第三热电厂锅炉炉膛冒正原因探析
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摘 要：本文主要针对阳泉煤业（集团）有限公司发供电分公司第三热电厂2#3#4#锅炉，在长期运行过程中逐渐出现炉膛冒正现象，通过对炉膛冒正原因的分析、排查、判定，经过对空预器、热工仪表、烟道插板门的逐一排查，有效解决了炉膛冒正现象，锅炉负荷接带能力得到有效保证，提升了机组经济性。
关键词：锅炉；炉膛负压；烟道插板门
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.184
1 锅炉、燃煤煤质、运行工况概述
1.1 锅炉概述
1#2#3#锅炉为东方锅炉厂生产的DG150/9.8-1型锅炉，4#锅炉为济南锅炉厂生产的YG270/9.8-M型锅炉，1#2#3#4#锅炉均为高压、露天布置、单炉膛、燃煤固态排渣、自然循环汽包锅炉，“∏”型布置，煤粉悬浮燃烧。1#2#3#锅炉高温过热器、低温过热器以及上级空预器装有BH型脉冲激波吹灰装置，4#锅炉高温过热器、低温过热器以及上级空预器装有高声强阵列式声波吹灰装置，1#2#3#4#锅炉脱硝反应区装有膜式声波吹灰器。
1#2#3#4#锅炉采用SCR脱硝、石灰石石膏法脱硫工艺，烟气分别经布袋除尘器进入公共烟道，经挡板隔离分流后进入1#2#吸收塔脱硫后进行排放。一般标准运行方式：1#2#锅炉烟气进入1#吸收塔，3#4#锅炉烟气进入2#吸收塔；特殊情况下，1#2#或3#4#锅炉烟气可临时进入2#或1#吸收塔进行运行。
1.2 燃煤煤质概述
本厂属于典型的坑口电厂，燃煤主要来源于旁边的矿井所供给的无烟煤，其主要元素分析如下：
1.3 运行工况概述
在冬季，为了保证对外供电、供暖任务，1#2#3#4#锅炉逐步启动运行，在四台锅炉运行初期，锅炉各项运行参数正常，随着运行周期的加长，2#3#4#锅炉出现不同程度的炉膛负压冒正现象，频繁发生掉焦灭火现象，为确保锅炉安全运行，2#锅炉降负荷至125t/h、3#锅炉降负荷至115t/h、4#炉降负荷至240t/h运行；同时，1#2#3#4#将高温过热器、低温过热器以及上级空预器定期每天吹灰改成每班进行吹灰，将脱硝反应区吹灰时间间隔由15分钟缩短至10分钟，由于3#锅炉炉膛负压冒正较为突出，只能停运一套制粉系统并靠邻炉进行输粉运行。
2 原因分析、排查、确定
通过对2#3#4#锅炉运行报表的查询，相关数据的对比分析，我们初步判定影响2#3#4#锅炉炉膛负压冒正的可能原因为热工仪表偏差、烟道内积灰较多、空预器漏风率较高、烟道插板门开关不到位，就这些原因我们逐一进行了排查：
（1）热工仪表偏差。通过对炉膛负压变送器进行校验、取样管检查疏通，校验表计正常、取样管无堵塞，故此原因不成立。
（2）烟道内积灰较多。因煤质灰分含量较大，经过SCR脱硝后，使得未充分反应的氨气与烟气中的二氧化硫反应产生硫酸氢铵，使得烟气飞灰粘度增加，在烟气经过换热管束时，不可避免的在换热管束的烟气侧逐渐积存，长时间造成省煤器出现部分积灰、空预器管束出现堵塞现象，间接造成烟气通流面积减少，烟气阻力增大，表征显示为炉膛负压冒正，此原因2#3#4#锅炉炉膛负压冒正的次要原因。
（3）空预器漏风率较高。因煤质工业分析硫份、灰份较大，在锅炉脱硝系统超低排放后，不可避免产生的硫酸氢铵携带飞灰逐渐粘贴在中下级空预器管壁，长时间运行，空预器逐渐出现部分堵塞现象，烟气流通的面积逐渐锐减，流通的空预器管束流速逐渐增加，空预器管束出现破损现象，进而造成空预器漏风率增大。通过对2#3#4#锅炉空预器前、后烟气过量空气系数进行测算，发现空预器漏风较高，引风机无用功耗能增加，此原因是2#3#4#锅炉炉膛负压冒正的主要原因。
（4）烟道插板门开关不到位。引风机出口至吸收塔烟道的未脱硫的烟气中二氧化硫初始浓度达6000mg/Nm3，势必在烟道内壁形成腐蚀。在日常的操作中，腐蚀掉的铁锈会卡涩插板门轨道使得插板门开关不到位，直接影响烟气流通的面积，此原因是2#3#4#锅炉炉膛负压冒正的另一个主要原因。
3 整改措施
通过原因判断、分析、认定，结合现有煤质情况、运行情况、系统组成、改造前后图纸对比，制定以下整改方案：
（1）烟道内积灰问题。将BH型脉冲激波吹灰装置、高声强阵列式声波吹灰装置由定期每天吹灰改成每班吹灰，将脱硝反应区吹灰时间间隔由15分钟缩至10分钟；在锅炉轮停消缺时对各个吹灰器性能进行试验，对损坏的吹灰器膜片进行了更换；在烟气低温段即中下级空预器处增加声波吹灰器，并在SCR反应器出口至中级空预器的烟道内增加导流板，确保烟气均匀进入。
（2）空预器漏风率较高问题。在检修时，通过对空预器的检查，发现1#4#炉中下级空预器管束堵塞较多，部分防磨套管损坏；3#炉下级空预器破损管束数量占总管束的1/3，中级空预器堵塞1/4，对堵塞的空预器管束进行了高压水冲洗，对破损的管束进行了盲堵，更换破损的防磨套管，由于3#炉下级空预器破损管束较多，对下级空预器整体实施了更换，并将下级空预器管束尺寸由φ40×1.5提升至φ42×1.5、管束整体高度提升150mm。
（3）烟道插板门开关不到位问题。在检修时，清扫了轨道内铁锈，并加装了压缩空气吹扫装置，定期进行吹扫；同时，重新核对了插板门内外行程，加装机械限位装置，并规定插板门开关不得中间停止，防止因烟气携带的浆液回流造成插板门后堆积石膏，造成插板门堵塞现象。
4 实施效果
（1）2#3#4#锅炉炉膛冒正现象得以解决，炉膛负压符合规程规定。
（2）2#3#4#锅炉带负荷能力得以保证，2#锅炉由125t/h提升至140t/h、3#锅炉由115t/h提升至140t/h、4#炉由240t/h提升至260t/h，3#锅炉实现双套制粉運行，输粉机恢复紧急备用设备状态。
（3）锅炉稳定运行系数得以提升，掉焦灭火次数大幅度减少。
5 结论
通过对空预器检查消缺，吹灰器的检查消缺，3#炉下级空预器的更换，增加声波吹灰器、烟气导流板等措施，有效解决了锅炉炉膛冒正现象，锅炉负荷接带能力得到有效保证，提升了机组经济性。
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