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12-16
2023
锅炉燃烧调整,漏风率测试
详细内容01 锅炉燃烧过程自动调节的任务 锅炉燃烧过程自动调节的任务如下:
① 维持热负荷与电负荷平衡,以燃料量调节蒸汽量,维持蒸汽压力。
② 维持燃烧充分,当燃料改变时,相应调节送风量,维持适当风煤比例。
③ 保持炉膛负压不变,调节引风与送风配合比,以维持炉膛负压。
02 锅炉风量与燃料量配合 风量过大或过小都会给锅炉安全经济运行带来不良影响。锅炉的送风量是经过送风机进口挡板进行调节的。经调节后的送风机送出风量,经过一、二次风的配合调节才能更好地满足燃烧的需要,一、二次风的风量分配应根据它们所起的作用进行调节。一次风应满足进入炉膛风粉混合物挥发分燃烧及固体焦炭质点的氧化需要。二次风量不仅要满足燃烧的需要,而且补充二次风末段空气量的不足,更重要的是二次风能与刚刚进入炉膛的可燃物混合,这就需要较高的二次风速,以便在高温火焰中起到搅拌混合作用,混合越好,则燃烧得越快、越完全。一、二次风还可调节由于煤粉管道或燃烧器的阻力不同而造成的各燃烧器风量的偏差,以及由于煤粉管道或燃烧器中燃料浓度偏差所需求的风量。此外,炉膛内火焰的偏斜、烟气温度的偏差、火焰中心位置等均需要用风量调整。
03 四角切圆锅炉二次风调整 四角切圆锅炉二次风采用的是大风箱供风方式,每角的18只喷口连接于一个共同的大风箱,风箱内设有18个分隔室,分别与18个喷口相通。各分隔室入口处均有百叶窗式的调节挡板。
二次风的调节依据是维持最佳氧量。辅助风是二次风中最主要的部分。它的作用是调整二次风箱和炉膛之间的压差(原则上不低于380Pa)。从而保证进入炉膛的二次风有合适的流速,以便入炉后对煤粉气流造成很好的扰动和混合,使燃烧工况良好。总二次风量按照燃料量和氧量值进行调节,各燃烧器辅助风的风门开度按相关规程要求的炉膛/风箱压差进行调节。
油层均有各自的油配风,油配风的开度有两种控制方式:油枪投入前,该油枪的油配风挡板开至20%以上;油枪停用时,则与辅助风一样,按炉膛/风箱压差进行调节。
在一次风口的周围布置一圈周界风,可以增大一次风的刚性;可以托浮煤粉,防止煤粉离析,避免一次风帖墙;还可以及时补充一次风着火初期所需要的氧气。一般说来,对于挥发分较大的煤,周界风的挡板可以稍开大些,这样有利于阻碍高挥发分的煤粉与炉内烟气混合,以推迟着火,防止喷口过热和结渣。同时由于挥发分高而着火快,周界风可以及时补氧。但对于挥发分较低的煤而言,最好减少周界风的份额,因为过多的周界风会影响一次风着火的稳定性。周界风还可冷却燃烧器,运行磨煤机对应的周界风开度不小于20%,停运磨煤机的周界风可调至10%。
上层燃尽风的调整主要用来调整 A、B侧蒸汽温度偏差,同时上层燃尽风开大后还可抑制NO。的生成量。机组满负荷时上两层尽量开至60%以上,低负荷时在风箱差压允许的情况下,也可开至20%以上。
04 前后墙对冲锅炉二次风调整 前后墙对冲锅炉二次风调整方法如下:
① 调节二次风挡板时优先关小停运磨煤机二次风挡板开度,停运磨煤机二次风挡板开度最小可关至20%,然后再关小下层燃尽风挡板,满负荷时下层燃尽风挡板开至50%以上。
② 运行磨煤机二次风挡板开度控制在70%~85%,根据磨煤机煤量控制二次风挡板开度,煤量大于60t/h,二次风挡板开度大于80%。
③ 根据飞灰含碳量变化及时调整锅炉运行风量,优先调整挡板开度,挡板全开后通过增加二次风母管压力增加风量。
④ 上层燃尽风尽量保证全开,控制脱销入口氮氧化合物,降低脱销用氨量。
⑤ 锅炉运行遵循先加风后加负荷的原则,负荷上升时及时增加二次风量,停磨煤机前先增加运行磨煤机二次风量再关小停运磨煤机二次风量,启动磨煤机前先开启二次风门再启动磨煤机。
⑥ 机组运行时注意二次风挡板开度与风量的匹配关系,如发现差别较大可能为调节挡板执行机构脱开,就地及时检查,有异常联系点检处理。
05 低负荷时要多投用上层燃烧器 大多数中、高压锅炉的过热器是以对流传热为主的,对流式过热器的蒸汽温度特性是随着负荷降低,蒸汽温度下降。当锅炉负荷较低时,有可能出现减温水调节阀完全关闭,蒸汽温度仍然低于下限的情况。虽然可以采取增大炉膛出口过量空气系数或增大炉膛负压的方法来提高蒸汽温度,但这些方法因排烟温度提高,排烟的过量空气系数增加,造成排烟热损失上升,导致锅炉热效率下降。如果尽量停用下层燃烧器,而多投用上层燃烧器,则由于炉膛火焰中心上移,炉膛吸热量减少,炉膛出口的烟气温度上升。过热器因辐射吸热量和传热温差增大,过热器总的吸热量增加,使得蒸汽温度上升。这种调节蒸汽温度的方法经济性较好,在因负荷较低导致蒸汽温度偏低时,是应首先采用的方法。
06 锅炉氧量调整 锅炉高负荷运行时,由于炉膛温度高,燃烧稳定,排烟损失较高,为了提高锅炉效率可根据实际煤质等情况,适当降低过量空气系数运行。降低氧量后,排烟损失降低,可使锅炉效率提高,但必须有试验数据作为指导调整的依据,可在满负荷时调整不同的氧量值测量飞灰含碳量及CO 含量,还可做更严谨的试验进行验证,如在高负荷时不同的氧量下测量锅炉效率,由此来确定锅炉运行的最佳氧量。
另外,由于氧量表是在省煤器后,不在炉膛出口,由于炉膛出口至省煤器出口烟道有漏风,会造成氧量显示较实际炉膛出口氧量高,因此,在锅炉氧量调整时要把这部分漏风考虑进去。
07 低负荷运行燃烧调整注意事项 锅炉低负荷运行时燃烧调整注意事项如下:
① 低负荷时应尽可能燃用挥发分较高的煤。当燃煤挥发分较低、燃烧不稳时,应投入点火油枪助燃,以防止可能出现灭火。
② 低负荷时投入的燃烧器应较均匀,燃烧器数量也不宜太少。
③ 增减负荷的速度应缓慢,并及时调整风量。注意维持一次风压的稳定,一次风量也不宜过大。燃烧器的投入与停用操作应投入油枪助燃,以防止调整风量时灭火。
④ 启、停制粉系统及冲灰时,对燃烧的稳定性有较大影响,各岗位应密切配合,并谨慎、缓慢地操作,防止大量空气漏入炉内。
⑤ 燃油炉在低负荷运行时,由于难以保证油的燃烧质量,应注意防止未燃尽油滴在烟道尾部造成复燃。
⑥ 低负荷运行时,要尽量少用减温水(对混合式减温器),但也不宜将减温门关死。
⑦ 低负荷运行时,排烟温度低,低温腐蚀的可能性增大。因此,应投入暖风器或热风再循环。
08 锅炉结焦的原因 锅炉结焦的原因如下:
① 灰的性质。灰的熔点越高,越不容易结焦;反之熔点越低,越容易结焦。
② 周围介质的成分。在燃烧过程中,由于供风不足或燃料与空气混合不良,使燃料达不到完全燃烧,未完全燃烧将产生还原性气体,灰的熔点大大降低。
③ 运行操作不当。由于燃烧调整不当使炉膛火焰发生偏斜;一、二次风配合不合理,一次风速高,煤粒没有完全燃烧而在高温软化状态黏附在受热面上继续燃烧,形成恶性循环。
④ 炉膛容积热负荷过大。炉膛设计不合理或锅炉不适当的超出力,使炉膛容积热负荷过大、炉膛温度过高,造成结焦。
⑤ 吹灰、除焦不及时。炉膛受热面积灰过多,清理不及时或发现结焦后没及时清除,都会造成受热面壁温升高,使受热面严重结焦。
09 结焦对锅炉运行的影响 结焦对锅炉运行的经济性与安全性的影响如下:
(1)锅炉热效率下降。
① 受热面结焦后,使传热恶化,排烟温度升高,锅炉热效率下降。
② 燃烧器出口结焦,造成气流偏斜,燃烧恶化,有可能使机械未安全燃烧热损失、化学未完全燃烧热损失增大。
③ 使锅炉通风阻力增大,厂用电量上升。
(2)影响锅炉出力。
① 水冷壁结焦后,会使蒸发量下降。
② 炉膛出口烟气温度升高、蒸汽出口温度升高、管壁温度升高,以及通风阻力的增大,有可能成为限制出力的因素。
(3)影响锅炉运行的安全性。
① 结焦后过热器处烟气温度及蒸汽温度均升高,严重时会引起管壁超温。
② 结焦往往是不均匀的,结果使过热器热偏差增大,对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响。
③ 炉膛上部结焦块掉落时,可能砸坏冷灰斗水冷壁管,造成炉膛灭火或堵塞排渣口,使锅炉被迫停止运行。
④ 除渣操作时间长时,炉膛漏入冷风太多,使燃烧不稳定甚至灭火
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2023
氨逃逸率检测的重要性
详细内容为防止锅炉内煤燃烧后产生过多的NOx污染环境,一般分为燃烧前、燃烧中、燃烧后脱硝,大部分位燃烧后脱硝。燃烧后脱硝常用的有选择性非催化还原技术SNCR和选择性催化还原技术SCR 。
选择性非催化还原法是一种不使用催化剂,在 850~1100℃温度范围内还原NOx的方法。最常使用的药品为氨和尿素。一般来说,SNCR脱硝效率对大型燃煤机组可达 25%~40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小,适合老厂改造,新厂可以根据锅炉设计配合使用。
选择性非催化还原技术是利用还原剂(NH3, 尿素)在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故称为" 选择性" 。世界上流行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 。此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx (主要是NO)还原为对大气没有多少影响的 N2和水 ,还原剂为 NH3。优点:该法脱硝效率高,价格相对低廉,广泛应用在国内外工程中,成为电站烟气脱硝的主流技术。缺点:燃料中含有硫分, 燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后, 在有氧条件下, SO3 的生成量大幅增加, 并与过量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性, 可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3 的生成量有限, 但其造成的影响不可低估。另外,催化剂中毒现象也不容忽视。
氨逃逸率,一般来说,为SCR脱硝和SNCR脱硝工艺出口,未参与还原反应的NH3与出口烟气总量的体积占比,一般计量单位为PPM,如果用质量占比,为mg/M3.也叫氨逃逸浓度。
相关标准:
1、DL/T260-2012对氨逃逸浓度如此解释:烟气脱硝装置出口烟气中氨的质量和烟气体积(标准状态、干基、6%o2)之比,用mg/m3表示。
2、DL/T335-2010<火电厂烟气脱硝(SCR)系统运行技术规范.>氨逃逸率如此描述:在SCR脱硝反应器出口中氨的浓度,用UL/L表示。
氨逃逸是影响SCR系统运行的一项重要参数,烟气温度决定着SNCR和SCR的反应效果,进而影响氨逃逸的大小。合理控制锅炉SCR出口氨逃逸浓度能有效预防锅炉空预器堵塞及减轻氨水对下游设备的腐蚀,SCR脱硝装置在运行过程中应对氨逃逸应予以高度重视。
1、氨逃逸的原因
(1)氨水分布不均
烟气中氨水分布不均,烟气流速不均;
(2)烟气温度变化
反应温度过低,NOx与氨的反应速率降低,会造成NH₃的大量逃逸,但是,反应温度过高,氨又会额外生成NO,由于温度原因造成反应效果差,必然造成多余的氨逃逸。
(3)氨水过量
为了达到脱硝效果,一般都会加大氨水的使用量。
(4)雾化效果差
喷枪雾化不好,氨水与烟气不能充分混合,将产生大量的氨逃逸。
2、对氨逃逸的控制
(1)对于喷氨流量分布不均造成的氨逃逸偏差,可以通过调整氨水喷枪前的球阀控制,在平时操作中尽可能使旋转喷枪枪头朝下,增加反应时间,每只枪喷氨分布均匀(其操作看压力降),NH₃与NO充分反应,降低NH₃/NO摩尔比,从而降低氨逃逸,达到脱硝效率与运行费用的平衡。氨逃逸浓度增加还与氨水喷枪喷嘴密切相关,当氨水喷枪喷嘴堵塞时将加剧逃逸氨的产生,应在锅炉运行过程中检查氨水喷枪,及时疏通或更换,确保氨水喷枪正常投运。
(2)烟气温度决定着SNCR和SCR的反应效果,进而影响氨逃逸的大小。烟气温度变化幅度大,在低负荷时,烟温下降,局部烟温太低,会引起催化剂活性下降,从而引起氨逃逸升高,本脱硝所选用的催化剂在315~380℃范围为最佳,所以要根据锅炉负荷和燃烧情况在满足的条件下维持烟气温度在最佳范围内。煤粉专烧时,SCR反应器温度达到345℃左右,能很好满足氮氧化物与氨水反应条件,SCR反应器反应效率提高,SCR反应器出口氮氧化物及氨逃逸浓度偏低,氮氧化物浓度平均达到60mg/m3,氨逃逸浓度平均达到2.8ppm;煤气混烧时,SCR反应器温度只有300℃左右,此时通过锅炉配风调节提高锅炉火焰中心位置或通过增加上层燃气枪燃气量提高SCR反应器温度的方法,降低SCR反应器出口氮氧化物及氨逃逸浓度。
(3)催化剂存在着使用寿命,一旦使用时间过长老化,催化效果就会变差,脱硝反应也会变差,为保证环保合格的情况下大量喷氨就会造成氨逃逸增加,所以当催化剂老化时要及时在停炉大小修时进行更换,保证氨逃逸合格的同时,也能更好做好环保。
(4)燃煤锅炉,脱硝反应区处在高灰尘区,会在反应区积累灰尘,积灰将会使反应变差,氨逃逸增加。锅炉运行过程中SCR反应器每周至少吹灰一次,清除SCR反应器积灰提高SCR反应器效率,降低氨逃逸浓度。
(5)雾化风对于脱硝反应明显,也直接决定着氨逃逸,而氨水能否充分的雾化与风量成正比关系,为提高氨枪雾化效果,需提高压缩空气压力在350kpa以上。
(6)当锅炉燃烧扰动时要及时根据脱硝反应器入口的NOx含量对氨水进行调整分配,防止氨逃逸过大或两侧偏差大,甚至因为调整不到位带来的环保超标问题。锅炉负荷变化会导致锅炉烟气量、烟气温度及SCR入口浓度变化。当锅炉负荷降低时,烟气量减少,烟气中氮氧化物含量降低使得SCR反应器内流速降低,烟气在催化剂上停留时间增加,提高了脱硝效率,从而降低了氨逃逸浓度。
(7)其他影响因素及防范
锅炉烟气在SCR反应器停留时间为0.1~0.2s,为使锅炉烟气中残留氨水与烟气中的氮氧化物在催化剂作用下有足够反应时间,降低锅炉SCR反应器出口氮氧化物、氨逃逸浓度,通常选择降低锅炉炉膛负压的方式进行,锅炉运行过程中锅炉炉膛负压控制在-30~-50Pa之间,锅炉燃烧稳定,在SCR反应器出口氮氧化物达标排放前提下、氨逃逸浓度能有效控制。当氨逃逸过大不好好控制的话会生成的硫酸氢铵,不仅会造成催化剂层的失效和空预器堵塞,更会造成更大的严重问题,腐蚀设备降低寿命。
总之,合理控制锅炉SCR出口氨逃逸浓度能有效预防锅炉空预器堵塞及减轻氨水对下游设备的腐蚀,SCR脱硝装置在运行过程中应对氨逃逸应予以高度重视。鉴于此,有必要加强SNCR、SCR运行阶段科学调控,将SCR装置的氨逃逸率控制到3ppm左右,甚至以下,减轻氨逃逸后硫酸铵或硫酸氢铵生成对炉后设备的影响。