1、某发电公司#1、2、9炉炉底结渣异常分析王春玉近期某发电公司#1、2、9 炉均反映炉底渣量大，炉底排渣装置压力大，多次造成碎渣机、干渣机、捞渣机故障，1 月 7 日#2 炉因炉底结渣严重被迫停炉。为协助公司分析原因，河南电科院能源二所技术人员及时到公司，对有关情况进行了调查，形成分析意见如下。一、事件调查#9、10 锅炉为东方锅炉制造的 DG1025/18.2-4 型四角切圆燃烧、亚临界自然循环汽包锅炉，配 300MW 汽轮发电机组，制粉系统采用四台低速钢球磨、中间仓储热风送粉系统，炉底排渣系统采用水浸式捞渣机双向排渣，经碎渣机破碎后的炉渣依靠水力通过冲渣沟排走。#1、2 锅炉为东方锅炉制造的
2、 DG1025/17.4-4 型四角切圆燃烧、亚临界自然循环汽包锅炉，配 300MW 供热发电机组，采用五台中速 ZGM 辊式磨、热一次风直吹式制粉系统，炉底排渣系统采用风冷钢带式干渣机单向排渣，经碎渣机破碎后的炉渣通过链斗输送机送入渣仓。抵达现场时#2 炉刚停炉，通过观察孔观察，炉渣堆结，13 米人孔处堵死打不开，14 米#1、4 角结渣在观察窗之下，#2 角观察窗可见红焦，#3 角积渣堵住观察窗，炉膛上部较干净。观察炉底已放出的渣，多为灰色碎颗粒，亦有少数较大块状，多较疏松，少量质地坚硬。收集形态不同的块状大渣三份，另取原煤样一份。#1 炉各项参数正常，干渣机能正常排渣，炉内没有大量积渣，
3、但因碎渣机、链斗输送机故障，需从碎渣机旁路放渣，炉渣形态与#2 炉类似，块状大渣很少，且多较疏松。收集大渣样一份。#9、10 炉各项参数正常，捞渣机内多为稀渣，颗粒较小，#9 炉有少量黑色质地坚硬块渣，但多仅为指肚大小。收集#9 炉大渣样一份，#9、10 炉各取煤样一份。观察#9、10 炉下层燃烧器燃烧情况，均出现#1、3 角较亮、#2、4 角稍暗的情况，#9 炉#1 角亮度尤其高，说明炉内热负荷存在不均现象。二、样品分析采集的#2、9、10炉原煤样分析结果如下：表 1 原煤煤质分析项目 单 位 #2炉原煤 #9炉原煤 #10炉原煤全水分M t 10.3 11.0 11.6水分M ad 1.6
4、1 0.78 1.22灰分A ad 41.60 35.92 41.48挥发分V ad 16.78 14.34 15.60固定碳FC ad 40.01 48.96 41.70全硫S t,ad 1.00 1.23 0.89碳C ad 47.86 54.00 48.48氢H ad 2.44 2.62 2.28氮N ad 0.68 0.91 0.78空干基氧O ad 4.81 4.54 4.87灰分A ar 37.63 32.47 37.12全硫S t,ar 0.90 1.11 0.80碳C ar 43.29 48.82 43.38氢H ar 2.21 2.37 2.04氮N ar 0.62 0.82
5、 0.70收到基氧O ar 4.35 4.11 4.36空气干燥基弹筒发热量Q b,ad J/g 21160 18540 18420空气干燥基高位发热量Qgr,adJ/g 21010 18430 18320收到基低位发热量Q net,ar MJ/kg 18.27 15.96 15.70干燥无灰基挥发分V daf 22.65 29.55 27.22从上表可以看出，各炉燃煤均为高灰分烟煤，#9、10炉原煤发热量较低，各炉设计及校核煤种均为高发热量贫煤，目前煤种偏离设计较多，硫分接近设计煤种。对各炉原煤样进行煤灰成分及熔融性温度分析，并对结渣性指标进行评价如下：表2 原煤样煤灰成分、熔融性温度、结渣
6、性指标分析项 目 单位 #2 炉原煤 #9 炉原煤 #10 炉原煤三氧化二铁 % 5.31 8.36 7.94二氧化钛 % 0.97 0.90 0.91煤灰成分氧化钙 % 4.42 5.16 7.37氧化镁 % 0.82 1.22 1.16三氧化二铝 % 30.85 24.31 24.77五氧化二磷 % 0.16 0.13 0.14氧化钾 % 1.51 2.08 1.85氧化钠 % 1.00 0.90 0.85二氧化硅 % 51.68 54.04 51.91三氧化硫 % 1.72 1.66 1.79其他成分 % 1.56 1.24 1.31变形温度DT 1320 1240 1290软化温度ST
7、 1500 1310 1320半球温度HT 1500 1340 1340煤灰熔融性温度 流动温度FT 1500 1390 1400碱酸比B/A 0.156 0.224 0.247硅铝比S/A 1.675 2.223 2.096硅比G 83.05 78.57 75.91综合指数Fs 1.055 1.814 1.835结渣性指标结渣性评价 难 中等 中等从上表可以看出，#2炉原煤为难结渣煤种，#9、10炉为中等结渣性煤种。对各炉炉底收集块状大渣成分化验及结渣性评价情况如下：表3 大渣样成分、结渣性指标分析项 目 单位 #1 炉大渣 #2炉 大 渣 1 #2炉 大 渣 2 #2炉 大 渣 3 #9
8、炉大渣三氧化二铁 % 11.72 10.54 10.22 10.06 10.62二氧化钛 % 0.77 0.86 0.89 0.84 0.83氧化钙 % 6.26 5.52 5.11 5.42 6.81氧化镁 % 1.24 0.98 1.07 1.10 1.22三氧化二铝 % 22.88 25.09 24.76 23.96 21.86五氧化二磷 % 0.11 0.10 0.10 0.11 0.12氧化钾 % 1.83 1.66 1.68 1.74 1.88氧化钠 % 1.01 0.84 1.09 1.10 0.96二氧化硅 % 52.42 52.58 54.07 53.80 55.14三氧化硫
9、 % 0.10 0.16 0.16 0.18 0.12煤灰成分其他成分 % 1.66 1.67 0.85 1.69 0.44碱酸比B/A 0.290 0.249 0.240 0.247 0.276硅铝比S/A 2.291 2.096 2.184 2.245 2.522硅比G 73.17 75.52 76.73 76.44 74.73结渣性指标结渣性评价 中等 中等 中等 中等 中等从上表可以看出，各炉大渣样均为中等结渣性，#2炉各大渣样形态分别为：样1红色、质地坚硬，样2红色、多气孔、质地坚硬，样3黑灰色、质地疏松，虽然形态不同，但成分偏差不大。综合以上各样品分析情况和现场了解情况，目前公司煤
10、源较杂，普遍灰分较高，部分（或大部分）为中等结渣性煤种，这是造成各炉炉底渣量大的根本原因。#9、10炉炉内存在局部热负荷不均现象，尤其#9炉D4燃烧器喷口烧坏退出，#1角下层亮度较高表明其局部热负荷不均现象更为突出，也是造成炉底形成块渣多于#10炉的原因。据了解，#2炉停运前锅炉汽水、风烟、制粉等各项参数一直比较正常，炉膛上部结渣轻微，说明炉底严重结渣与运行调整关系不大。#2炉排渣系统经常故障，链斗输送机及碎渣机故障后，需从碎渣机旁路放渣，特别是停炉前10天左右，干渣机故障，锅炉无法排渣，维修后仅能运行很短时间就又停运，炉底积渣越积越高，又缺乏风冷，高温的渣粘结成块，冷灰斗壁面造成结渣，最终被迫停炉。#1、2炉干式排渣系统设备可靠性较差，经常出现故障，特别是干渣机故障造成炉底无法排渣严重威胁锅炉运行安全，建议与厂家沟通，对易出现故障部件进行修复或更换。#9、10炉排渣系统经常发生捞渣机链条脱落、碎渣机跳闸、渣沟堵塞等问题，而炉底大渣块并不多见，说明系统不适应煤种变化大、灰分大的现状，渣沟水力冲渣耗水耗能，对块渣携带能力偏弱，建议进行改造。电科院电源技术中心能源二所 蓝晓村
