鍋爐冷灰斗堵焦原因分析及防范措施

吳忠良

摘 要：燃煤鍋爐是火力發(fā)電廠的主要設(shè)備之一，燃煤經(jīng)磨煤機(jī)磨制成合格的煤粉，在一次風(fēng)的攜帶下，噴入爐膛與二次風(fēng)混合燃燒，煤粉完全燃燒后產(chǎn)生的煤灰、焦渣，下落至爐膛底部的冷灰斗，集中分配到各渣井內(nèi)遇水冷卻后排除爐膛。在排渣過程中，冷灰斗的內(nèi)部要經(jīng)得起爐膛高溫烘烤、積灰磨損、焦渣創(chuàng)擊的考驗(yàn)。冷灰斗的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

關(guān)鍵詞：冷灰斗 鈍體 爐膛

中圖分類號(hào)：TK228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（b）-0051-02

宏偉熱電廠二期工程的#4、5號(hào)鍋爐，機(jī)組型號(hào)為：HG-410/9.8-HM16型，設(shè)計(jì)6套風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)。鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)冷灰斗堵渣，引起水冷壁前、后斜墻積渣。隨著時(shí)間的增加，積渣也隨之增多而且距離火焰高溫區(qū)越來越近，表面逐漸變形、軟化、熔融，使松散的積渣融為一體，形成較大的焦塊，嚴(yán)重影響爐膛水冷壁的吸熱和鍋爐正常運(yùn)行。鍋爐負(fù)荷越高堵渣現(xiàn)象越嚴(yán)重，必須組織人力排渣，排渣無效被迫停爐，直接影響全廠的發(fā)電供熱任務(wù)。

1 冷灰斗堵焦原因分析

1.1 冷灰斗結(jié)構(gòu)及運(yùn)行狀況

HG-410/9.8-HM16型鍋爐配置三門峽金信機(jī)械有限公司出品的DQHD型冷灰斗，呈倒梯形，上部長9 980 mm、寬2 200 mm、高2 140 mm的Q235-A鋼板焊接形成一體，由兩個(gè)焊接件長2 200 mm、寬500 mm形成間隔，將9 980 mm的冷灰斗均勻分割成3個(gè)渣井。焊接件上部設(shè)有半徑250 mm、長度1 300 mm的澆注料，形成分流鈍體，分配爐膛焦渣。

在實(shí)際運(yùn)行中，半圓形分流鈍體在溫度800 ℃～900 ℃狀態(tài)下工作，受爐膛的高溫輻射及熱膨脹的作用下，它與焊接件膨脹不一，產(chǎn)生離核、龜裂現(xiàn)象，同時(shí)爐膛焦塊高空墜落猛烈撞擊，使它被損壞；高空落焦墜入撈渣機(jī)水封槽內(nèi)，槽內(nèi)的水飛濺而出噴至分流鈍體表面上，其遇水急冷后，又吸收爐膛火焰的輻射熱而熱脹，分流鈍體反復(fù)熱脹冷縮，發(fā)生碎裂，導(dǎo)致半圓型分流鈍在短時(shí)間內(nèi)被損壞或隨焦塊而消失，遇水冷壁前后斜墻下落大焦塊，發(fā)生堵塞，排渣困難（如圖1所示）。

1.2 鍋爐燃燒調(diào)整

鍋爐燃用內(nèi)蒙古東部大雁煤礦、扎賚諾爾煤礦褐煤，燃煤發(fā)熱量為11 290 kJ/kg、含灰量為17.1%、灰的變形溫度t1為1 100 ℃、灰的軟化溫度t2為1 196 ℃、灰的熔融溫度t3為1 260 ℃，屬于易結(jié)焦煤質(zhì)。

鍋爐正常運(yùn)行中，經(jīng)常采用4套或5套風(fēng)扇磨煤機(jī)同時(shí)運(yùn)行，來滿足燃燒所需的燃煤量；配置合理的送風(fēng)量滿足煤粉完全燃燒所需的空氣量。在燃燒過程中，鍋爐的配風(fēng)方式、風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉細(xì)度、風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉量分配等方面，如果調(diào)整不當(dāng)就會(huì)引起爐膛火焰中心位置偏斜，導(dǎo)致爐膛結(jié)焦。

2 防止冷灰斗堵焦的措施

2.1 冷灰斗分流鈍體改造

在不改變冷灰斗正常使用的狀況下，對(duì)冷灰斗半圓形澆筑導(dǎo)流鈍體實(shí)施改造，冷灰斗實(shí)現(xiàn)有序排渣，鍋爐可以在高負(fù)荷工況下穩(wěn)定運(yùn)行。

（1）將原設(shè)計(jì)的DQHD型冷灰斗半圓型分流鈍體拆除。

（2）改造冷灰斗分流鈍體，便于分流排渣。

①采用3塊厚度為10 mm、長1 300 mm、寬500 mm耐火鋼，焊接制作等角60°的三角體。

②三角體的底板中部制作Φ60圓孔，用于安裝冷卻水管道。

③三角體的內(nèi)腔安裝兩塊厚度10 mm、邊長470 mm的三角形支撐板。

④三角體兩側(cè)用厚度10 mm、邊長為500 mm并設(shè)有100 mm×50 mm的溢流口的三角形耐火鋼板，與三角體兩側(cè)相焊接，組成三角形分流鈍體。

⑤三角形鈍體外部兩個(gè)斜面焊接兩根Φ20×480 mm耐火圓鋼，澆注一層厚度為80 mm的耐磨耐高溫?fù)v打料，有效抗擊焦塊的創(chuàng)擊和火焰的高溫輻射。

（3）分流鈍體內(nèi)腔增加冷卻水，提高金屬強(qiáng)度。

①采用一根1 200 mm長的Φ57 mm×5 mm的#20無縫碳鋼，上部鉆Φ5 mm的圓孔，間隔30 mm一個(gè)，制作一個(gè)多孔噴頭，中間開孔與另一根Φ57 mm×5 mm的#20無縫碳鋼呈90°焊接成T型噴頭。

②Φ57 mm×5 mm的#20無縫碳鋼管和彎頭及一個(gè)DR50閥門與沖灰水管道相連接組成噴淋冷卻水管路。引入沖灰水對(duì)三角形分流鈍體內(nèi)腔噴淋冷卻，有效降低鈍體內(nèi)腔金屬溫度，保證金屬強(qiáng)度（如圖2所示）。

2.2 鍋爐燃燒調(diào)整

設(shè)計(jì)燃用大雁、扎萊褐煤，屬于易結(jié)焦煤質(zhì)，當(dāng)前電力燃煤緊張，難以改變?nèi)济嘿|(zhì)量。必須從制粉系統(tǒng)和鍋爐配風(fēng)等方面控制鍋爐結(jié)焦。通過調(diào)整風(fēng)扇磨煤機(jī)分離器擋板位置來調(diào)整制粉細(xì)度，使各風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉細(xì)度均衡。按照給煤機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)值確定風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉量，各風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉偏差控制在5%以內(nèi)，防止火焰偏斜。

按照鍋爐負(fù)荷選用風(fēng)扇磨煤機(jī)的運(yùn)行方式，低負(fù)荷選用3臺(tái)、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷選用4臺(tái)、高負(fù)荷選用5臺(tái)風(fēng)扇磨煤機(jī)運(yùn)行的方式，避免風(fēng)扇磨煤機(jī)強(qiáng)帶負(fù)荷出現(xiàn)的火焰偏斜。

根據(jù)鍋爐負(fù)荷狀態(tài)選用鍋爐配風(fēng)方式，低負(fù)荷選用正塔式、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷選用均衡式、高負(fù)荷選用倒塌式配風(fēng)方式。做到勤檢查、勤分析、勤調(diào)整，防止火焰偏斜，預(yù)防爐膛結(jié)焦。

3 結(jié)語

冷灰斗分流鈍體實(shí)施改造后，投入運(yùn)行后觀察，三角鈍體與連接件牢固的焊接，增強(qiáng)抗創(chuàng)擊能力，三角鈍體內(nèi)腔噴射冷卻水，增加金屬的耐高溫能力，三角鈍體的分流效果非常好，鍋爐正常排渣。鍋爐有效的燃燒調(diào)整，提高火焰中心，防止?fàn)t膛結(jié)焦。避免人工清理冷灰斗堵焦，鍋爐可以在高負(fù)荷狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)行，鍋爐安全性和經(jīng)濟(jì)性明顯提高。

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