满足汽轮机工艺需求,只能被迫停炉启备用炉。停炉后检查发现锅炉过热器结焦严重,过热器管与管间距被焦块已堵只剩下原来间距1/4,请焦后可以正常运行,但只能运行七天到十五天,十五天过后又需停炉清焦,该现象严重影响了发电厂运行和电厂效益。

  锅炉过热器对于燃煤锅炉来讲一般不结焦,一般只是积灰,采取吹灰方法即可处理。对于生物质锅炉过热器结焦严重,要从结焦原理、炉膛烟气所含物质、锅炉结构等方面分析。

  该锅炉的燃料是沙柳木,沙柳木的灰熔点较低,通过实验,沙柳木的变形温度为630℃,软化温度为650℃,溶

  化温度为770℃,锅炉正常运行是炉膛温度为700℃,此时飞灰已具有相当大黏性,这些飞灰只要与过热器管接触,必然会黏在过热器管外,形成过热器结焦。除该特性外,生物质锅炉燃料还有一个重要特性。生物质灰中富含钾和钠碱金属,熔点很低,在炉膛内为汽相,在500℃左右以灰污形成凝结于高温过热器受热面上,沙柳木含氧化钾、氧化钠非常高。分别为13.05%、0.98%。这一特性导致过热器管外相当于喷涂一层黏性胶体,即使没有黏性的飞灰也会被黏贴在过热器管外,而且是一层一层包裹性粘结,这两大特性导致锅炉过热器结焦不可避免。

  锅炉过热器设计时将过热器管与管间距离设计值太小,在具有上述结焦性下,大大缩短了正常运行时间;另外,炉膛内无法控制燃料循环系统。这将飞灰直接与过热器接触造成结焦。

  【1】运行时风量控制不当,致使大量飞灰形成,与过热器形成直接接触,导致飞灰被凝结在过热器上形成结焦块。

  【2】一、二次风比例不当,致使火焰中心上移,导致大量飞灰温度达到软化温度,使飞灰具有黏性。黏结于过热器上形成结焦块。

  【3】收割沙柳木时将大量泥沙带入燃料中,形成大量飞灰,飞灰最终黏结与过热器。

  经过对过热器的受热面积进行校核计算,将现在的过热传热面积减少10%,将过热器管间距离在现在间距基础上增加10mm。这样可以有效缓减过热器管间被堵死,延长锅炉运行时间。

  在炉膛内部,炉膛出口下方安装一个新开发的引流分离器。以一定曲率设计的引流分离器安装与炉膛内部适当位置。同时增加三次风在引流分离器根部。在适当的三次风动力配合引流分离器,可将炉膛内部到达引流分离器处的飞灰引向流动,流动时飞灰以较高速度沿引流分离器圆弧流动,在流动过程中形成离心力,将一定量的飞灰分离在引流分离器上,飞灰聚集较多时,靠自身重力脱落,重新返回炉膛,以灰渣形式排放。离开引流分离器的烟气,会在引流分离器与另一侧炉墙间隙空间流上去,在该处烟气有一个相当大的转向,再转向过程中可以将一定量的飞灰分离出去,上述分离器分离出去的飞灰在炉膛内得到排放或循环,大大的降低飞灰到达过热器处,飞灰量到达过热器处大大降低,这样即可大大降低过热口结焦量,延长锅炉运行时间。引流分离器是由无缝钢管弯曲成型后,焊接成网状,然后用耐火材料浇注而成。钢管内时刻会有冷却水流动,这样引流分离器不会有烧坏的可能性。安装、检修都较为方便,通过实践证明引流分离器效果明显。尽管没有彻底解决过热器结焦现象。但非常有效地得到过热器结焦控制。延长了锅炉机组运行时间。

  关于对《循环经济评价规范 火电行业》等8项国家标准征求意见的函(附标准全文)

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