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煤粉锅炉提升负荷探讨【摘要】本文就兖州煤业榆林能化甲醇厂热电站锅炉提升负荷问题进行调查分析并针对有关问题提出相应的解决方案。【关键词】煤粉锅炉；负荷；炉膛结焦煤粉锅炉具有容量大、效率高、煤种适应性广、调节灵活等特点因此在电力、化工行业得到广泛地应用。但往往由于风机出力不足、受热面结焦、给水温度低、制粉系统出力不足等问题导致煤粉锅炉无法达到设计额定出力直接影响到全厂甚至系统电网的安全经济运行。兖州煤业榆林能化甲醇厂60万吨甲醇装置配套热电站三台DGJ260/9.8-I1型煤粉锅炉采用均等配风直流燃烧器四角切圆燃烧配套正压直吹式制粉系统炉本体采用∏型布置排渣方式为固态排渣。在2007年10月#1锅炉调试时发现在当时系统条件下锅炉负荷最多能带到165t/h与260t/h设计出力相距甚远。根据煤粉炉提升负荷基本途径针对兖州煤业榆林能化甲醇厂锅炉具体情况从以下方面对该煤粉锅炉负荷提升问题进行调查分析：1风机出力不足2008年10月甲醇厂委托具有资质且有权威性的西安热工研究院于对2#锅炉送风系统进行了热态测试。西安热工研究院出具的测试报告显示：（1）两台送风机最大出力分别为：1#送风机风量140298m3/h、风压3782Pa；2#送风机风量152971m3/h、风压3824Pa均未达到设计值。（2）两台送风机的设计总风量310000m3/h比理论计算所需空气量（332914m3/h）小22914也就是说送风机选型较小。需要将现有的送风机更换选型改造后风机的风量：182247m3/h风压：5047KPa同时对送风机进、出口风道进行改造以配套改造后风机运行。（3）实测锅炉漏风率为15.3%比设计漏风率6%高出9.3%根据对相关风机厂家及西安热工研究院的调研对三台锅炉送风机依次进行改造并处理了预热器漏风。锅炉经送风机改造后锅炉出力明显增加1#锅炉出力由改造前165T/h增加到215T/h2#锅炉出力由改造前170T/h增加到210T/h（给水温度在190℃）。2进炉前给水温度低锅炉给水温度未达到设计值220℃影响锅炉出力。目前锅炉给水温度为150-190℃与设计值相差30-70℃影响锅炉蒸发量大约10%-20%。以此计算在220℃给水温度下带流量至260T/h的燃烧量相当于给水温度185℃下带流量234T/h的炉膛燃烧量。3锅炉受热面结焦2010年9月份#2锅炉高温过热器积接粘结灰致使高过进出烟气压差由30Pa增至600Pa引风机不能满足炉膛负压维持的需要锅炉被迫降低负荷以维持运行。对该煤粉炉受热面结焦原因调查分析燃煤特性是煤粉炉结焦形成的关键因素燃煤特性对结焦影响主要体现在以下方面：（1）燃煤发热量高此锅炉燃烧的榆树湾煤低位发热量Qnet.ar为27.06MJ/Kg属于高发热量煤；干燥无灰基挥发分为Vdaf为38.23%属于高挥发分煤。燃煤发热量高、挥发分高煤粉气流在短时间内燃烧释放出相对更多的热量导致局部温度过高而结焦。（2）燃煤灰分软化温度低锅炉断面热负荷：燃烧烟气的动力场工况不合理对受热面结焦的的形成起到推波助澜的作用。即使受热面附近烟气中灰分已经软化或者熔化但如果烟气与水冷壁之间能保持合理的相对速度和距离也就是说燃烧气流能尽量充满炉膛但不冲刷水冷壁那么烟气中的灰分粒子接触受热面几率将大大降低结焦情况将也会显著减轻。合理的燃烧动力场体现在以下方面（1）一、二次风速的四角调平就是保持四角风速的平衡如果出现风速偏差就会打破四角平衡造成烟气冲刷受热面强化结焦。（2）合理的切圆切圆过大烟气易冲刷水冷壁形成结焦；切圆过小烟气充满度不够且不利于四角热量互补而造成燃烧不稳定。DGJ260/9.8-I1型锅炉燃烧室假想切圆为￠605mm根据有关规范要求实际切圆为假想切圆的5-8倍即3025mm-4840mm动力场试验实际切圆为3.5m左右符合有关规范要求。（3）一、二次风速、风量合理分配对减轻锅炉结焦有利。一次风速过低会使燃烧提前造成喷燃器口结焦同时可以导致二次风参入相对滞后燃烧不彻底造成炉膛出口结焦。一次风速过高二次风速相对较低二次风不能穿透煤粉射流补充到烟气中造成局部缺氧燃烧造成结焦。一次风速过高会煤粉变粗因风、粉气流动量增加而破坏原有的动力场工况部分煤粉从气流中析出造成结焦。我厂锅炉设计二次风速为45m/s根据2010年9月西安电科院对#1锅炉动力场试验实际运行的二次风速只有35m/s左右。同时动力场试验测定送风总风量可