华电聊城发电厂2027t/h“W”火焰锅炉结焦、积渣原因分析

　　摘要：本文针对山华电聊城发电厂2027t/h“W”火焰锅炉结焦、积渣现象，结合该锅炉设备、系统、运行方式特点，系统分析了锅炉结焦、积渣的危害、锅炉结焦、积渣形成的条件和过程、2027t/h“W”火焰锅炉结焦、积渣的具体原因，并提出了解决锅炉结焦、积渣问题存在的困难。为解决结焦、积渣问题，保证锅炉安全、经济运行，在大量试验、分析、总结的基础上，采取了一系列可行措施，做了大量工作，使得我厂#1锅炉结焦、积渣现象基本得到控制。但由于我厂锅炉结构特殊，加之结焦原、积渣因十分复杂，随着外界条件的变化，锅炉结焦、积渣仍有继续发生的可能性。作为一项长期任务，各方专业技术人员还需要继续努力，为最终从根本上解决结焦、积渣这一难题献计献策。

　　1设备简介

　　山华电聊城发电厂一期工程2×600MW汽轮发电机组#1机组于2002年9月11日顺利完成168试运行，移交试生产。锅炉采用英国三井巴布科克公司产品，型号为MBEL-2027/17.30-1型；型式为亚临界、自然循环、W火焰、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣汽包炉；锅炉采用高强度螺栓全钢架悬吊结构。

　　锅炉炉膛四周布满水冷壁，水冷壁组成了循环系统的主要部分。在炉拱区域以下炉膛横断面为八边形，上部炉膛横断面为矩形。炉膛尺寸（长×宽×高mm）：26680×10488×51153（上部）；26680×21642×51153（最大）。水冷壁是由下联箱引出的鳍片管组成的膜式水冷壁。后墙水冷壁在炉后标高40298mm处分叉，一部分水冷壁垂直向上，形成后墙的上部悬吊管；而另一部分未分叉的水冷壁管内折后组成锅炉折焰角。组成折焰角的水冷壁管在水平烟道底部成扇形分布，形成水平烟道底部水冷壁和出口对流管束。另外前、后墙水冷壁在标高27500mm左右处分叉，一小部分向上形成炉墙的下部悬吊管，另一部分水冷壁管内折形成炉拱。为保证循环的安全可靠，在炉底部到前廊入口位置采用内螺纹水冷壁管，其余部分水冷壁为光管。

　　前、后墙水冷壁下部形成50°（与水平面的夹角）V型炉底，构成冷灰斗。汽包的下部接出6根集中下降管，然后由64根分散供水管与水冷壁各下联箱连接。

　　锅炉顶棚及尾部烟道（省煤器以上）的前、后墙，两侧墙及顶部分别由顶棚过热器管和包覆过热器管所包覆，以保证炉顶和烟道的严密性。

　　在炉膛上部垂直布置了前屏过热器和末级过热器，水平烟道上布置了再热器，在尾部烟道竖井内由上而下分别布置了低温过热器和省煤器；烟气经省煤器后转向流经空预器、电除尘器，由引风机通过烟囱排出。

　　W火焰锅炉结构示意图见图1：

      

　　图1W火焰锅炉结构示意图

　　过热器采用二级喷水减温，分别布置在低温过热器与前屏过热器和前屏过热器与末级过热器之间，减温水来自给水泵出口电动门后的管路。再热器采用自炉底注入热风的调温方式，并在再热器入口处的再热蒸汽管道上设置了再热蒸汽喷水减温器，其减温水来自给水泵级间。

　　锅炉配有二台三分仓回转式空气预热器，预热器中烟气自上而下流动，空气自下而上流动，设计的一次风/二次风出口温度为366.7℃/335℃。

　　锅炉配有2台动叶可调轴流式送风机、2台离心双吸式引风机、2台离心双吸式一次风机及2台双室四电场静电除尘器。

　　由于本锅炉燃用无烟煤，故采用W型火焰燃烧方式，在炉膛前后火拱上均匀布置了48只缝槽式下射分配燃烧器喷口，二次风喷口与一次风喷口间隔布置，20%的助燃空气作为三次风从前、后墙的下部开口进入炉膛。

　　为了清除锅炉受热面上的积灰，在炉膛四周布置了22支V92型短伸缩式吹灰器；在屏式过热器、末级过热器、再热器和初级过热器的两侧壁布置了28支RK-SL型长伸缩式吹灰器；在省煤器两侧墙布置了6支RK-SB型半伸缩式吹灰器。吹灰介质是来自屏式过热器出口联箱的蒸汽。

　　缝槽式下射燃烧器的主要特性：

　　?上部煤粉浓缩，及低速一次风/燃料混合物，以便于快速加热和提前点火；

　　?高速二次风，以促进长火焰展开；

　　?非旋流空气送入，以限制初始紊流，支持逐渐混合；

　　?低速三次风，以使整个火焰展开，并限制燃烧产物中NOx形成；

　　?每喷燃器组四道煤粉槽布置，以保持外部再循环模式和内部火焰穿透性。

　　下炉膛高热负荷区域布置了耐火砖卫燃带：耐火砖总覆盖面积为616m2，包括60%的前墙和后墙（前后炉拱下方），4个完整的倒角（下炉膛的四个小角部），炉膛两侧墙上无耐火砖。

　　锅炉设计为平衡通风，可单侧运行。一次风风箱布置在运转层之下，冷、热一次风经过调节后进入磨煤机干燥并携带煤粉进入炉膛，锅炉的前后墙各有12根一次风粉管道。

　　环形二次风箱布置在下炉膛的上部，从锅炉前、后墙二次风箱上分别引出6路。从锅炉的拱部向下进入炉膛，提供燃烧所需的空气量。前墙6路二次风道为电动挡板,可在运行中随时调节二次风量。后墙上的二次风挡板为手动挡板。

　　三次风入口布置在下炉膛的中下部，标高约20m处。从环形二次风箱引出，前后墙各6路。由于制粉系统为正压直吹式，这里的三次风不同于负压式制粉系统中所称的那种带有淡煤粉的三次风。在下炉膛的前墙上布置了6支启动油枪。所以三次风的主要作用是在锅炉启动时供6支启动油枪所需氧量，并在正常运行状态下，三次风的风量应随锅炉负荷的升高而增大，为端部煤粉气流提供氧量，延长着火时间，并且防止在下部炉膛形成还原性气氛。炉膛底部注入热风，接自空预器出口的二次风道，共有2路，每一路有一调节挡板，在调节挡板后分别分为2支，共4支进入炉膛下部。只布置在后炉墙的底部。炉底热风的作用是在运行中调节再热器的汽温，在约80%BMCR时温度和流量达到最大值。它的另一作用是作为锅炉启动前的一级吹扫。