飞灰含碳量过高的影响分析
锅炉飞灰含碳量偏高的原因及处理
锅炉飞灰含碳量偏高的原因及处理火力发电关键词: 锅炉飞灰含碳量粉煤灰1、前言吕四港电厂#1、2、3、4炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产制造,由三菱重工业株式会社提供技术支持的超超临界参数变压运行直流锅炉。
锅炉是单炉膛、结构,炉膛尺寸(宽,深,高)19.268/19.230/19.453。
设计煤种神府东胜煤,燃烧器采用摆动式上下浓淡分离直流燃烧器,分六层布置,四墙切圆燃烧。
制粉系统采用中速磨正压直吹式。
2、飞灰含碳量主要影响因素根据燃烧理论和实际运行经验得出,引起飞灰含碳量偏高的主要因素有以下几个方面:燃烧时炉内氧量不足;煤粉细度不合适;配风方式不合理;燃煤品质;燃烧时间。
这几个因素相互影响互相制约。
为了找出一个合适的工况来指导运行,我们对这几个因素一一加以分析。
2.1烟气氧量煤粉随着热一次风进入炉膛后,一方面由于卷吸高温烟气的对流加热作用以及高温火焰和炉壁的辐射作用,使煤粉很快着火燃烧,初始时由于氧气充足,燃烧速度由化学反应控制,到燃烧后期,由于氧气不充足,燃烧速度由氧气的混合速度控制。
在缺氧状态下,碳粒发生不完全氧化反应和还原反应,造成碳粒不完全燃烧,加大了不完全燃烧热损失。
因此,保证一定的过量空气系数是必需的。
根据经验,此系数应在1.15~1.3之间,折算成烟气氧量是2.6~5。
吕四港电厂#1、2、3、4炉设计烟气氧量为3~5,但由于实际燃用煤种和设计煤种有差别,因此为了保证安全,氧量一般被取下限。
为了摸清具体情况,不同工况下我们作了变氧量试验,试验结果如下:不同负荷不同氧量下的飞灰指标通过试验,我们找出了每台炉的最佳氧量。
并在实际运行中按照负荷曲线进行调整。
2.2煤粉细度在锅炉煤粉燃烧中,对流热交换强度和氧气向粉粒表面的扩散强工与颗粒直径大小成反比,所以尽管细煤粉颗粒使紊流交换强度降低,可是,分子扩散交换及对流交换强度增强,煤粉单位重量的表面积大大增加,有利于煤粉的着火、混合与燃烬。
有试验表明,煤粉燃烬时间与颗粒初始直径的1~2次方成正比。
飞灰含碳量高的原因分析与对策
飞灰含碳量高的原因分析与对策飞灰含碳量高的原因分析与对策降低飞灰含碳量,不但对控制锅炉煤粉气流的燃烧非常必要,而且可大大提高锅炉机组的经济性,从而降低锅炉烟尘排放量,减少环境污染。
一:飞灰含碳量偏高的原因分析当煤粉气流在炉膛内的燃烧和燃尽过程不充分时,势必造成机械未完全燃烧热损失增大,表现为飞灰含碳量升高。
影响飞灰含碳量变化的因素主要有:煤粉细度、煤种特性、燃烧器的结构特性、热风温度、炉内空气动力场和锅炉负荷等。
(1)煤粉细度的影响煤粉细度对其煤粉的燃烧和燃尽性能有较大影响。
煤粉细度越大,即煤粉颗粒粒径越大,其燃尽性能较小粒径颗粒越差,势必造成煤粉燃尽时间延长,不完全燃烧损失增大,飞灰含碳量升高,从而降低锅炉效率。
细煤粉虽然容易着火和燃烧,但煤粉颗粒过细将会增加制粉系统的耗电量和加大磨煤机的磨损量。
因此,在锅炉设备运行中,应综合考虑不完全燃烧损失和制粉能耗的要求,使之达到最小,即寻找煤粉经济细度或最佳细度,以保证较高的锅炉效率和较低的飞灰含碳量。
煤粉经济细度与燃料性质和煤粉颗粒的均匀程度有关。
对于高挥发分的煤,因其容易燃烧可允许磨得粗些;对于低挥发分和可磨性指数较低的煤,因较难燃烧而应尽量磨得细些。
如果煤粉颗粒比较均匀,造成不完全燃烧损失的大颗粒则相对较少,可允许煤粉粗些,这与磨煤机和分离器的形式以及运行工况有关。
降低煤粉细度是控制飞灰含碳量升高的有效措施。
电厂的运行实践也表明:煤粉颗粒比较均匀时,飞灰含碳量也有所下降。
(2) 煤种特性的影响目前,国内大多数电厂存在锅炉燃烧实际煤种与设计煤种不符的情况,这是因为电厂用煤来源比较复杂,大矿煤与小窑煤混用的情况非常普遍,造成煤质成分如挥发分、水分、灰分和发热量等主要指标不稳定,从而对煤粉的完全燃烧产生很大的影响,导致飞灰含碳量发生显著变化。
煤粉燃烧过程是在挥发成份燃烧完之后才开始焦炭的燃烧。
因此,燃料性质中挥发分的含量对煤粉燃烧的影响最为重要。
对于高挥发分燃煤,挥发分燃烧释放出大量热量,形成炉内高温氛围,有利于焦炭的迅速着火和燃尽,机械未完全燃烧损失减小,飞灰含碳量较低;相反,对于低挥发分燃煤,则容易引起飞灰含碳量的升高。
飞灰灰渣含碳量影响分析
指标 用煤量 飞灰含碳量 灰渣含碳量 飞灰、灰渣平均含碳量 入炉煤收到基灰分 灰渣总量 飞灰量 灰渣量 飞灰含碳量超计划损失的碳 灰渣含碳量超计划损失的碳 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳合计 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳折算原煤 原煤价(不含税) 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳折算原煤价值 售电平均单价(不含税) 飞灰、灰渣含碳量超计划损失的碳折算原煤价值折售电量 发电量 含碳量超计划损失的碳折算原煤价值折售电量占一期发电比 单位 吨 % % % % 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 元/吨 万元 元/千千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 % 数值 31262 10 15 10.5 35 12090.6 10881.5 1209.06 870.522 96.7246 967.246 1488.07 500 74.4036 359.2 207.137 7455.6 2.78
计划值 超计划 2 7 8 8
备注 一期
估值
按发电煤耗折算 13.6000 1.3600 14.96 820 1115.35776
影响发电煤耗 影响发电煤耗 合计 入炉煤标单 多耗用标煤量(吨)
折算为价值(万 91.45933632 元)ຫໍສະໝຸດ 增加原煤燃料成本(元/吨)
23.8000000
一期
419.3089758
标煤量(吨)
循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响因素与调整控制
循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响因素与调整控制摘要:循环流化床锅炉(CFB锅炉)和低温燃烧的燃烧,是一种清洁燃烧技术,具有良好的脱硫和粉煤灰脱氮性能,近年来碳含量高也是一个问题,循环流化床锅炉在电力生产过程中可以有效地降低燃料管理和运行调整飞灰含碳量,提高锅炉效率。
关键词:循环流化床;锅炉飞灰;含碳量;调整1导言循环流化床锅炉飞灰含碳量对燃烧空气总量及供给方式有较大影响.。
当燃烧空气充足时,炉内氧气浓度高,使碳燃尽,飞灰含碳量降低,飞灰含碳量增加,反之,效率降低。
2飞灰含碳量的影响因素许多因素对循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响,主要从循环流化床高度和分离效率的设计,实际操作的影响因素主要煤种,粒径、燃烧温度、燃烧时间、燃烧气氛等。
由于对设计上的改变需要相当繁琐的计算与校验,而且工作量庞大,因此目前在实际运行中,大多都通过管理,调整燃煤热值、粒度、床温、床压、燃烧空气等手段调整燃烧效率,降低飞灰含碳量。
3飞灰中残碳的生成飞灰中焦炭颗粒按反应特性分为两类;反应活性较高,即使不分离挥发,这种颗粒在炉内停留时间不长,主要表现在飞灰颗粒较大。
另一种相反,挥发基已在燃烧室中析出,分离器和循环燃烧,焦炭的反应性随停留时间的增加而减小,这种颗粒主要集中在细粉煤灰颗粒中。
在热解初期,反应性迅速下降,下降速度减慢,最终达到由热处理温度确定的渐近值。
循环流化床燃烧温度在10 min以内的焦炭在30 min内反应性下降到最小,炉内细小颗粒不能停留太久,所以低反应性粉煤灰很可能是由焦炭形成的大颗粒。
在炉内的焦炭颗粒会大爆发导致前停留的时间越长,细颗粒的碰撞淘洗。
4燃煤掺配和粒度的调整循环流化床锅炉煤的分布特性对炉内燃烧条件有很大影响,而粗颗粒不利于锅炉的运行.。
在确定煤的大小时,如果一个是指炉型,二是根据燃料的性质。
一般来说,高循环比循环流化床锅炉颗粒细小,循环流化床锅炉粒度小,低挥发分和高灰分,粒度细,挥发度高,灰分低,粒度大。
燃煤机组飞灰含碳量上升的原因分析及改进措施
燃煤机组飞灰含碳量上升的原因分析及改进措施摘要:某发电厂采用中储式制粉系统,中速球磨机,炉内采用四角切圆燃烧方式。
在运行过程中,发现锅炉飞灰含碳量出现升高趋势,为了查明飞灰含碳量升高的原因,提高机组运行的经济性,对入炉煤种、煤粉细度、一次风速及一二次风温等因素进行分析排查,并采取相关改进措施降低飞灰含碳量。
关键词:燃煤;机组;飞灰含碳量;上升;原因分析;改进措施飞灰含碳量高不仅会造成锅炉热损失增加,降低锅炉效率,致使机组经济效益下降,而且会增加环境污染,对企业社会效益产生负面影响。
因此,降低锅炉飞灰含碳量具有经济及社会双重效益[1]。
根据统计数据(见图1),发现某发电厂#5、6炉飞灰含碳量有升高的趋势,尤其是#6炉,3、4月份飞灰含碳量明显升高。
另外,#6炉的飞灰含碳量明显比#5炉高。
图1 某电厂#5、6炉飞灰含碳量变化趋势图一、原因分析当煤粉气流在炉膛内的燃烧和燃尽过程不充分时,势必造成机械未完全燃烧热损失增大,表现为飞灰含碳量升高。
分析认为影响飞灰含碳量变化的主要原因如下:1、煤种特性的影响燃烧理论认为,挥发份含量对煤粉燃烧的影响最为重要。
当燃用挥发份较多的煤种时,容易着火,燃烧也易于完全,机械未完全燃烧热损失减小,飞灰含碳量降低。
燃煤中灰分含量也会对燃烧产生影响,燃煤中的灰分不但不能燃烧,而且会降低燃煤的发热量,并妨碍可燃质与氧的接触,使燃料着火和燃尽困难,还会使炉膛温度下降,燃烧不稳定,造成飞灰含碳量增加[2-3]。
该厂2月份以来各个月的入炉煤煤种统计见表1。
可见,2月份有将近半个月的时间燃用“石炭#1”煤,有8天的时间燃用“神混”煤。
其中“石炭#1”煤具有高挥发份、低灰分的特点,“神混”煤的灰分也较低,所以2月份#5、6炉飞灰含碳量均比较低;3、4月份大部分时间燃用的煤种挥发份较低、灰分高,故3、4月份#5、6炉飞灰含碳量上升,尤其是#6炉,上升更明显;5月份下半个月燃用煤种的灰分降至15%以下,所以5月份飞灰含碳量对比3、4月份有所下降。
飞灰含碳量过高的原因分析及降低方法
循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因以及措施
循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因以及措施参考的段落如下:新的生路还很多,我必须跨进去,因为我还活着。
但我还不知道怎样跨出那第一步。
有时,仿佛看见那生路就像一条灰白的长蛇,自己蜿蜒地向我奔来,我等着,等着,看看临近,但忽然便消失在黑暗里了。
参考后创作的内容如下:在那个被煤烟笼罩的时代,锅炉房里的火焰就像是一团跳跃的火苗,而飞灰就是那火苗留下的余烬。
可是,有时候,这余烬里的碳似乎特别多,就像是一场没完没了的派对,人们围着它转,却不知道什么时候才能散去。
说起飞灰含碳量高的问题,真是让人头疼。
就像是一个调皮的孩子,总是喜欢在大人不注意的时候捣乱一样。
每当锅炉房的烟囱冒出一缕缕黑烟时,我们都知道那是燃烧不充分的燃料留下的“礼物”。
但是,当这些“礼物”变成了飞灰,它们就变得不一样了。
有人说,飞灰含碳量高是因为锅炉的燃烧不够充分。
这话听起来就像是在说,我们做饭时水放少了,饭自然就不好吃了一样。
但其实,问题可能并没有这么简单。
有时候,锅炉房里的那个小伙计可能并不那么听话,它可能想要更多的炭火来温暖这个大家伙。
这样一来,飞灰中的碳含量自然就高了。
不过别担心,这个问题也不是没有办法解决的。
我们可以试着改变一下锅炉房里的小伙计的行为习惯。
比如说,给它加点料,让它更有动力去燃烧那些燃料。
这样,飞灰中的碳含量自然就会变低了。
这需要我们付出一些努力和时间,但是为了我们的健康和环境,这些都是值得的。
除了改变锅炉房里的小伙计的行为习惯,我们还可以通过其他的方式来降低飞灰中的碳含量。
比如说,我们可以从源头上控制燃料的质量。
如果燃料中本来就含有过多的碳,那么飞灰中的碳含量自然会高一些。
因此,选择高质量的燃料就显得尤为重要了。
总的来说,飞灰含碳量高的问题虽然让人头疼,但是只要我们用心去寻找解决问题的方法,就一定能够找到解决之道。
就像我们在生活里遇到的困难一样,只要我们勇敢地面对,用心地去解决,就一定能够度过难关。
飞灰含碳量高和除尘灰颜色发红的主要原因分析及采取的措施
飞灰含碳量高和除尘灰颜色发红的主要原因分析及采取的措施一、240T/H循环流化床锅炉飞灰含碳量高的主要原因分析及采取的措施。
1、主要原因分析目前,我公司环流化床锅炉飞灰可燃物含量达12~13%,与投运初期≤10%相比,存在着飞灰可燃物偏高的问题,飞灰含碳量的偏高使循环流化床锅炉的机械不完全燃烧热损失增加,严重影响了锅炉的燃烧效率,引起飞灰含碳量高因素很多,从以下几个方面阐述。
& C# z# q, s& M7 I% _ `( z⑴煤种对飞灰含碳量的影响不同组分煤的H/C比、燃烧活性、灰份含量有很大差异。
其孔隙率、真比重、晶格化程度等也不同,而且在燃烧过程中这些性质还会发生变化,这对于煤的燃烧特性有很大影响。
人们一般从微观上将煤分为镜质组、丝质组和稳定组。
,其孔隙率、真比重、晶格化程度等也不同不同组分煤的H/C比、燃烧活性、灰份含量有很大差异。
与其它组分相比较,丝质组燃烧过程并不剧烈,同时有机质内部几乎没有形成孔隙,颗粒内部的有机质无法与外部氧气发生反应。
对飞灰可燃物进行分析,发现丝质组形成飞灰残碳的可能性更大。
无烟煤中的丝质组组分要比其它煤种低得多。
因而燃用无烟煤的循环流化床锅炉飞灰含碳量普遍比燃用其它煤种锅炉高。
热电厂240T/H循环流化床锅炉现在烧的烟煤并不是纯烟煤,掺了更多的无烟煤末,丝质组组分要比以前烧的纯烟煤要低,颗粒内部的无机质无法与外界氧气发生反应,从而导致飞灰含碳量比以前要高。
⑵颗粒尺寸分布与床温对飞灰含碳量的影响碳粒的燃烬时间与颗粒尺寸和床温有很大关系。
在一定的温度下,碳颗粒的燃烬时间随粒径的增大而延长。
循环流化床锅炉对燃料粒径要求小于等于13mm,而我们燃料的破碎系统达不到设计要求,燃料颗粒粒径分布不均,两极分化严重,粗颗粒和细颗粒较多,呈两头多,中间少的粒径分布特点。
实际的入炉煤粒径范围要大得多,不同粒径的燃料很难达到同时燃烬。
在相同的粒径下,温度越高,碳颗粒所需的燃烬时间越短。
电厂锅炉飞灰含碳量偏高
着火
燃烧
燃尽
着火 燃烧 燃尽
加热一次风和煤粉 二次风混入,煤粉和氧气剧烈反应 碳粒燃烧阶段
配风方式对飞灰含碳的影响
二次风
煤粉
着火
燃烧
燃尽
烟气
一次风温
一次风速
1、一次风温高,煤粉气流达到着火点所需的热量减少,着火提前; 2、一次风速低,易造成风管堵塞,有可能烧坏燃烧器; 3、二次风混入较早,延迟着火时间;较晚则缺氧燃烧;
选取最佳的过量空气系数
D
加强尾部烟道吹灰
加强空气预热器吹灰,防 止因积灰造成的传热效率 下降,从而提高一、二次 风温度
调整一次风速,防止速度过 快着火点推迟
谢谢大家
燃煤品质对飞灰含碳的影响
煤挥发分
挥发分越低
着火温度
升高
增加 下降
着火所需时间
燃烧稳定性
火焰中心上移 排烟热损失增加 飞灰含碳量增大
氧量
煤粉细度
加快燃烧速度
增长燃烧时间
降低飞灰含碳主要措施
A
合理配风
强化空气和煤粉良好扰动和 混合
B
控制合适的煤粉细度
C
提供充足氧气
飞灰含碳偏高原因分析
研究飞灰含碳的重要性
反映锅炉燃烧效率和粉煤灰质量重要指标 对锅炉尾部受热面有冲刷磨损作用 易发生结焦和尾部烟道再燃烧
影响飞灰含碳量的主要因素
烟气氧量
煤粉细度
配风方式
燃煤品质
燃烧时间
烟气氧量对飞灰含碳的影响
煤粉快速燃烧
烟气对流加热
高温火焰辐射
烟气氧量对飞灰含碳的影响
由于缺氧,发生不完全反应,造成不完全燃烧,因此,必须保证一定 的过量空气系数
飞灰含碳量过高的原因分析及降低方法(论文)
飞灰含碳量过高的原因分析及降低方法李国勇(华润电力(涟源)有限公司湖南娄底417000)引言从锅炉效率考虑,机械不完全燃烧热损失和排烟损失是其中两个主要的热损失。
排烟损失的降低是受到限制的,降低过多会造成尾部受热面的低温腐蚀。
所以降低机械不完全燃烧损失是节能降耗的突破口,而降低飞灰含碳是其中重要的方面。
锅炉飞灰含碳量每下降1%,锅炉效率上升0.519%,供电煤耗约降低1.019g/kWh 。
1概述飞灰的含碳量是当今锅炉燃烧指标之一,它能够直接反映出电站锅炉燃烧的效率,并且和发电的经济效率息息相关。
经过多年的发展,成熟的检测方法已经将飞灰含碳量作为判断煤粉灰价格的主要标准之一。
另外,飞灰中含有的碳对锅炉尾部的受热面积会造成一定的磨损,从而使得相关设备产生不同程度的损害,缩短了其使用寿命。
飞灰含碳量的增加在一定程度上还会影响到电除尘器的工作效率,成为污染环境的因素之一。
总而言之,飞灰含碳量高的负面影响有以下几点:①会使锅炉效率有明显的下降,直接影响机组运行经济性;②会造成飞灰变粗,增大尾部受热面的磨损,缩短其使用寿命;③炉内飞灰的熔点降低,易引发受热面结焦;然后,会使电除尘效率降低,造成环境污染;④造成锅炉气温、壁温越限频发,运行调整难度增大,甚至会导致尾部受热面再燃烧,引发机组安全事故。
2造成飞灰含碳量过高的原因分析2.1一次风的影响一次风压过低,影响磨组干燥出力,甚至造成一次风管堵塞,着火点过于靠前,还可能烧坏喷燃气。
一次风压过高,造成一次风速过高,降低煤粉气流的加热程度,使着火点推迟,大颗粒的煤可能不能完全燃烧,造成飞灰含碳量增大,如图1所示。
相关系数判断如下:计算相关系数r :L xx =3.08;L yy =-0.4。
r=L xy L xx √×L yy √=-0.43.08√×0.94√=-0.235r =0.349根据N-2和显著水平(a=0.05)由表查出相关系数r a =0.349。
飞灰含碳量的影响因素分析
煤粉再燃过程中飞灰含碳量的影响因素分析引言燃料再燃技术是一种有效的氮氧化物燃烧控制技术,在国外有一定的推广应用。
我国多煤少油少气的能源储存特点决定了煤粉再燃是适合我国国情最经济的再燃脱硝技术,北京一台65t/h煤粉炉首次应用了细煤粉再燃技术。
对煤粉再燃技术的机理研究中多将重点集中,在脱硝效率上,以优化再燃技术主要影响因素来提高脱硝率。
对于再燃技术带来的燃尽率降低问题,则主要通过研究超细粉再燃和三次风再燃技术来提高,再燃技术的主要影响因素如再燃燃料比、例主燃区过量空气系数、再燃区过量空气系数和燃尽区空气系数不仅对脱硝率有重要影响,而且对燃尽率也有很大影响,对再燃技术设计时,如何兼顾到脱硝率和燃尽率是方案成功的关键。
这里针对一台410t/h锅炉,提出再燃实施方案并就再燃主要影响因素对燃尽率的影响做出分析,为再燃技术设计和运行优化提供理论指导。
1、再燃实施方案对象为四角燃烧、中储式、固态排渣410t/h燃煤锅炉。
燃用神华煤与准葛尔混煤煤质分析见表1,收到基挥发分含量31.93%,煤粉细度R90= 28%,100%负荷时燃煤耗量为48.82t/h。
炉膛为9.98m×9.98 m,冷灰斗中心标高为7448 mm,出口烟窗底部标高29185 mm。
燃烧器现为3层一次风喷口和3层二次风喷口交错布置,其一次风中心标高为13 648 mm。
再燃实施方案将调整喷口布置,从下到上燃烧器布置依次为:下二次风、下一次风、中二次风、上一次风、上二次风、再燃风和燃尽风喷口,各层喷口的中心标高依次为12205、12744、13208、13648、14148、15884、17884 mm。
下二次风、下一次风、中二次风、上一次风、上二次风成为一组,将主燃料喷入炉膛。
再燃风喷口喷入再燃燃料来还原一氧化氮(NO),再燃燃料与主燃料相同,均来自煤粉仓上下一次风喷口中心到再燃喷口的炉膛区域为主燃区,高度为2.69 m;再燃喷口与燃尽风喷口之间区域为再燃区,高度为2.00 m燃尽风喷口到出口烟窗间的炉膛区域为燃尽区,高度为11.30 m 。
锅炉飞灰含碳量过高的分析及措施讨论
锅炉飞灰含碳量过高的分析及措施讨论摘要】飞灰含碳量是反映锅炉运行效率和经济性的重要指标,降低锅炉的飞灰含碳量,使其保持在合理范围内,对电厂的生产效益有着重要的意义。
本文对导致飞灰含碳量偏高的几个可能的影响要素进行了分析,为提高经济效益提供一定参考。
【关键词】锅炉,飞灰含碳量,分析,措施飞灰含碳量作为目前锅炉的重要运行指标之一,能够直接反映出电厂锅炉的燃烧效率高低,也和电厂的经济效益关系密切。
飞灰含碳量过高的危害总体来说主要有以下几个方面:1.增加煤耗,使锅炉效率明显下降,机组运行经济性恶化;2.因为飞灰含碳量高,会使飞灰的灰熔点降低,增加尾部烟道受热面结焦风险;3.造成锅炉受热面壁温超温,或者危及脱硝反应器等设备的正常运行,引发非计划停炉,影响正常生产。
1 飞灰含碳量过高的分析1.1锅炉配风影响一次风压过高时,一次风风速太快,不利于煤粉点燃,较大颗粒的煤粉有可能不能燃烧完全,这样就会使飞灰含碳量升高。
而当一次风压过低,影响制粉系统出力,有可能堵塞粉管,还可能使火焰距离喷燃器过近造成喷燃器的损坏。
适当提高一次风温度,使煤粉的初始温度升高,这样有利于煤粉的完全燃烧,反之则会增大煤粉不完全燃烧的可能性,造成飞灰含碳量升高。
锅炉二次风的配风原则是要使炉膛内建立合理的空气动力场,使煤粉与空气进行充分的混合,提高燃烧效率,有利于飞灰含碳量的降低。
1.2 过剩空气系数影响过剩空气系数太大,会使锅炉排烟热损失增加,降低了炉膛温度,不利于煤的燃烧。
过剩空气系数太小,锅炉燃烧室缺少氧气,煤燃烧不完全,会增大飞灰含碳量。
根据当前环保政策对氮氧化物排放的要求,锅炉均采用了低氮燃烧法和催化还原法(即SCR)脱硝。
而低氮燃烧的主要机理就是减小过剩空气系数,从而降低炉内烟气含氧量,抑制氮氧化物的产生,这就与降低飞灰含碳量的要求产生了冲突。
所以,我们需要确定一个空气过剩系数的最佳范围,能够保证环保指标达标,以及飞灰含碳量降低,同时还能使排烟热损失尽可能小。
A电厂锅炉飞灰含碳量高的问题分析
A电厂锅炉飞灰含碳量高的问题分析
一、煤粉细度不合格
制粉系统试验结果显示,煤粉细度均不合格,R90,R200均超标。
需加强磨煤机检修维护,进行制粉系统优化试验,尽量使煤粉细度在合格范围内。
同时,厂内煤粉细度监控工作必须严格执行,日常运行中发现细度不合格应立即处理。
二、风粉不平
磨煤机出口各粉管风粉不平,燃烧器负荷分配不均等。
检修期间对磨煤机出口可调缩孔进行检修、维护、更换,确保下次调整期间可调缩孔可用。
三、煤质不佳,波动大
从历史统计来看,飞灰含碳量与入炉煤挥发分和灰分有直接关系,掺烧煤种中有部分贫煤,燃尽性能不好,造成飞灰含碳量升高。
同一天不同时间段入炉煤质经常出现较大幅度的波动,影响运行人员运行调整。
需加强煤场管理,严格控制掺混指标,确保煤质不出现大幅度波动。
若条件允许,可根据不同煤种的燃烧特性和燃尽特性制定掺混煤方案。
四、燃烧控制不合理
为控制氮氧化物生成,锅炉运行氧量明显低于设计氧量,造成煤粉燃烧不彻底。
另外,机组投产后一直未进行过燃烧优化试验,二次风箱压力过低,需开展燃烧优化调整试验,优化燃烧参数。
五、炉本体存在无组织漏风
漏风点主要集中在炉底和燃烧器与水冷套之间缝隙。
无组织漏风未经过燃烧器组织,无法发挥旋流燃烧器的优势,降低了煤粉燃烧效率。
需加强对炉底清渣的管理,要求清渣结束后必须对观察口进行密封;停机期间检查燃烧器与水冷套之间缝隙,若存在较明显间隙须进行封堵。
锅炉飞灰含碳量偏高的原因分析和对策
锅炉飞灰含碳量偏高的原因分析和对策刘文(广州中电荔新电力实业有限公司,广东增城511340)应用科技脯要j电站锅炉运行中飞灰舍碳量偏高,严重影响锅炉效率。
分析飞友含碳量偏高的原因,提出改造燃烧器,加装敛.体和浓淡分离器。
改造后,锅炉燃烧状况得到明显改善,飞灰合碟量显著降低,提高了锅炉的效率。
鹾搀枣词飞灰含碳量;燃烧器;钝体;浓淡分离器飞灰含碳量升高对锅炉的经济性有很大影响。
首先,它是造成锅炉机械不完全燃烧损失增加的主要因素,而机械不完全燃烧损失是锅炉热损失中仅次于排烟损失的第二大损失。
对于现代火力发电机组,锅炉热效率每降1%,将使整套机组的热效率刚氏0:3—04%,标准煤耗增加3—49/kW ho其次,飞灰含碳量上升,飞灰品质下降,将影响干灰的综合利用,增加污染物排放量。
因此,电厂应尽量降低飞灰含碳量,减少损失,增加电厂效益。
近年来,由于煤炭市场等多方面原因的影响,电厂的实际燃煤发生了较大变化,燃用大量的较低挥发份煤,造成锅炉不完全燃烧,损失增大,灰飞含碳量偏高,效率降低等问题,影响了锅炉运行的经济性。
通过对锅炉进行改造,燃用较低挥发份的贵港煤时,燃烧显著改善,飞灰含碳量大幅度下降,解决了锅炉飞灰含碳量偏高的问题。
1锅炉设备概况1.1锅炉设计参数某电厂锅炉为额定蒸发量220t/h高压自然循环锅炉,呈兀型露天布置,炉膛断面尺寸为7570m m×7570m m,燃烧器为正四角切向布置的直流燃烧器,每组燃烧器喷口按3—2—1—2—1—2的顺序排列,三次风喷口下倾约5℃,为典型的烟煤型燃烧器。
炉内四角形成的假想切圆直径@800m m,配有两套中间仓储式钢球磨制粉系统,热风送粉。
12锅炉燃煤情况由表1可知,贵港煤挥发份明显比设计煤种低,但发热量高,根据热力计算,这可能导致排姻温度升高约1a℃阳比设计煤种),引起飞灰含碳量上升,从而刚氐了锅炉效率。
表1煤质参数C ar H”0ar N舯S盯A ar M口V ar Q ar煤样%%%%%%%%kJ/kg 设计煤45.662.793.891.14O.9836.3l9.2331.3817107贵港煤60.963.531.220.95O.8326.226.2924.2222654 2飞灰含碳置偏高的原因分析经过对锅炉的实际工况及运行情况等方面进行分析,并采用锅炉燃烧调整试验、常规分析法、着火指数炉法和热天平法等来分析煤样的燃烧特性,总结出该电厂飞灰含碳量过高的原因:1)贵港煤相比诵寸煤种,有着火难、燃尽性差的特点,这将导致飞灰含碳量上晰噶炉效率的刚氏o2)四角切圆燃烧锅炉由其结构布置特点,必然存在两个角的一次风浓相在火焰的向火面,淡相在火焰的背火面,另外2个角的情况恰恰相反,在炉内形成背火墙,不利于煤粉与空气的良好混合。
锅炉飞灰含碳量大的原因分析及对策
目前浓淡燃烧技术已十分成熟,该型燃烧器已全面推广,大部分电厂均采用浓淡型燃烧器。
一、燃烧调整试验:
1. 利用配风装置按设计风速(一次风速30m/s)调平一次风。
2. 提高下排一次风速(一次风速35m/s)。
3. 调整风量,提高二次总风压,增加氧量。改变二次风配比,采取上小,下大配风方式,增加下二次风刚性,增加下二次风的托粉能力。
4. 采取两头保持燃烧工况相对稳定的前提下,减少下排给粉机给粉量,下排给粉机转速控制在500—550rpm,降低下一次风煤粉浓度,以进一步相对提高下二次风的托粉能力。
6. 在各个工况下,测量炉膛温度,取灰样、煤样,化验其大、小灰百分数,及煤粉细度,记录各运行参数。
二、分析:
通过燃烧调整可以降低飞灰含碳量,但其手段是有限的。提高一次风速及降低下排给粉机转速均受到机组负荷的限制,负荷降低采用这种措施将影响燃烧的稳定性。在低负荷时受总风压的限制提高一层二次风的幅度是有限的,并且提高一层二次风影响燃烧的稳定性。降低煤粉细度将导致制粉单耗的增加,影响厂用电率。而提高二次风压将导致风机单耗增加,同时增加了预热器漏风。目前我厂#5、#6炉在高负荷时引风量不足,漏风率的增加将进一步加剧高负荷时缺风的问题。
清华大学设计的多重富集燃烧器是其为解决富集型燃烧器飞灰大问题而设计的燃烧器。其原理根本上仍是浓淡型燃烧器,出口射流为水平射流。目前应用在田家庵电厂。由于该燃烧器装在中排,与我厂安装位置不一样,虽然飞灰含碳量不高,也不具有可比性。在其他电厂还没有得到推广。
浅谈影响1000MW机组锅炉飞灰含碳量高的原因及
浅谈影响 1000MW机组锅炉飞灰含碳量高的原因及华能沁北电厂河南济源 459000摘要:锅炉飞灰含碳量是影响锅炉运行效率的重要因素,对机组总体性能也有着很大的影响。
本文就锅炉飞灰含碳量高的原因进行分析,并提出相应降低措施,希望能够指导运行人员及时进行锅炉燃烧和制粉系统的调整,提高锅炉燃烧效率及控制水平,降低飞灰含碳量,不仅对控制锅炉煤粉气流的燃烧大有益处,同时可大大提高锅炉机组的经济性,从而降低锅炉烟尘排放量,减少环境染。
关键字:锅炉飞灰含碳量;升高;降低措施1.设备概况华能沁北电厂三期2*1000MW超超临界机组配套锅炉为东方锅炉厂制造的超超临界本生滑压运行直流锅炉,锅炉型号DG3110/26.15II2型,单炉膛,一次中间再热,平衡通风,尾部双烟道结构。
磨煤机采用沈阳重型机械厂生产的MPS290辊盘式中速磨煤机,配备动态分离器,额定转速设定为500rpm,燃烧器为东方锅炉厂引进技术生产的旋流喷燃器,采用前后墙各3层,前、后墙对冲布置,前墙由下到上C、D、E;后墙依次为A、F、B;其中A层燃烧器具有少油点火功能。
2.飞灰含碳量高的原因分析1、煤质特性参数的原因:(1)燃煤挥发分的影响,当燃煤挥发分增大时,煤粉着火温度就会降低,着火迅速,燃烧得以完全,飞灰含碳量低;反之挥发分降低,造成将会造成飞灰含碳量高升高;(2)燃煤灰分的影响,当燃煤灰分增加时,由于加热灰分的热量增加和灰分会影响碳和氧的接触,造成炉膛火焰温度随之下降,煤粉得不到充分的燃烧,造成飞灰含碳量高;(3)煤粉细度的影响,煤粉进入炉膛的细度对炉膛的稳燃和飞灰含碳量有显著的影响,煤粉越细,越均匀,则与空气接触的单位质量的煤粉面积与体积增大,燃烧就会越充分,炉膛的飞灰含碳量就会越低,在运行中由于煤种和磨煤机的出力受限,各台制粉系统不能保证分离器在额定转速下工作,煤粉细度偏高,燃烧不完全,导致飞灰含碳量升高;(4)燃煤中的水分,由于我厂燃烧煤种较多,燃煤的水分也不相同,水分增大时,煤粉着火延后,火焰中心上移,炉膛的整体温度下降;使得煤粉无法充分燃尽,造成飞灰含碳量升高,2、制粉系统组合运行方式:由于我厂来煤种类较多,经常将多种煤种进行混合,会导致燃煤各项性质不统一,通常制粉系统运行方式很少会成飞灰含碳量高的问题,若是出现,大致就是因为相邻之间只有一台制粉系统在运行,没有其他燃烧器的燃烧支持,或是制粉系统工作时,底层燃烧器仅仅一层,并没有对层燃烧器的燃烧支持,特别是在配煤掺烧高硫煤种或煤泥时候,造成燃烧器隔层燃烧,使得飞灰含碳量升高;1.配风方式的不合理,燃烧器二次风、中心风配风不合理,导致煤粉在炉内停留时间短,没有维持合理的过量空气系数,当炉膛过量空气系数减少时,煤粉颗粒接触到的氧减少,碳的氧化速度减慢从而导致燃烧不充分,造成飞灰含碳量升高。
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飞灰含碳量的影响因素概括起来主要有三方面:燃料特性、锅炉结构及其附属设备、锅炉的运行燃料特性主要包括煤的热值、挥发分含量及煤的粒度。
一燃料特性 1. 当煤质变化时,床温床压将出现大幅波动,虽然可以通过调整配风进行调整,但燃烧工况的恶化必然导致飞灰含碳量的增加。
对于挥发分含量较高、结构比较松散的烟煤、褐煤和油页岩等燃料,燃烧速率较高,飞灰含碳量较小。
对于挥发分含量低,结构密实的无烟煤、石煤等相同条件下飞灰含碳量要高出很多煤种对飞灰含碳量的影响很大,对于挥发分含量较高、结构比较松软的烟煤,褐煤和油叶岩等燃料,当煤进人流化床受到热解时,首先析出挥发分,煤粒变成多孔的松散结构,周围的氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散的阻力小,可以提高燃烧速率,降低飞灰含碳量。
对于挥发分含量少,结构密实的无烟煤、石煤等,当煤粒表面燃烧后形成一层坚硬的灰壳,阻碍燃烧产物向外扩散和氧气向内扩散,燃煤燃层困难,灰壳所包覆的碳核中。
一般而言,飞灰含碳量随煤种干燥基挥发分含量增加而减少,但也要注意到挥发分高、含灰量低的烟煤的煤由于剧烈的一次破碎和二次破碎产生大量的细焦碳颗粒,从而增加飞灰含碳量。
而对于含灰量高、含碳量低的煤颗粒增加,其燃烧所产生的飞灰颗粒的含碳量降低。
经研究如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为一个煤质指标,会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系。
2.煤的粒径煤的颗粒粒径影响流化质量和稀、浓相区的颗粒浓度。
在一定的运行风速和给料量下,床料的粒度决定了颗粒在床内的行为。
当煤的颗粒粒径增大后,稀相区颗粒浓度
减小,而浓相区颗粒浓度增加。
研究表明,颗粒浓度越高,颗粒的扰动也越大,相互间的碰撞的机会也越多,传热系数就大。
由此可知,当燃煤粒径增大后,燃烧室上部燃烧份额偏少,燃烧温度偏低,燃烧效果变差和受热面发挥不了应有的吸热作用,会造成过热蒸汽温度偏低,蒸汽参数得不到保证。
煤的颗粒粒径增加对蒸发量的影响主要表现在其循环颗粒量的减少。
当大颗粒煤增多后,在一定的流化风速下,其沉积在浓相区,则飞出床层的颗粒量减少,这使锅炉往往不能维持正常的返料量,循环倍率下降,蒸发量下降。
通过计算可知,直径为2.00 mm的粒子运行速度已经超过了0.5 mm颗粒的飞出速度,因此燃料中0.5 mm以下的细颗粒进入流化床后,很快就会随烟气带出床层,飞灰中的碳主要来自这一部分细颗粒。
对粒径在20 以下的焦炭颗粒,虽然在炉内的停留时间很短,但是其反应表面积大,反应速度快,其停留时间仍大于燃尽所需时间,故颗粒在离开炉膛之前就可以燃尽。
对粒径在40~50间的焦炭颗粒,炉内停留时间小于其所需要的燃尽时间,所以该档颗粒的含碳量较高。
对粒径大于100的焦炭颗粒,其停留时间较长,而且分离器能够捕捉到,能够返回炉内循环燃烧,所以燃尽情况较好。
所以飞灰含炭量高的粒径主要集中于40~50。
要避免出现分布不均,防止两极分化,入炉煤不能粒过细,一般1 mm以下的应小于30%,特别是粒径小于0.1mm的比例应尽可能少,否则,飞灰含碳量就会增大。
燃用优质煤煤颗粒可粗些,燃用劣质煤,煤颗粒要细些。
所以对于不同的煤质要调整二级破碎机的破碎能力来调整煤的粒度二锅炉设备及其附属设备的影响 1.
锅炉炉膛的高度
循环流化床锅炉炉膛高度是循环流化床设计的一个关键参数。
炉膛越高.锅炉的造价越高。
因此一般在保证分离器不能捕集的细焦碳粒子在炉膛内一次通过时能够燃尽.以及水循环的安全性保证的情况下尽可能地降低炉膛高度。
德国80 t/h Circofh,id型CFB锅炉采用的流化速度3.5 m/s~5 m/s。
为了保证足够高的燃烧效率.必须使大部分细颗粒能在悬浮段燃尽,因此为保证在悬浮段有足够的停留时间,采用了高大的悬浮段设计.当流化速度为3.5 m/s时,悬浮段的高度为17 m,再加上鼓泡床的高度达2Om左右,就能够保证40m 以下的细颗粒,在炉内停留6 s左右,可基本燃尽。
2.碎煤机、布风板、布煤设备及吹灰设备的影响许多锅炉布风板布置选取不合理,布风装置布风不均匀,导致床内出现死区和粗颗粒沉淀,床层底部风帽附近的流化质量较差,影响了燃烧和传质交换过程,使得锅炉的燃烧热效率降低和飞灰含碳量增加。
还有一些布风装置选取不合理,空气通过布风板后不能形成细流,使得初始气泡直径加大,这些气泡上升到床层表面破裂时,气泡尾涡携带更多的细颗粒抛向上部空间,加目前许多锅炉的煤粉破碎系统达不到设计要求,燃煤颗粒粒径分布不均,两极分化严重,粗颗粒和细颗粒均较多,呈两头多,中间少的粒径分布特点。
细颗粒和循环燃烧的飞灰被一次风吹到炉膛上部燃烧,并带走下部热量,使流化床下部温度降低,上部温度升高,过热器超温。
细颗粒过多从床内层析的颗粒增加,导致飞灰含碳量的偏高。
大了飞灰的扬析,缩短了细颗粒的炉内停留时间,导致飞灰含碳量的偏
高入炉煤不均匀,容易造成部分给煤口附近煤量过于集中,形成缺氧区,从而增加了飞灰含碳量。
吹灰设备不正常工作,致使炉内各受热面积灰严重,换热能力大幅下降,汽温汽压等主要参数受到影响,为保证主要参数正常,如炉燃料量增加,烟气流速增大,使飞灰含炭量升高。
碎煤机和分离器不正常工作则直接影响入炉煤的粒度分布,造成分布不均,增大飞灰含炭量 3.分离器效率及中心筒的高度旋风分离器分离效果的好坏,直接影响飞灰含碳量的多少.旋风分离器首先必须要有足够高的分离效率,提供足够高的物料循环以保证锅炉燃烧、传热、脱硫和负荷调节的需要.分离器的分离效率是衡量分离器分离气流中固体颗粒的能力.分离粒径越小,表示分离下来的颗粒直径越小,则被带走的细碳粒子越少,飞灰含碳量越小。
提高分离器效率,使更多的细颗粒被收集送回炉膛循环燃烧,增加细颗粒在燃烧室内的停留时间,降低飞灰可燃物含量。
循环流化床锅炉的分离器是用来拦截未燃尽的大颗粒飞灰,使其返回炉膛继续燃烧,拦截份额的多少,其中心筒长度起主要作用。
中心筒长度偏短,飞灰一次性排出份额就大,飞灰含炭量就高。
合理增加中心筒长度,可增强分离效果。
如:热电厂用75t/h循环流化床锅炉,中心筒长度由原来1.8m改为2.1m后,飞灰含炭量由原来的12%降至4%以下。
将入口烟道缩口适当提高分离器进口风速或适当加长中心简长度都可以提高分离器效率。
但研究发现分离器对小于100的细小颗粒捕捉上收效甚微。
4.燃烧室水冷度锅炉燃烧室下部水冷度偏大;燃烧室下部容积小,床蓄热量小,当燃煤,一、二次风送入燃烧室下
部,以及大量温度为300℃左右的二级返料回送至料层中时,炉膛承受不了如此大的冷冲击故当投一边返料器中的灰时,燃烧室上下温度能基本稳定。
而当两个返料器中的灰全部回送时,流化床下部温度马上下降,上部温度及燃烧室出口温度升高,锅炉不能稳定燃烧,甚至熄火。
如不全投二次返料,飞灰含碳量高,燃烧效果不好,经济性差,发电成本高。
三锅炉运行水平 1. 床温的影响提高床温有利于提高燃烧速率和缩短燃尽时间.但床温提高受到灰熔点和最佳脱硫温度的限制,通常床温控制在800℃~950℃内.稀相区的温度也特别重要,对于燃烧细颗粒份额较高和挥发分含量大的燃料,提高稀相区的温度可以使这部分可燃物进一步燃烧,降低烟气中可燃物的损失.对于难燃煤种,适当提高床温可以降低飞灰可燃物。
当然要综合考虑脱硫反应的最佳温度和煤的变形温度等,床温的控制不宜超过950℃。
对于无烟煤等较难燃烧的可以适当提高运行温度。
2. 风量的影响包括总风量一次二次风比上下二次风比等当排烟氧量增加,飞灰可燃物降低,燃烧效率上升。
综合考虑不致使排烟热损失过度增大的前提下,适当提高过剩氧量。
适当增加总风量,有助于降低飞灰含碳量。
一次风从布风板下鼓进,主要是满足物料流化的需要;其次是对密相区燃料进行欠氧燃烧。
一次风量直接影响密相区和稀相区的燃烧份额,从而影响着飞灰含碳量的高低。
一次风量的加入有最佳的风量,太少或太高都会使得锅炉飞灰含碳量增加,从而影响锅炉燃烧效率。
因此一次风量不宜太高或太低二、三次风量较高时,其射流的穿透深度越强,炉内扰动越剧烈,煤炭颗粒和挥发物
的横向扩散也越强烈,从而使煤粒在床内分布得越均匀,燃烧也越完全,进而飞灰含碳量越少。
一、二次风比由1.175降低到0.908,飞灰含碳量降低了1.25%。
适当降低一次风量,增加二次风量,有助于降低飞灰含碳量。
下、上二次风比降低1.89,飞灰含碳量降低了0.78% 3、床压的影响适当降低床压差运行,由于底部密相区和过渡区物料浓度降低,从而增加了二次风的穿透能力,使得更多氧气进入中央贫氧区,提高了碳的燃烧效率,进而降低了飞灰中的碳含量。
但也不能过低,细颗粒煤粒未经过高温料层就被烟气带入稀相区,在稀相区停留时间太短,即使有较高的温度也得不到充分完全的燃烧,增大了飞灰含碳的热损失。
所以需要在运行中调整,找到一个最佳值。
4、炉内气固混合情况炉膛中心区域的氧浓度接近于零,而富氧区域则靠近壁面。
在二次风喷口以上不同高度的炉膛截面的测量结果均如此,这样我们在二次风口以上发现了一个位于炉膛中央的贫氧区域,如同一个空心芯。
这表明二次风的穿透浓度并没有达到炉膛中央,贫氧芯的存在显然使得炉膛中央的焦碳颗粒的燃尽变得困难。
为了增强二次风的混和,提高了二次风的速度,结果飞灰含碳量明显减少。
所以可以增加二次风压,改变二次风的吹入方式等来加强混合。
5.循环倍率的影响即返料量返料可以加强炉内扰动,改善燃烧,降低飞灰含炭量。