種創(chuàng)新的煤粉燃燒理念-煤粉預(yù)熱燃燒

一種創(chuàng)新的煤粉熄滅理念

——煤粉預(yù)熱熄滅清華大學(xué)熱能系賈臻呂俊復(fù)張海毛健雄吳玉新12/30/20231前言目前我國(guó)發(fā)電企業(yè)出現(xiàn)了前所未有的困難，發(fā)電量下降、煤價(jià)高、煤質(zhì)下降且煤質(zhì)多變，給電廠鍋爐平安優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了新的困難；面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，擺在我們面前的問題是：我們應(yīng)該采取怎樣的技術(shù)措施，來保證安全、高效消費(fèi)？這是當(dāng)前值得討論的重要議題。12/30/20232煤質(zhì)問題給鍋爐熄滅帶來的主要困難著火和穩(wěn)定熄滅困難；煤質(zhì)差、煤質(zhì)多變時(shí)，由于燃煤的熄滅特性存在很大差別，使電廠正在運(yùn)用中的熄滅器很難順應(yīng)，給平安運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了很大的困難,增大了穩(wěn)燃用油耗。低負(fù)荷困難；爐膛溫度低時(shí)，穩(wěn)定熄滅更為困難，極易發(fā)生滅火必需投油助燃，添加了油耗。爐膛易結(jié)焦；為保證穩(wěn)定熄滅，有些措施常會(huì)引發(fā)結(jié)焦，影響平安運(yùn)轉(zhuǎn)；低揮發(fā)份煤火焰行程長(zhǎng)，易結(jié)焦。NOx排放高。低揮發(fā)份煤NOx產(chǎn)生量大，不易控制。12/30/20233

煤質(zhì)差、煤質(zhì)多變帶來的問題是多方面的，既有熄滅問題，也有制粉、除灰除渣等等問題。因此需求各個(gè)方面的部門通力協(xié)作，分頭研討處理方法，分別采取應(yīng)對(duì)措施。

其中熄滅問題很重要，因此就這個(gè)問題引見一下我們長(zhǎng)期以來的實(shí)際情況和一些有限的心得領(lǐng)會(huì),供大家參考。

12/30/20234熄滅的根本要素熄滅的三要素，〔對(duì)鍋爐而言〕：1，燃料——〔煤粉〕；2，氧氣——〔空氣〕；3，溫度。其中溫度是最為關(guān)鍵的要素。

12/30/20235熄滅三要素的合理組織三要素必需進(jìn)展合理的組織才干良好的熄滅。

①“風(fēng)/煤〞比例：應(yīng)根據(jù)不同的煤種，組織相應(yīng)的最正確“風(fēng)/煤〞比例〔分量〕，以保證良好的著火熄滅性能。難點(diǎn)在于：煤量變化時(shí)，熄滅器如何隨機(jī)改動(dòng)最正確“風(fēng)/煤〞比例？②風(fēng)煤混合物的溫度：根據(jù)不同的煤質(zhì)怎樣才干發(fā)明適宜的風(fēng)煤混合物溫度，使得燃料可以快速、順利的穩(wěn)定著火和熄滅。難點(diǎn)在于：鍋爐的熱風(fēng)溫度已定，風(fēng)粉混合物溫度不能改動(dòng)。如何在煤種無規(guī)律的變化時(shí)，及時(shí)改動(dòng)風(fēng)煤混合物的溫度來保證及時(shí)著火和穩(wěn)定熄滅？③一切措施必需兼顧到環(huán)保目的NOx排放的要求。而控制NOx必需欠氧熄滅，但氧氣濃度低會(huì)呵斥熄火。處置不好還會(huì)引起高溫腐蝕。難點(diǎn)在于：煤量變化時(shí)怎樣控制NOx的生成？

12/30/2023612/30/20237低氧熄滅在煤粉著火階段有利于控制NOx的生成，但低氧能夠?qū)е禄鹧娌环€(wěn)定。欠氧熄滅控制NOx生成12/30/20238處理煤質(zhì)差、煤質(zhì)多變問題的一種可靠手段

——運(yùn)用煤粉預(yù)熱熄滅器針對(duì)煤質(zhì)差、煤質(zhì)多變的問題，我們是運(yùn)用了一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——“煤粉預(yù)熱熄滅器〞，獲得了很好的效果。即，運(yùn)用了這項(xiàng)技術(shù)的三個(gè)突出特點(diǎn)：①著火、穩(wěn)燃性能特別強(qiáng)；②煤種順應(yīng)范圍特別寬；③控制NOx才干很強(qiáng)。來順應(yīng)煤質(zhì)差、煤質(zhì)多變的問題我們首先從保證任何煤種〔從無煙煤到劣質(zhì)煙煤〕的快速著火和穩(wěn)定熄滅著手，再靈敏運(yùn)用一些輔助措施來處理相關(guān)的問題。12/30/20239煤粉濃縮預(yù)熱低NOx熄滅器

PulverizedCoalRichandPreheatingLowNOxBurner

(簡(jiǎn)稱PRP熄滅器)

12/30/202310PRP熄滅器原理表示圖負(fù)壓區(qū)控制風(fēng)補(bǔ)氣門〔自動(dòng)控制〕劇烈換熱卷吸高溫?zé)煔鉂饪s后的煤粉溫度傳感器預(yù)熱室噴口12/30/20231112/30/202312預(yù)熱效果實(shí)測(cè)曲線圖一

PRP熄滅器與常規(guī)熄滅器的火炬溫度比較一次風(fēng)粉混合物在預(yù)熱室中的升溫過程和在噴口外著火后的火炬溫度分布12/30/202313預(yù)熱效果〔圖一的分析〕

PRP熄滅器預(yù)熱室內(nèi)一次風(fēng)粉的升溫速率的量級(jí)是104℃/s

(溫升速率≥104℃/s就到達(dá)了煤的快速裂解條件〕

PRP熄滅器－藍(lán)，紫和黃色曲線；常規(guī)低NOx熄滅器－綠色曲線

以右圖黃線工況為例:一次風(fēng)粉混合物從進(jìn)入預(yù)熱室時(shí)的90℃升溫至熄滅器出口處時(shí)已達(dá)1160℃,即在0.6米的間隔內(nèi)升溫1070℃。一次風(fēng)粉混合物的流速為20m/s,經(jīng)過預(yù)熱室的時(shí)間只需0.03秒。故其在預(yù)熱室內(nèi)的每秒升溫速率是26000℃/s。〔2.6×104℃/s〕所以，PRP熄滅器預(yù)熱室對(duì)一次風(fēng)/煤粉混合物起著快速加熱，升溫，熱解的作用，因此可以保證煤粉在噴口外穩(wěn)定著火熄滅。熄滅器噴口位置火焰溫度〔℃〕丈量點(diǎn)位〔mm〕12/30/202314預(yù)熱效果實(shí)測(cè)曲線圖二

PRP熄滅器與常規(guī)熄滅器的火炬溫度比較PRP熄滅器和常規(guī)低NOx熄滅器在噴口外的火焰溫度分布丈量值的比較12/30/202315預(yù)熱效果實(shí)測(cè)曲線圖三

爐膛出口處PRP熄滅器、常規(guī)低NOx熄滅器的

NOx排放值比較(無煙煤)鍋爐負(fù)荷，％PRP熄滅器常規(guī)低NOx熄滅器NOxppm100%負(fù)荷時(shí)PRP的NOx排放值比DF降低了37.5%12/30/202316預(yù)熱措施的效果經(jīng)過專門的工業(yè)測(cè)試證明：在煤粉穿行預(yù)熱室的〔～0.03秒〕短暫時(shí)間內(nèi)，可將進(jìn)口時(shí)只需90℃的一次風(fēng)粉到達(dá)出口時(shí)迅速升溫到1100℃以上；能使很難著火的煤種〔如：鴻基煤、石油焦、加福無煙煤〕保證在噴口外～300mm處及時(shí)著火、延續(xù)熄滅。因此其著火、穩(wěn)燃性能出眾；著火后的火炬溫度比常規(guī)火炬的溫度高出＞400℃。因此相對(duì)的加快了熄滅速度，提高了熄滅效率。同時(shí)，火炬特別穩(wěn)定，熄滅無煙煤可以無需衛(wèi)燃帶維護(hù)。煤粉快速升溫〔溫升速率高達(dá)26000℃/s〕促使揮發(fā)分快速裂解，有利于煤中的燃料氮大量轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分氮，這為降低NOx排放發(fā)明了極為有利的條件，所以它確實(shí)是低NOx熄滅器。12/30/202317低氧熄滅在煤粉著火階段有利于控制NOx的生成，但低氧能夠?qū)е禄鹧娌环€(wěn)定甚至熄火。高溫預(yù)熱可擴(kuò)展低氧穩(wěn)定熄滅的范圍。當(dāng)溫度＞800oC時(shí)，氧的濃度即使低到3－5％，火焰也是穩(wěn)定的。這就為降低NOx發(fā)明了極其有利的條件。高溫預(yù)熱熄滅為

低氧控制NOx發(fā)明了條件12/30/202318煤粉預(yù)熱熄滅器可根據(jù)煤種

自動(dòng)控制預(yù)熱程度和調(diào)整A/C比值可根據(jù)煤質(zhì)、煤種的改動(dòng)，經(jīng)過：①調(diào)理預(yù)熱室的負(fù)壓來控制卷吸熱煙氣的數(shù)量，自動(dòng)、動(dòng)態(tài)的控制預(yù)熱度；②自動(dòng)、動(dòng)態(tài)的改動(dòng)一次風(fēng)粉的A/C比值。兩項(xiàng)措施的合效果果，可保證煤粉〔包括石油焦、鴻基煤、加福煤〕在噴口外一定的間隔〔～0.3米〕開場(chǎng)著火；自動(dòng)控制可以保證預(yù)熱室內(nèi)不出現(xiàn)熄滅景象，因此噴口是平安的，運(yùn)用壽命長(zhǎng)；保證了各種煤質(zhì)的著火和穩(wěn)燃性能，因此可以單獨(dú)一層熄滅器運(yùn)轉(zhuǎn)，故可擴(kuò)展低負(fù)荷調(diào)峰幅度。12/30/202319煤粉預(yù)熱熄滅器煤種順應(yīng)范圍很寬由于具有出色的穩(wěn)燃性能、保證一定的著火間隔，自動(dòng)順應(yīng)不同性質(zhì)的煤種，所以該熄滅器的煤種順應(yīng)范圍很寬，故可以用同一熄滅器熄滅多種煤種?！财駷橹惯€沒有同樣性能的熄滅器〕煤種變換過程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以輕松、自然地維持正常熄滅。因此可以顯著地減少運(yùn)轉(zhuǎn)人員的運(yùn)轉(zhuǎn)操作困難和減輕精神壓力，也大幅度減少了助燃用油；有了良好的穩(wěn)燃效果，可以擴(kuò)展低負(fù)荷無油穩(wěn)燃的調(diào)峰幅度。普通都可以在額定負(fù)荷的40%時(shí)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。12/30/202320PRP熄滅器運(yùn)用過的煤種煤種Vdaf%Had%Kcal/kg極低揮發(fā)分無煙煤1.03~1.561.03~1.565190~5563一般無煙煤

7.36~11.27

2.164690~5057?越南鴻基無煙煤7.89（旋）

2.446579?美國(guó)石油焦11.68（旋）

3.648487貧煤14.39~19.80

3.23~3.575332~6102劣煙煤17.80~23.40

2.432900~4029煙/貧混煤17.22/5168低揮發(fā)分煙煤21.69/4923混煙煤36.25/4906高揮發(fā)份煙煤42.564.73558612/30/202321“常規(guī)熄滅技術(shù)〞在熄滅低揮發(fā)分煤種時(shí)

通常采取的措施〔1〕一次風(fēng)集中布置；〔2〕增設(shè)衛(wèi)燃帶；〔3〕加大假想切園直徑，等措施；〔4〕跨煤種摻混熄滅。這幾項(xiàng)措施都是從促進(jìn)低揮發(fā)分煤的著火、穩(wěn)燃出發(fā)的，但是都存在著一定的負(fù)面影響。12/30/202322〔1〕一次風(fēng)集中布置的副作用：

一次風(fēng)集中布置，其目的是：推遲著火后的一次風(fēng)粉與二次風(fēng)相遇的時(shí)間，保證煤粉穩(wěn)定熄滅。

這顯然對(duì)提高熄滅速度不利，會(huì)呵斥火炬行程更為延伸，使得火焰中心上升。

由此帶來的副作用有：1，升高了爐膛出口溫度，可能呵斥過熱器超溫、減溫水超量運(yùn)用。2，爐膛出口溫度升高，有可能引發(fā)爐膛高位結(jié)渣，對(duì)平安運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成要挾；3，會(huì)呵斥飛灰可燃物增大、排煙溫度升高，影響鍋爐效率。12/30/202323〔2〕設(shè)置衛(wèi)燃帶的副作用設(shè)置衛(wèi)燃帶的目的是，堅(jiān)持熄滅區(qū)域有較高的溫度，以滿足低揮發(fā)分煤著火溫度高的需求，使之可以順利著火。但是，衛(wèi)燃帶也有其副作用：1，衛(wèi)燃帶往往是引發(fā)嚴(yán)重結(jié)焦的緣由；2，有了衛(wèi)燃帶，爐溫高對(duì)降低NOx不利；3，煤種發(fā)生變化時(shí)容易出問題。12/30/202324〔3〕加大假想切園直徑的副作用假想切園直徑大，有利于更多的卷吸上游火焰，可對(duì)本角一次風(fēng)粉提供更多的著熾熱，保證煤粉及時(shí)著火；切園大煙氣在爐膛內(nèi)流動(dòng)的廻轉(zhuǎn)空間大，爐膛充溢度好，煙氣行程長(zhǎng)，添加了煤粉的停留時(shí)間有利于降低飛灰可燃物。但是，切園大有能夠引起火焰掃墻，呵斥水冷壁衛(wèi)燃帶結(jié)渣；有些煤種不一定需求大切園；而切園一旦做好便不能改動(dòng)，在煤量變化時(shí)會(huì)帶來問題。12/30/202325〔4〕跨煤種摻混熄滅的副作用采用跨煤種摻混熄滅，是將高揮發(fā)份煤種和低揮發(fā)份煤種以一定的分量比例預(yù)先進(jìn)展摻混，組成混煤來熄滅。外表上看可使燃煤的平均揮發(fā)分得到提高，可以改善熄滅情況。但是，實(shí)踐情況并非如此。由于這種方法并不能改動(dòng)混煤中不同煤種各自的熄滅屬性。固然其中的高輝發(fā)分煤容易著火燃燒，有了它的熄滅釋熱可以加熱低揮發(fā)分煤，似乎有利于低揮發(fā)分煤的著火、“改善〞了整體的熄滅。其實(shí)不然，這種混燒的結(jié)果，會(huì)發(fā)生搶風(fēng)景象。高揮發(fā)分煤一旦著火后會(huì)急劇爭(zhēng)奪氧氣，開展它本身的熄滅。此時(shí)，低揮發(fā)分煤雖然溫度得到了提升，但卻由于它的化學(xué)活性差，爭(zhēng)奪氧氣的才干不及高揮發(fā)分煤種，由于缺氧，因此并不能正常熄滅。因此，低揮發(fā)分煤的熄滅將更為滯后，因此處理不了低揮發(fā)分煤火炬行程長(zhǎng)、熄滅不完全的弊病。

12/30/202326采用煤粉預(yù)熱熄滅器后，

可以不用顧慮著火、穩(wěn)燃的困難采用煤粉預(yù)熱熄滅器后，著火穩(wěn)燃有了充分的保證，我們實(shí)行了以下幾項(xiàng)更為有利的措施：12/30/2023271，一次風(fēng)口與二次風(fēng)口實(shí)行間隔布置

〔熄滅低質(zhì)煤時(shí)好像煙煤熄滅器的做法〕目的：〔1〕及時(shí)為著火后的一次風(fēng)粉補(bǔ)充氧氣，促使快速開展熄滅；〔2〕防止產(chǎn)生復(fù)原性氣氛，有利于防止結(jié)渣和高溫腐蝕；〔3〕由于PRP熄滅器是低NOx熄滅器，因此二次風(fēng)早些介入不會(huì)對(duì)降低NOx產(chǎn)生矛盾。12/30/2023282，適當(dāng)減少假想切園直徑

PRP熄滅器不需求依賴大的假想切園來穩(wěn)燃，故

可以采用較小的假想切圓。因此，可防止煙氣掃墻

所引發(fā)的許多問題。對(duì)于防止水冷壁、衛(wèi)燃帶結(jié)渣

很有利。

12/30/2023293，不設(shè)衛(wèi)燃帶

采用PRP熄滅器，因其火炬溫度比常規(guī)技術(shù)的火炬溫度要高出～400℃.所以即使是熄滅無煙煤也可以不設(shè)衛(wèi)燃帶。

所以我們?cè)谠瓉硐鐭熋旱腻仩t改呵斥燒無煙煤時(shí)，不加設(shè)衛(wèi)燃帶；

在改造原來熄滅無煙煤的熄滅器時(shí)，要把原有的衛(wèi)燃帶打掉。12/30/2023304，采用“程度擺動(dòng)式二次風(fēng)噴口〞這種二次風(fēng)口可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中根據(jù)需求，調(diào)整二次風(fēng)口的角度。改動(dòng)一次風(fēng)運(yùn)動(dòng)軌跡，使得熱態(tài)情況下可以適當(dāng)調(diào)整切園大小。

實(shí)際證明：該措施可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中逐層消除火焰偏斜、糾正動(dòng)力切園過大、過小、不對(duì)稱等問題。

由此，對(duì)于防止水冷壁結(jié)渣、降低飛灰可燃物、控制爐膛出口溫度等，都有良好的作用。12/30/2023315，對(duì)三次風(fēng)也采用預(yù)熱措施三次風(fēng)含粉量達(dá)15%左右，煤粉細(xì)，風(fēng)量大〔煤粉濃度很低〕、溫度低、水分高而熄滅困難。尤其是其噴口位置高，離爐膛出口較近，假設(shè)熄滅不好細(xì)煤粉會(huì)直接從爐膛出口逃逸，對(duì)降低飛灰可燃物很不利。

采用預(yù)熱措施后，可使三次風(fēng)從噴口噴出時(shí)溫度到達(dá)900℃以上，獲得了良好的熄滅條件，可以有效的降低飛灰可燃物。如：

普通熄滅無煙煤的鍋爐飛灰可燃物≤4%。12/30/202332采用以上幾條措施的積極效果采用這些措施后：煤種順應(yīng)性明顯改善，尤其對(duì)煤種無規(guī)律變化的順應(yīng)性大大提高；熄滅效率得到了提高；節(jié)約了低負(fù)荷穩(wěn)燃和鍋爐啟動(dòng)用油；過熱器超溫景象得到了糾正、減溫水用量明顯降低或恢復(fù)到了設(shè)計(jì)值；結(jié)焦問題得到理處理，垮渣熄火問題得到徹底處理；我們已將這些設(shè)計(jì)思想運(yùn)用到了新工程設(shè)計(jì)中。12/30/202333對(duì)于劣質(zhì)煙煤劣質(zhì)煙煤因其可燃質(zhì)含量少而發(fā)熱量低，但其揮發(fā)分不一定低，有時(shí)和煙煤差不多。然而，由于其灰分高會(huì)妨礙揮發(fā)分的析出，因此是很難熄滅的煤種。我們運(yùn)用PRP熄滅器可以快速預(yù)熱、升高煤粉噴出時(shí)的溫度，有效的改動(dòng)其著火熄滅性能。因此即使是其熱值低于3000大卡/公斤，照樣可以很好的著火熄滅，平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。而且可以不用助燃油維持40%的低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。12/30/202334PRP熄滅器的運(yùn)用閱歷

改造的鍋爐一覽表鍋爐容量MWe鍋爐單爐蒸發(fā)量t/h鍋爐臺(tái)數(shù)臺(tái)燃燒的煤種和改造的鍋爐臺(tái)數(shù)33014502無煙煤[注]新設(shè)計(jì)鍋爐30010252無煙煤[注]新設(shè)計(jì)鍋爐20067021貧煤3，劣煙煤5，煙煤9，無煙煤41254205劣煙4，無煙煤11004101福建加福無煙煤653002無煙煤502205煙煤1（液渣爐），煙煤（直吹）1無煙煤2≤1590756514福建無煙煤4，貴州無煙煤1，貧煤5，遼寧當(dāng)?shù)鼗烀?12/30/202335PRP熄滅器適用的煤粉系統(tǒng)煤粉系統(tǒng)磨煤機(jī)輸送煤粉的方式中間儲(chǔ)倉(cāng)式鋼球磨煤機(jī)A,熱風(fēng)送粉；B,乏氣送粉直吹式（1）中速磨E型磨；MPS磨（2）風(fēng)扇磨12/30/202336例1，

華電清鎮(zhèn)電廠四角熄滅鍋爐

由原來燒煙煤改燒無煙煤時(shí)

采取的措施不用衛(wèi)燃帶；采用一、二次風(fēng)間隔布置；三次風(fēng)也采用預(yù)熱構(gòu)造。12/30/202337PRP熄滅器在華電貴州清鎮(zhèn)電廠的閱歷該廠總裝機(jī)容量為530MWe,裝有有2臺(tái)65MWe和2臺(tái)200MWe切向熄滅煤粉鍋爐。這四臺(tái)鍋爐原來均按照熄滅煙煤(Vdaf=25%)設(shè)計(jì)的。2004年起，該電廠周邊地域煙煤資源枯竭，鍋爐只能燃用混煤、貧煤，甚至無煙煤，其實(shí)踐入爐燃煤的平均揮發(fā)分Vdaf為8-13％。由于運(yùn)轉(zhuǎn)煤種和鍋爐設(shè)計(jì)煤種差別很大，原有熄滅器不能順應(yīng)煤種變化，引起鍋爐熄滅不穩(wěn)定，經(jīng)常投油助燃，頻繁滅火。嚴(yán)重要挾機(jī)組的平安和經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。最后該電廠在調(diào)查研討的根底上經(jīng)過反復(fù)比較論證，決議采用PRP熄滅器對(duì)該廠的4臺(tái)鍋爐的一切熄滅器系統(tǒng)進(jìn)展改造，從2005年6月至2006年2月，完成了全部4臺(tái)鍋爐的改造。改造后的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際闡明，在原按煙煤設(shè)計(jì)的鍋爐爐膛、沒有衛(wèi)燃帶的情況下熄滅無煙煤和貧煤的混煤、Vdaf≮6%的無煙煤時(shí)，鍋爐到達(dá)了穩(wěn)定熄滅，不需投油助燃。12/30/202338清鎮(zhèn)發(fā)電公司四臺(tái)鍋爐的設(shè)計(jì)煤種〔水城煙煤〕的煤質(zhì)參數(shù)項(xiàng)目C％H％O％N％S％A％M％V％LHVkJ/kg設(shè)計(jì)煤種46.402.833.670.981.6134.0110.52518158（4337）考核煤種44.052.413.610.861.8735.2122516928（4043）12/30/202339清鎮(zhèn)發(fā)電公司實(shí)踐燃用的

各種煤種的煤質(zhì)參數(shù)燃用煤種水分％灰分％揮發(fā)分％低位熱值MJ/kg固定碳％MtMadAadAdAarVdafVad混煤4.620.8430.0130.2628.8616.3610.8822.565（5383）57貧煤5.640.9332.6632.9731.1121.4813.5921.046（5027）51.14無煙煤4.610.7726.3426.5425.3211.99最低＞6%8.424.163（5771）64.1512/30/202340清鎮(zhèn)電廠5、6號(hào)爐〔265MWe〕采用

PRP熄滅器改造前、后性能對(duì)比一覽表時(shí)間最低穩(wěn)燃負(fù)荷平均飛灰含碳量熄火次數(shù)月均耗油量05年1至8月（改造前）52MWe(80%MCR)15%62次54噸05年9月至06年9月（改造后）25MWe(38%MCR)8%0次15噸后將三次風(fēng)改造成預(yù)熱結(jié)構(gòu)，飛灰含碳量降低到≈4%。12/30/202341清鎮(zhèn)電廠7、8號(hào)爐〔2200MWe〕采用

PRP熄滅器改造前、后性能對(duì)比一覽表

時(shí)間最低穩(wěn)燃負(fù)荷平均飛灰含碳量熄火次數(shù)月均耗油量05年1至8月（改造前）180MWe(90%MCR)20%12次69噸05年9月至06年9月（改造后）80MWe(40%MCR10％0次18噸后對(duì)三次風(fēng)改造成預(yù)熱室結(jié)構(gòu)，飛灰含碳量下降到≈4%12/30/202342例2，國(guó)電太原第一熱電廠＃15爐的改造太原第一熱電廠＃15爐50MW機(jī)組,是四川鍋爐廠消費(fèi)的CG-220/9.81-M14型的第一臺(tái)鍋爐。設(shè)計(jì)煤種為貧煤，中儲(chǔ)式、熱風(fēng)送粉、四角熄滅、假想切園Ф800，敷設(shè)了34.56m2的衛(wèi)燃帶，采用水封式的撈渣機(jī)除渣。熄滅器設(shè)計(jì)上采?。阂淮物L(fēng)集中布置；一次風(fēng)上面的兩層二次風(fēng)下傾0～15°；三次風(fēng)也是下傾0～15°。

從2001年投產(chǎn)以來，因設(shè)計(jì)問題和輔機(jī)質(zhì)量問題的干擾，熄滅穩(wěn)定性不斷很差，不敢給二次風(fēng)，爐膛負(fù)壓動(dòng)搖大，噴煙噴火環(huán)境很差，助燃油耗很高；爐膛嚴(yán)重結(jié)焦，年平均垮焦滅火事故近20次。飛灰可燃物高達(dá)18%，鍋爐效率很低。近幾年又因煤質(zhì)沒有保證，經(jīng)常要熄滅無煙煤，問題更為嚴(yán)重。電廠曾經(jīng)方案將撈渣機(jī)改成干式的，但因本錢太高未能實(shí)施。12/30/2023432021年3月采用了PRP熄滅技術(shù)進(jìn)展改造。改造采用了以下措施：⑴一次風(fēng)間隔布置；⑵減少假想切園到Ф700；⑶提高二次風(fēng)速度、二次風(fēng)噴口一概取消下傾角并且改成可左右擺動(dòng)式的噴口；⑷三次風(fēng)也取消下傾角、添加預(yù)熱措施；⑸打掉衛(wèi)燃帶，等措施。由此一舉處理了長(zhǎng)期嚴(yán)重結(jié)焦、垮渣熄火的問題。改造后：a，燃用無煙煤(Vdaf=10.27%)時(shí)熄滅穩(wěn)定，爐膛負(fù)壓平穩(wěn)。b，爐內(nèi)不再結(jié)焦，因此處理了電廠嚴(yán)重關(guān)切的垮焦滅火問題；c，可單層一次風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)和上下層一次風(fēng)恣意投停，不投油最低負(fù)荷可達(dá)126t/h(因供熱不能再降低負(fù)荷〕；d，投運(yùn)已一年多，未再投油助燃，平安性顯著提高，節(jié)油量較大；e，熄滅穩(wěn)定性提高后，爐膛出口含氧量可在3～5%范圍內(nèi)調(diào)整。一改以往不敢送風(fēng)只能維持氧量在3%以下運(yùn)轉(zhuǎn)；f，過熱器減溫水量較改前減少了30～50%，根本恢復(fù)到了設(shè)計(jì)值。12/30/202344PRP可以單層獨(dú)立穩(wěn)定熄滅不僅可以在沒有衛(wèi)燃帶、一、二次風(fēng)間隔布置的情況下穩(wěn)定熄滅無煙煤，而且可以單層運(yùn)轉(zhuǎn)以及調(diào)理該層熄滅器的功率。

這一點(diǎn)對(duì)于超超臨界大型鍋爐具有重要意義：可以拉開每層一次風(fēng)之間的間隔，防止?fàn)t膛熱負(fù)荷過于集中。因此可避爐膛內(nèi)部分溫度過高，產(chǎn)生熱力型NOx；對(duì)于超超臨界直流鍋爐的汽、水過渡段具有特殊意義，它可以很好的配合鍋內(nèi)過程的需求。12/30/202345[例3下吹式]下吹式“W〞型火焰鍋爐

熄滅器改造〔陽城電廠350MWe〕陽城電廠鍋爐熄滅的主要問題：〔1〕由于提供應(yīng)設(shè)計(jì)方FW公司的煤質(zhì)資料出錯(cuò)，導(dǎo)致磨煤機(jī)選型偏小，以致實(shí)踐磨煤機(jī)出力缺乏。為了保證鍋爐出力，只得放寬煤粉細(xì)度，致使熄滅著火困難、飛灰可燃物高達(dá)45％，甚至有時(shí)超越50％；〔2〕原雙旋風(fēng)子濃淡型熄滅器性能有問題，煤粉自噴口噴出后4米開外依然不能正常著火，使得上下爐膛熄滅份額失衡，下部爐膛熄滅不充分，上部爐膛熄滅份額過高，導(dǎo)致上下爐膛熱量分配失衡，由此過熱器超溫，減溫水用量很大；熄滅效率低、助燃油耗大；〔3〕由于著火困難，無法正常投入二次風(fēng)，否那么就有熄火的危險(xiǎn)，因此爐膛出口氧量只需1.05%以下，嚴(yán)重缺氧。被迫高負(fù)荷時(shí)投入油槍來穩(wěn)燃才敢開大二次風(fēng)門。因此油耗很高，每年到達(dá)萬余噸。

12/30/202346W爐熄滅器改造實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證PRP熄滅器在“W〞火焰鍋爐上的使用性能和效果，陽城電廠要求在一臺(tái)鍋爐上24組熄滅器中先改造其中的兩組熄滅器做實(shí)驗(yàn)，以觀察PRP熄滅器的實(shí)踐效果。2007年11月中旬兩組熄滅器改造終了投產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。12/30/202347西安熱工院丈量數(shù)據(jù)改造前的情況12/30/202348西安熱工院丈量數(shù)據(jù)改造前情況12/30/202349同一臺(tái)爐未改造的熄滅器

看火孔溫度12/30/202350采用PRP技術(shù)改造后

熄滅器看火孔處亮堂的火焰12/30/202351下部爐膛出渣口上方的看火孔察看到的情況12/30/202352結(jié)論我們采用了PRP熄滅器來抑制熄滅低揮發(fā)分煤、低質(zhì)煤的困難，以及依托它作為根底，來應(yīng)對(duì)容易出現(xiàn)的諸多問題。一切采用的措施，都是適用、可行、有效的，收到了良好的效果。尤其是，PRP熄滅器可以單獨(dú)