煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策

煤粉锅炉燃烧器烧损原因及防范对策

王光玉

安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽 临泉 236400

摘要：煤粉燃烧器是锅炉燃烧系统中的一个关键部件，它的烧损会使炉膛内部的空气动力学分布发生变化，引起炉膛的偏移，从而导致锅炉的操作参数偏差、水冷壁结焦和局部高温腐蚀，从而对锅炉的安全和经济性产生不利的影响。本文通过对煤粉锅炉燃烧器烧损造成的原因进行了分析，并根据问题的成因，给出了相应的对策，以期为今后的研究工作提供借鉴。

关键词：锅炉；燃烧器烧损原因；防范对策

引言

近年来，国内锅炉在低负载稳定燃烧方面进行了技术改造，取得了较好的效果和经济效益。但由于改造后的燃烧室点火距离较短，特别是入炉煤质变化较大，操作人员难以调整。因此，一定程度上存在着烧坏、变形等问题，造成锅炉燃烧器烧损，不但造成维修成本的增加，而且由于一些喷嘴烧坏后，无法在使用时进行维修，造成炉膛内部燃烧情况的恶化，对其安全运行造成了很大的影响。

1锅炉概述

我公司安徽晋煤中能化工股份有限公司热电车间9#、10#锅炉由四川华西能源制造的型号为HX-200/9.81-Ⅱ1的自然循环煤粉炉。HX200/9.81-Ⅱ1 型锅炉系高压、自然循环汽包炉，“Π”型布置，煤粉燃烧，固态排渣，钢构架，露天布置。炉膛四角切向布置煤粉燃烧器，在上部炉膛布置 6 片大屏，在炉膛折焰角处布温过热器，水平烟道布置低温过热器。过热器采用一次充分混合，一次左右交叉，两级喷水减温。炉膛、过热器采用全悬吊结构。尾部布置有两级省煤器、一次风、二次风空气预热器。空气预热器均采用支撑结构。炉墙采用轻型炉墙。炉膛、过热器、省煤器区域布置蒸汽吹灰装置，同时布置有一定数量的测量用孔、火焰监视孔、看火孔和必要的检查孔。

2煤粉锅炉燃烧器烧损原因

1 炉膛温度偏高
炉膛火焰中心温度偏高，炉膛高温烟气对燃烧器的辐射换热增强，导致燃烧器喷口壁面温度增高。这是导致燃烧器烧损的一个原因。
2 炉膛火焰中心偏斜
从四角的炉膛温度和燃烧器喷口的温度分布明显不均。炉膛火焰中心偏斜，也会导致燃烧器烧损。同层四角燃烧器的一次风喷口风速不均。同层一次风喷口风速偏差大，是造成炉膛火焰中心偏斜的一个原因。一次风速偏差大及一次风速偏低都会导致燃烧器喷口的损坏。
3运行控制方面的原因
3.1 煤粉着火间隔太近
3.2 一次风速太小会造成煤粉着火间隔太近。在运行中，控制的一次风总风压太低， 就可能造成着火间隔太近，从而引起燃烧器喷口的过热变形直至损坏。
3.3 二次风风速太低也会造成着火间隔太近，造成燃烧器喷口的损坏。
3.4 煤种变化的影响
煤质变好，挥发份进步后，一次风喷口的煤粉着火间隔变近，运行职员未能及时调整好一次风和二次风，以适应煤种的变化。
3.5 煤粉细度太细
从煤质分析报告看，运行煤种的可燃基挥发份在15%～23%，灰份在25%左右，对应控制煤粉细度R90应为 14.5%～21%，而运行控制的煤粉细度R90为12%左右，造成一次风喷口的煤粉着火间隔太近，从而引起燃烧器喷口的过热变形直至损坏。
4. 燃烧器设计方面的原因
4.1 材质方面
燃烧器选用的合金钢材料，不能满足锅炉正常运行时燃烧器耐磨损、耐高温的要求。
4.2 结构方面
煤粉浓缩、预热燃烧器的喷口结构设计不够完善，在喷口处产生强烈的热回流造成喷口温度过高，使喷口过热变形、损坏。

4煤粉锅炉燃烧器防范对策

4.1提升管理力度

建立了煤炭质量的精确记录。要保证锅炉的燃烧品质，必须在煤的全过程（包括卸煤、煤场、原煤仓、制粉系统）中加大配煤掺烧。要提高煤炭品质，必须在购买煤炭原料时，明确特定煤种的灰熔点指数，尽量降低熔点易结渣煤质的采购。同时，对高含硫量和高粘性煤进行控制，从源头上对锅炉的燃烧品质进行了控制。此外，必须建立并持续改进入炉煤的跟踪检测体系，保证煤炭质量检验结果的准确性和实时性。同时，要建立一套完整的煤炭质量档案，以保证工作人员在最短的时间内，及时掌握煤炭质量的变化。同时，还可以根据检测的结果，对锅炉的燃烧状况进行优化，并加强对易结渣、低熔点的控制。另外，还需要对燃烧状态进行必要的调节，确保同一层每个燃烧室的出力都是一样的，避免发生贴壁燃烧、缺氧燃烧等问题，防止锅炉超负荷运转，减少结焦现象。

4.2严格落实清焦管理制度
每班接班后主司炉安排专人清焦，主司炉未安排或安排后未执行，严格按惯例制度考核。视结焦情况，每班清焦2～4次，确保水冷壁、观火孔、燃烧器等处无明显大焦存在。因清焦不及时或不彻底，造成堆积蔓延燃烧器堵塞烧损。

4.3燃尽风布置改造方案

在燃尽风的改造方案中，采取了高燃尽风的布局，以保证充分的还原高度。同时，改装分为四层，每一层都设置了燃尽风，以保证在使用过程中，至少有一层可以作为后备，这样才能更好地利用不同的楼层，实现最好的燃烧风向。在二楼燃尽风的改造中，喷嘴可左右摇摆。这样既可以改善燃烧效果，又可以有效地调节炉膛出口两侧的烟气温度。对于上部的燃尽风喷口，可以通过上下摇摆的喷嘴来调节燃点高度，这样可以保证锅炉的燃烧，同时也可以根据实际情况，调节炉口的温度。另外，在燃尽风喷口的改进中，还设计了一个椭圆形的喷口，以改善燃尽风的穿透能力。合理的风口布局直接关系到锅炉低氮燃烧的改造效果。在实际改造中，先将锅炉两边的大风箱顶板打开，再向上延伸到燃尽风的出口。对于燃尽风道，需要更大的通风面积，并与原有的大风箱相连，形成一个统一的等压大风箱。在采用切圆燃烧的情况下，煤粉和空气从四面八方进入炉膛，从而可以形成切线状的火焰。由于后期的火球转动和二次风射流的刚度比较低。在火球的中央，一般都是氧气不足的，如果没有完全的混合，特别是在空气分级的情况下，很可能会导致飞灰的燃烧，导致 CO的浓度升高，从而对锅炉的效率产生负面的影响。

结束语

总之，烧损不是短期内发生的，而是长期的恶性因素累积，不但会带来一定的经济损失，而且还会带来一些安全隐患。所以有关方面要重视，采取科学防范措施，积极进行改造，以减少危险，保障锅炉的安全、稳定运行。

参考文献

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[2]杜鑫，马顺强，陈小军.电厂锅炉燃烧器烧损事故的原因分析[J].电力安全技术，2019(03):105-107.

[3]宫琛琛,刘俊明,刘金静.锅炉燃烧器烧损原因分析与防范措施[J].科学与财富,2018,000(009):34,37.