(3)造成事故。水冷壁结焦、积渣,使各部分受热不均,以致膨胀不均或水循环不良,都会使受热面管子损坏。大块焦落下或打焦不慎,也会损坏管子。炉内结焦、积渣,炉膛出口烟温升高,使过热器管壁超温;炉内结焦、积渣不匀,也会造成过热器有严重热偏差,这些都可能导致过热器损坏。结焦严重,除焦时间过长,可能造成锅炉灭火。大块焦落下,也可能造成锅炉灭火。因燃烧器喷口结焦、积渣会造成空气动力工况破坏而形成燃烧不完全,还可能发生尾部烟道受热面二次燃烧事故。炉底积焦严重,有可能损坏除渣设备,甚至会造成锅炉被迫停运。由于我厂锅炉结构特殊:没有打焦孔,看火孔面积小且数量少,几乎无法在运行中观察炉内的结焦、积渣情况,这使得炉内结焦、积渣带有很大的隐蔽性,造成事故具有突发性和破坏性。
(4)污染环境。由于每台锅炉仅有1台捞渣机、1台碎渣机,燃烧器喷口周围及卫燃带结焦、积渣后,结焦、积渣现象会越来越严重。燃烧器周围及下炉膛小角部大焦块积到一定程度,随负荷的大幅度扰动或炉膛前墙的振动(由于设计原因造成的,一直未能彻底解决)而脱落下来,掉进渣斗,造成焦量、渣量急剧增加,捞渣机捞出后,碎渣机极易堵塞、卡涩,只能进行旁路排渣,严重污染锅炉房的环境卫生,同时给清理工作造成了很大困难,耗费了大量的人力、物力和财力。
总之,锅炉结焦、积渣对我厂#1锅炉的安全、经济运行构成了严重威胁。
4结焦、积渣形成的过程及条件
在炉膛中心高温区域内,煤粉灰的某些成分(一些熔点低的成分以及一些共晶混合物)熔化成液态,另外一些难熔的成分则在火焰中心也不熔化。但是,由于灰是由各种成分组成的,因而,在高温处,灰粒一般为液态或软化状态,随着烟气的流动,温度降低,当接触到受热面或炉墙等处时,如果灰粒仍保持软化状态,则可能粘附在受热面或炉墙上,形成结焦或积渣。
结焦、积渣形成以后,由于焦、渣的导热性差,其外表面温度升高,又因为焦、渣的表面粗糙度增大使软化的灰更容易粘附,结果更容易结上第二层焦、渣,如此发展下去,外表温度越来越高,结焦、积渣就越来越严重,当焦、渣的温度达到熔化温度时,熔焦就会流动扩散,扩大了结焦、积渣的范围。因而,结焦、积渣的过程是一个自动加剧的过程。
显而易见,形成结焦、积渣的条件是温度过高和灰熔点过低。
5结焦、结渣原因分析
针对以上现象,对照锅炉结焦形成的过程和条件,分析我厂#1锅炉结焦、积渣的原因主要有以下方面:
(1)负荷的影响
一方面,2002年10月份以来,我厂#1机负荷率与以往相比高出很多,月平均负荷率达80%以上,#1炉连续高负荷运行时间较长,使炉膛温度水平持续偏高。在煤种相同的情况下,炉膛温度愈高,愈容易引起结焦、积渣。
另一方面,在高负荷运行时,燃烧器二次风风量增大、扰动增强,使燃烧器上部产生飞边,发生贴壁燃烧现象,从而引起燃烧器喷口四周结焦、积渣。
(2)煤种变化。煤种愈差,灰熔点越低,越容易引起结焦、积渣现象,同时,锅炉燃烧不好,飞灰含碳量增大,飞灰变粗。我厂#1锅炉设计煤种较好,热值较高(见燃料特性)。但是,由于#1机168试运后,受电煤供应市场影响,燃煤供应非常紧张,尤其是对应于我厂锅炉的山西阳泉煤,无法正常供应。为满足生产需要,进了一部分淄博王村煤,该种煤热值低、灰份高、灰熔点低,极易结焦、积渣。#1锅炉运行实践证明,即使是阳泉煤与王村煤按5:1的比例掺烧,炉内落大焦、大渣现象也明显频繁,这说明“W”火焰型结构的锅炉对煤种的变化非常敏感,对煤种变化的适应性很差。随着煤炭市场的变化,煤炭供应越来越紧张,结果使煤种变化很大,煤质不能得到保证,锅炉结焦、积渣也就在所难免。
(3)燃烧器的影响
MBEL锅炉喷燃器是下射缝隙槽式直流喷燃器,布置在前、后墙斜炉拱上(见图2),由于火焰向斜下喷射后向上返转形成“W”火焰;而二次风与缝隙喷燃器左右间隔布置(见图3),每组煤粉燃烧器上方无二次风,这样在炉膛负压的作用下,煤粉气流喷出后,靠近上部的贴喷燃器壁的气流流速较低,极易贴在水冷壁上燃烧,形成喷口上部结焦、积渣。
启动油枪前墙6支。
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