浅析粉管堵塞的原因及应对措施

浅析粉管堵塞的原因及应对措施

四川广安发电有限责任公司四川省广安市638000

摘要:针对本厂实际情况,简要阐述粉管堵塞的原因以及在运行中的应对措施。

前言

我厂在平时运行中,偶尔会出现制粉系统个别粉管堵塞,不得不将此粉管停运,从而导致机组负荷欠发,影响制粉系统经济性、达不到节能降耗的目的。

一、锅炉简介

我厂#5炉采用的型号为DG2028/17.45-II5型锅炉,型式是亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、全钢构架的∏型汽包炉。

本机组采用制粉系统为中速磨正压直吹式系统,磨煤机为ZGM113型中速磨煤机,共6台。燃烧设计煤种时,5台运行,1台备用。煤粉细度R90=16%。

机组运行中锅炉风的流程为:两台送风机将空气通过暖风器送往两台三分仓回转式空预器,离开锅炉的热烟气将其热量传送给进入的空气,受热的一次风与旁路冷一次风混合后进入磨煤机并携带煤粉进入煤粉燃烧器;受热的二次风进入二次风大风箱,并通过煤粉燃烧器、燃尽风调风器进入炉膛。

锅炉共配有30只低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器,30只燃烧器分三层分别布置在锅炉前后墙水冷壁上,每层各有5只燃烧器。同一层的5只燃烧器与一台磨煤机相连,燃烧器的投、停与磨煤机的投、停同步,25只燃烧器投运即可带满负荷,燃烧器与磨煤机的连接关系如下图:

前墙

二、粉管堵塞,投入率低的原因分析

1)风

(a)一次风压低:由于入炉煤质掺烧发生变化,煤质发热量较低,对应负荷下,燃煤量要比设计煤量偏多,尤其在加负荷、加煤过程中,对应一次风压的调整与对应负荷的煤量即制粉系统出力不匹配,从而引起粉管发生堵塞。同时,风压低,煤粉潮或比重大也会造成堵管现象。

(b)一次风温低:磨煤机出口风温低,煤粉湿度大,引起板结,造成粉管堵塞。

(c)一次风速小:一次风管道风速过小,不能及时带走煤粉,造成沉积堵管。

(d)风粉比例不当:粉量太大,给风量偏小,造成煤粉在管道中沉积堵塞。

(e)制粉系统启停不合理:制粉系统启动初期,磨煤机暖磨时间较长,入口风温度控制较低,风量控制较小,磨煤机出口风粉混合温度太低,粉管流速太低,容易导致粉管堵;停制粉系统后期,没有对磨煤机和粉管进行合理的吹扫,也容易导致煤粉,积聚在粉管某处,而增加了粉管堵塞的可能性。

(f)一次风出口压力偏值设置偏低或一次风出口动叶执行机构发生故障,引起粉管发生堵塞。

2)粉管特性

(a)一次风管道较长、弯头多、沿程损失和局部能量损失大是造成粉管堵塞的原因之一。沿程损失是发生在缓变流整个流程中的能量损失,是由流体的粘滞力造成的损失,这种损失的大小与流体的流动状态,即是层流还是紊流有关,对①于沿程损失而言,能量损失的大小可以由公式

系数,根据不同的管件,由实验确定。

(b)粉管动力不平等,出力分配不均,造成煤粉沉积堵管。

(c)喷燃器内浓淡分离存在局部烧损变形的情况,阻碍煤粉气流,使一次风阻力增加,易使煤粉沉积,引起堵管。

3)煤粉

煤粉具有较好的流动性,由于煤粉颗粒小,比表面积大,能吸附大量空气,所以煤粉的堆积角很小,并有很好的流动性,可通过一次风送入至炉膛,当煤粉过粗时,相同的一次风压输送煤粉的过程中,将会导致一部分煤粉不能完全送入炉膛,堆积于管道弯头及粉管出料阀处,造成管道的堵塞。

4)设备调整不合理

①粉管上的插板门出现卡涩现象,没有实现全开。

②煤粉分离器设计安装不合理或者磨煤机分离器挡板调整不合适,出粉过于不均匀。

③风机或挡板故障,一次风压突降或中断,未及时停止给煤机或减小给煤量。

④磨煤机运行过程中,粉管漏粉处理,关闭相应出料阀,该出料阀没关到位,导致风速过低,煤粉存积,堵塞粉管。

5)人为因素

①粉管堵塞前期,一次风速异常变化时,运行人员未能及时发现并进行干预。

②为了降低一次风机单耗经济指标,人为减小一次风机出力,维持较低一次风压运行。

三、采取的措施:

1)保持合理的一次风压运行,低负荷时,保证暖风器投入正常,维持较高一次风温,保持磨煤机出口温度在正常范围。

2)运行人员加强业务技能培训,认真监视粉管风速,温度等各项参数,发现异常及时采取措施处理。

3)保证各项测量参数的准确性,如出现参数失真不准确的情况,应积极督促检修人员处理,确保测量参数的准确性。

4)当某一粉管堵塞之后,第一时间应减少给煤量或者将其出料阀关闭,并且确保出料阀关闭到位,等到该套磨煤机停运后,适当提高一次风压,开启堵塞粉管出料阀,关闭其它出料阀进行吹管处理,直到粉管吹通备用。

5)如果堵塞严重无法吹通的粉管,在做好安全措施的条件下,由检修对粉管相关部位开孔,接入压缩空气对粉管分段进行疏通。

6)在吹管的同时,注意监视粉管温度,就地加强粉管各部位温度的监视,防止粉管内积粉自燃。

参考文献:

[1]《锅炉运行与原理》中国电力出版社

[2]《流体力学》中国电力出版社

[3]《600MW机组运行规程》四川广安发电有限责任公司

附录:此文适用于燃烧器为前后墙对冲燃烧方式,制粉系统为中速辊式磨煤机直吹式制粉系统。

作者简介:何中强(1980-10-21),男,汉族,籍贯:四川

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