樊欣+徐應(yīng)輝+吳成珊
摘 要:河南中源化學(xué)240t/h鍋爐2016年底完成了超凈排放技術(shù)改造,起爐后出現(xiàn)爐膛氧量低、布袋除塵阻力增大、鍋爐負(fù)荷帶不上去等情況。為解決這些問題,保證鍋爐安全穩(wěn)定運行,技術(shù)人員進行了深入了解和技術(shù)分析,發(fā)現(xiàn)主要問題在于空預(yù)器漏風(fēng)率過高,由此提出了解決問題的方法,希望給其他工程技術(shù)人員帶來經(jīng)驗和啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:鍋爐負(fù)荷低;爐膛氧量低;布袋除塵;阻力大;空預(yù)器漏風(fēng)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.069
鍋爐長期在低氧量、低負(fù)荷下運行,會造成主燃區(qū)不完全燃燒,爐膛溫度低,導(dǎo)致鍋爐熱效率下降;主燃區(qū)的不完全燃燒,必然會煤粉燃盡的延遲,造成換熱管道受熱不均,易導(dǎo)致局部超溫,增加爆管發(fā)生的幾率,也更容易造成尾部換熱面積灰,使換熱效率大大降低;長期低負(fù)荷運行,排煙溫度會有所下降,增加尾部換熱管道發(fā)生低溫腐蝕的幾率,也會影響布袋除塵的使用壽命。
河南中源化學(xué)240t/h鍋爐在2016年底完成了超凈排放技術(shù)改造,起爐運行一段時間后,在引風(fēng)機最大出力下,出現(xiàn)爐膛氧量低、布袋除塵阻力增大、鍋爐負(fù)荷帶不上去等情況,而且根據(jù)觀察了解,隨著運行時間的延長,情況變得越來越惡劣,嚴(yán)重制約了鍋爐的穩(wěn)定生產(chǎn),對鍋爐的安全經(jīng)濟運行也帶來了非常不利的影響。
1 中源化學(xué)鍋爐運行的主要問題
通過對運行情況的跟蹤了解和與運行人員的溝通,技改后鍋爐運行主要存在以下幾方面問題:
(1)引風(fēng)機最大出力下,鍋爐負(fù)荷越帶越低,起爐運行一個月時,鍋爐負(fù)荷只能帶到230t/h,運行不到兩個月,只能帶到190t/h的負(fù)荷;
(2)爐膛氧量嚴(yán)重偏低,只有0.5%甚至更低;而送風(fēng)機幾乎滿負(fù)荷工作,爐膛時常冒正壓;
(3)下級空預(yù)器壓差接近3000Pa,比起爐時壓差升高了近2000Pa,運行人員判斷可能存在由于脫硝系統(tǒng)噴氨量過多,導(dǎo)致空預(yù)器大面積堵塞的情況;
(4)布袋除塵壓差明顯升高,運行一個月時平均壓差在2100Pa(設(shè)計阻力1200Pa),運行兩個月時壓差升至2600Pa以上;
(5)排煙溫度明顯降低,起爐運行一個月時排煙溫度降至100℃,運行兩個月后排煙溫度降至80℃。
2 原因分析和解決方案的提出
為了進一步了解鍋爐運行情況的變化,找出發(fā)生問題的根本原因,我們反復(fù)比對了近段時間來相同負(fù)荷下鍋爐各運行參數(shù)的變化,同時通過手持式分析儀,對爐膛出口到引風(fēng)機入口各段進行了壓力檢測,與DCS數(shù)據(jù)進行互相比對、驗證,得到以下結(jié)果:
從表中可以看到,技改后送風(fēng)機電流增加5A,而送風(fēng)機出口壓力降低0.2kPa,爐膛氧量降低了約2%,空預(yù)器出口氧量陡升,由此可以推斷,下級空預(yù)器漏風(fēng)非常大。根據(jù)空預(yù)器漏風(fēng)率的計算方法可知,由于空預(yù)器的漏風(fēng)而導(dǎo)致煙氣量約有30%的增加,煙氣流速因而增加約1.3倍,根據(jù)風(fēng)阻與速度的計算公式ΔP=ξ1/2v2可以計算出,由于風(fēng)速的增加,從而導(dǎo)致了布袋除塵阻力增加了約1.7倍,按照布袋除塵設(shè)計阻力1200Pa計算,1200×1.7=2040Pa,與鍋爐運行一個月時布袋除塵的阻力基本一致。
也就是說,空預(yù)器、除塵器的阻力增加是由于空預(yù)器漏風(fēng)造成的,這也是導(dǎo)致引風(fēng)機出力不夠、鍋爐帶不起負(fù)荷的根本原因。另外,下級空預(yù)器一定程度的積灰,也會增加下級空預(yù)器的阻力;鍋爐運行兩個月后布袋除塵阻力再次大幅增加,可能是由于排煙溫度下降到酸露點(100℃)以下之后,導(dǎo)致布袋糊袋而造成的。
因此,為徹底解決鍋爐帶不起負(fù)荷等問題,我們建議進行以下優(yōu)化改造:第一,對漏風(fēng)率過大的下級空預(yù)器進行更換改造;第二,對已經(jīng)出現(xiàn)糊袋等問題的布袋進行更換,確保除塵器效果。
3 優(yōu)化改造后的效果
2017年2月,中源化學(xué)公司240t/h鍋爐經(jīng)過優(yōu)化改造,起爐至今一直運行良好,鍋爐負(fù)荷最高可以帶至250~260t/h,空預(yù)器、除塵器、送引風(fēng)機等各設(shè)備均運行正常。
4 運行與維護建議
為避免再次出現(xiàn)類似的問題,我們對鍋爐的運行和維護提出以下意見和建議:
(1)停爐后須對下級空預(yù)器進行檢修,及時發(fā)現(xiàn)空預(yù)器缺陷;在使用高壓水沖洗空預(yù)器管時,應(yīng)盡量避免損壞管壁;
(2)停爐后應(yīng)及時清理空預(yù)器上部省煤器管上的積灰,避免起爐時大面積掉落堵塞空預(yù)器管;
(3)運行時應(yīng)及時控制、調(diào)整脫硝噴氨量,避免氨逃逸過高導(dǎo)致空預(yù)器堵塞;
(4)及時對爐側(cè)各表計進行標(biāo)定、校核,保證表計的準(zhǔn)確性,為運行提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
5 結(jié)語
中源化學(xué)240t/h鍋爐帶不起負(fù)荷的問題隨著優(yōu)化改造的實施得到了很好的解決,后期仍需要根據(jù)鍋爐運行狀況進行進一步調(diào)整。隨著科技的進步和環(huán)保要求的進一步提高,鍋爐新增的系統(tǒng)也越來越多,如何保持鍋爐安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行,仍然是需要我們進一步研究和鉆研的課題。
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