煤质变化对锅炉燃烧影响及应对措施
    

煤质变化对锅炉燃烧影响及应对措施

近年来由于煤炭行业矿难频发,国家对煤矿的整顿进一步加大力度,随着周边小煤矿的关停,煤炭供应日趋紧张,煤源由原来单一煤源转向为多元化,煤炭质量较以往有很大的变化,煤种杂、煤质差,煤种质量严重偏离锅炉的设计煤种,引发了各系统职工劳动强度明显加大,锅炉及辅助设备故障显著增加,职工工作环境有所恶化,环境保护工作难度更加突出,造成锅炉燃烧运行困难,锅炉出口温度不能达标.
      煤碳的燃烧过程:
      煤从进入炉膛到燃烧完毕,一般经历四个阶段:水分蒸发阶段,当温度达到105℃左右时,水分全部被蒸发;挥发物着火阶段,煤不断吸收热量后,温度继续上升,挥发物随之析出,当温度达到着火点时,挥发物开始燃烧。挥发物燃烧速度快,一般只占煤整个燃烧时间的1/10左右;焦碳燃烧阶段,煤中的挥发物着火燃烧后,余下的碳和灰组成的固体物便是焦碳。此时焦碳温度上升很快,固定碳剧烈燃烧,放出大量的热量,煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决于这个阶段;燃烬阶段,这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧完,以降低不完全燃烧热损失,提高效率。
      良好燃烧必须具备三个条件:1、温度。温度越高,化学反应速度快,燃烧就愈快。炉膛温度通常在900~950℃(循环流化床锅炉)。2、空气。空气冲刷碳表面的速度愈快,碳和氧接触越好,燃烧就愈快。3、时间。要使煤在炉膛内有足够的燃烧时间。
      碳燃烧时在其周围包上一层灰壳,碳燃烧形成的一氧化碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动,其中一氧化碳遇到氧后又继续燃烧形成二氧化碳。也就是说,碳粒燃烧时,灰壳外包围着一氧化碳和二氧化碳两层气体,空气中的氧必须穿过外壳才能与碳接触。因此,加大送风,增加空气冲刷碳粒的速度,就容易把外包层的气体带走;同时加强扰动,就可破坏灰壳,促使氧气与碳直接接触,加快燃烧速度。如果氧气不充足,搅动不够,煤就烧不透,造成灰渣中有许多未参与燃烧的碳核,另外还会使一部分一氧化碳在炉膛中没有燃烧就随烟气排出。
      对于大颗粒煤,必须有较长的燃烧时间,停留时间过短,燃烧不完全。因此,实际运行中,一般采取供给充足的氧气,采用二次风来加强扰动,提高燃烧温度,风量不以过小等措施保证煤充分燃烧。
      对煤种的要求:
      煤种有一定的选择性,以挥发分15%以上,灰熔点高于1250℃以上的弱黏结、粒度适中,热值在18800~21000kJ/kg以上的烟煤最为适宜。
      煤中含有灰分应控制在10%~30%。粉煤(0~15mm)应不超过50%~55%,0~10mm的煤粉不超过30%,煤粒尺寸不超过20mm。
      煤中含水量推荐值为:煤中小于3mm的煤粉含量为20~40%时,含水量控制在5%,煤中小于3mm的煤粉含量为80%,含水量控制在8%,煤中小于3mm的煤粉含量为~100%,含水量控制在10%。
      煤质存在的问题有:1、煤炭灰份较多,2、煤炭颗粒不均,3、煤炭中含有大量的杂质,4、煤炭的发热值较低,5、燃烧时不易引燃着火,6、煤炭中水分含量不定。7、煤炭不好烧,炉渣含碳量高。
      一般情况下,锅炉最好使用设计煤种或与设计煤种接近的煤种,以确保燃烧稳定。近年来由于周边煤炭供应日趋紧张,煤炭供应日趋多元化,煤炭质量比以往煤种有很大的差异,对锅炉的稳定燃烧和正常供热运行带来很大影响。
      煤质对锅炉稳定燃烧的影响:
      煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标,当煤的发热量低到一定数值时,不仅会影响燃烧不稳定不完全,而且会导致锅炉熄火,使锅炉出口温度很难达标,影响正常运行。
      挥发分在较低温度下能够析出和燃烧,随着燃烧放热,焦碳粒的温度迅速提高,为其着火和燃烧提供了极其有利的条件,另外挥发分的析出又增加了焦碳内部空隙和外部反应面积,有利于提高焦碳的燃烧速度。因此,挥发分含量越大,煤中难燃的固定碳成分越少,煤粉越容易燃烬,挥发分析出的空隙多,增大反应表面积,使燃烧反应加快。挥发份含量降低时,煤粉气流着火温度显著升高,着火热随之增大,着火困难,达到着火所需的时间变长,燃烧稳定性降低,火焰中心上移,炉膛辐射受热面吸收的热量减少,对流受热面吸收的热量增加,尾部排烟温度升高,排烟损失增大。
      煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量,而且还要吸收热量。灰分含量越大,发热量越低,容易导致着火困难和着火延迟,同时炉膛温度降低,煤的燃烬程度降低,造成的飞灰可燃物高。灰分含量增大,碳粒可能被灰层包裹,碳粒表面燃烧速度降低,火焰传播速度减小,造成燃烧不良。另外飞灰浓度增高,使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧,除尘量增加,锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大,降低了锅炉的热效率。
      煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。颗粒度过大时,煤粒在锅炉内燃烧时停留时间过短,煤炭中的焦碳没有完全燃烬,炉渣中的含碳量增大,增加了锅炉炉渣的物理热损失;颗粒度过小时,细煤粉燃烧被风带出,碳与氧不能很好地接触发生化学反应,同时细煤粉也易被空气吹起,很快随着烟气被带走,增加了锅炉烟气中的飞灰热损失,因此要根据煤炭颗粒度合理调整给风量。
      煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致,少量水分对着火有利,从燃烧动力学角度看,在高温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用,可以加速煤粉焦碳的燃烧,可以提高火焰黑度,加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外,水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。但水分含量过大时,着火热也随之增大,同时由于一部分燃烧热用来加热水分并使其汽化,降低了炉内烟气温度,从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热都降低,这对着火不利。
      煤中杂质不仅会吸收煤燃烧生产的热量,阻碍煤与氧充分接触,影响煤的燃烧,降低锅炉热效率,增大锅炉运行时的除渣除灰量,而且对锅炉的安全运行带来很大危害。
      煤质对锅炉及其辅助设备运行的影响:
      当进入炉膛的煤质与锅炉设计煤质和校核煤质要求相差较大时,会对锅炉燃烧和辅助设备带来如下不良影响:
      煤质较差时,锅炉点火和运行调节困难,难以燃烧,容易灭火,严重影响了锅炉出口温度达标。
      炉膛容易结焦,对流管束、省煤器、空气预热器等受热面处磨损严重,且容易积灰,锅炉送风阻力增大,影响锅炉热效率。
      灰分大的煤燃烧后,不仅影响了除尘器的除尘效果,而且增加了除灰、排灰系统的运行负荷,容易出现运行故障,对工作环境和外部环保都造成了不良影响。
      煤质含硫量大时,容易引起水冷壁高温腐蚀,锅炉尾部烟道、省煤器、空气预热器等处的低温腐蚀,造成锅炉爆管,影响锅炉安全运行。
      建议采取的应对措施:
      针对目前煤炭供应的紧张形势和煤质变化引起的锅炉燃烧困难,应该面对现实,在实际的运行过程中,积极试验和摸索,制定相应的可操作性强的应对措施,努力调整好锅炉的燃烧运行工作,保证锅炉出口温度达标和减少锅炉及辅助设备的运行故障,以保证整个工作的安全、平稳、经济运行。                                建议采取如下应对措施:       
      加强司炉的技术操作水平,使司炉人员及时掌握入炉煤的煤质分析情况,特别是煤的发热量、挥发分、灰分、颗粒度大小等,以便针对不同煤质的进行相应的燃烧调整。
      加强各煤种的混烧、掺烧和配煤技术工作。通过不断进行燃烧调整试验,探索出不同煤种燃烧时配风等运行参数,并在此基础上试验摸索不同煤种的混烧、掺烧和配煤技术,以提高各种煤质,特别是劣质煤的利用率,降低供热运行成本。
      加强对锅炉的燃烧调节工作。保证煤与空气量要相配合适,并且要充分混合接触,炉膛应尽量保持高温,以利于燃烧,调整锅炉负荷按规定操作,监视炉膛负压、排烟温度、氧气、二氧化碳等含量,使锅炉运行参数保持到最佳数值。对由于煤炭颗粒度不均匀、等原因引起的燃烧不完全、燃烧不均,对锅炉进行调整。
      加强对输煤工作的管理。对不同的煤种尽量采取按类分别堆放,根据需要,在不同时期燃用不同的煤种,或按不同的比例搭配使用。输煤时输煤工与当班司炉及时沟通,对含水量较低或含粉煤较多的煤种可采取适量加以搅拌的办法,输煤时将杂质分拣出来,把大颗粒的煤粉碎,及时对破碎机进行调整等。
      加强锅炉燃烧设备和辅助设备的巡检及维修工作。及时排除锅炉及辅助设备(特别是锅炉本体密封、给煤机、高温分离器、过热器、省煤器、空气预热器、除渣除尘等设备)出现的故障。
      加强对锅炉送风和炉膛温度的控制,保持较高的炉膛温度,有利于煤的着火和燃烬,炉膛温度越低,越不利于燃烧。
      加强对煤的保管工作。采取切实有效的措施,防止储煤风化和自燃,降低煤质质量,增加燃烧难度。
      加强对进煤质量的严格控制和管理,开辟煤质较好、较为稳定的煤源市场,及时准确地掌握进煤的工业分析数据,提供给各车间,以便运行管理人员选择较为适应本单位锅炉的煤种,进行相应的运行调节。
      采用比较成熟的先进的技术和设备改变燃烧状况。
      结论:
      随着煤炭供应的日趋紧张,煤质随时都会发生很大的变化,摸索研究不同煤种适应现有型号的锅炉,最大限度降低煤质变化对锅炉运行燃烧带来的不利影响,实现锅炉的优化运行,不仅可以提高整体的经济效益,最重要的可以保证整个系统正常运行。
相关阅读
  • 煤质变化应注意的若干问题及应对措
  • 煤质变化应注意的若干问题及应对措
  • 高灰份煤种对锅炉燃烧的影响
  • 煤质变化对电厂运行的影响和对策分
  • 气候异常对夏玉米的可能影响及应对
  • 焊接烟尘对使用过程的影响及应对措
  • 670t/h锅炉三次风反切对燃烧切圆的
  • 循环流化床锅炉的燃烧调整对锅炉安
  • 浅谈冬季风对电梯运行的影响及应对
  • 燃煤的颗粒级配变化对锅炉飞灰可燃
  • 燃煤的颗粒级配变化对锅炉飞灰可燃
  • 理论燃烧温度的高低对锅炉工作有何
  • 电能质量对电网安全的影响及应对措
  • 电能质量对电网安全的影响及应对措
  • 煤的筛分粒度对锅炉运行及燃烧效率
  • 煤质变化对衡丰公司运行经济性影响
  • 什么是挥发分?它对燃烧和对锅炉工
  • 一次风率对锅炉安全及指标影响
  • 浅谈电能质量对电网安全的影响及应
  • 进口锅炉蒸汽压力变化速度过快对机
  • 进口锅炉蒸汽压力变化速度过快对机
  •  

     
     
         

    收录时间:2013年09月07日 22:55:29 来源:中国废旧物资网 作者:匿名
    上一篇:自动升降速控制及其软件设计  (电脑版  手机版)
     
    创建分享人
    81xfg
    最新问题
     
    喜欢此文章的还喜欢
    Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved. 联系:QQ:469681782