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速特威2633锅炉除焦剂
使用除焦剂前后对比-A
使用除焦剂前后对比-B
使用除焦剂前后对比-C
使用除焦剂前后对比-D
使用除焦剂前后对比-E
使用除焦剂前后对比-F
使用除焦剂前后对比-G
使用除焦剂前后对比-H
使用除焦剂前后对比-I
使用除焦剂前焦样-J
使用除焦剂前焦样-K
使用除焦剂前焦样-L
使用除焦剂前焦样-M
使用除焦剂前焦样-N
使用除焦剂前焦样-O
 
 
地址:无锡市广瑞路555号江南城636室
联系人:李军 13812286728
电话:0510-82257835 82257836
传真:0510-82257837
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华能南通电厂

速特威2633锅炉除焦剂

在华能南通电厂#1炉的试用及分析

 

受热面结焦是锅炉使用过程中难以解决的一大难题,其对锅炉运行的安全性、经济性及可靠性构成很大的威胁。研究结果表明,影响锅炉结焦的因素主要有三个方面:煤灰的成分与组成;炉膛环境温度;炉内空气动力场。由于我国国民经济持续高速发展,对能源工业的发展提出了较高的要求。近年来发电用煤日趋紧张,造成很多电站锅炉入炉煤样与设计煤种偏离较大,从而引起电站锅炉受热面超温、燃烧器熄火、受热面严重结焦等事故,其中以锅炉结焦较为常见。

 华能南通电厂锅炉设计用煤为晋北烟煤,但由于煤源紧张,电厂实际使用煤种较为复杂,有神华煤、兖州煤、徐州煤、淮南煤等,在燃用部分煤种时#1、#2锅炉出现了结焦现象,对机组安全运行构成了一定的威胁。经无锡am8亚美客户端登陆有限公司推荐,南通电厂在该厂#1锅炉上进行了除焦剂添加试验。

 

   华能南通电厂设备概况

 

华能南通电厂总装机容量为4x350MW,分成两期工程进行建设,一期工程二台机组于1990年竣工投产,二期工程二台机组于1999年竣工投产。一期工程#1、#2锅炉由加拿大B&W(BABCOC&WILCOX)公司供货,二期工程#3、#4锅炉由美国B&W(BABCOC&WILCOX)公司供货,四台锅炉的型式基本一致,均为B&W公司的典型锅炉,因这种辐射锅炉(Radiant Boler)首装于美国Carolina州,故又通称为Carolina型锅炉,又简称RBC(Radiant Boiler Carolina)锅炉。华能南通电厂一、二期锅炉均为亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉,采用固态排渣和平衡通风。一、二期锅炉燃料均选用山西晋北烟煤,一期机组投产初期,锅炉燃料主要以大同烟煤为主,由于国内电力燃料市场的变化,也曾经燃用过神华煤等。

华能南通电厂#1炉设计连续出力为1189.96t/h;100%额定出力时,锅炉的效率为93.7%。无油助燃稳燃负荷均为30%D。锅炉均为倒U型布置,采用轻型敷管式炉壁,全悬吊钢结构,锅炉炉膛截面宽深均为:13.1X13.7m2,燃烧器为前后墙对冲布置,对冲悬浮燃烧,前后墙均为4X4排、共32只低NOx双调风旋流燃烧器(DRB)。炉膛正上方布置了屏式过热器,在水平烟道内依次布置二级过热器和高温再热器,烟气经转向室后由包覆隔墙将尾部烟道分成前后平行的两个垂直烟井,前烟井布置低温再热器、后烟井布置一级过热器和省煤器,水平烟道侧墙和竖井烟道四壁,均由包覆过热器构成,在竖井烟道出口布置两台回转式空预器。锅炉均采用了正压直吹式制粉系统,每台炉配四台MPS-89G磨煤机,每台磨煤机运行时可以满足锅炉额定出力的要求。

 

表1   #1炉主要设计额定参数

序号

项目

单位

设计值

1

额定蒸发量

t/h

1085.1

2

主蒸压力

MPa

17.84

3

主蒸温度

oC

540.6

4

再蒸热汽流量

t/h

877.8

5

再热蒸汽压力

Mpa

3.05

6

再热出口温度

oC

539

7

给水温度

oC

282

8

空预器出口一次风温

oC

327

9

空预器出口二次风温

oC

331

10

入炉煤量

t/h

133.9

11

排烟温度(修正值)

oC

128

12

锅炉效率

%

93.70

13

炉膛容积热负荷

MJ/m3h

468

14

炉膛截面热负荷

MJ/m2h

18000

15

燃烧器区域壁面热负荷

MJ/m3h

4.73x106

 

从结焦机理来看:煤灰成分与组成是锅炉产生结焦的根源。从结焦形成的过程可知,受热面的结焦与灰渣熔融特性和灰渣流动性密切相关。灰熔点高低影响到受热面的颗粒的状态与数量。灰熔点低,会与较多的颗粒在到达受热面时仍处于熔融或半熔融状态。灰渣粘度的大小影响颗粒在受热面上铺展的程度。粘度低的颗粒往往更容易于润湿受热面。因此,当来煤灰熔点降低或灰渣粘度减小,将造成运行锅炉的结焦,表2为南通电厂#1曾经使用过飞部分煤质分析,当燃用灰熔点较低的神华煤时锅炉结焦明显加剧。结焦部位主要集中在屏式过热器及高温过热器入口屏。

表2    #1锅炉曾经燃用的部分煤质分析

项目

单位

设计煤

校验煤

神华煤

印尼煤

Aar

%

18.17

22.6

9.1

6.79

Var

%

24.38

21.5

26.24

37.06

Fcar

%

45.43

43.29

61.88

43.55

Qgr

MJ/kg

22.3

21.3.

 

 

Qnet

MJ/kg

21.2

20.3

23.47

24.94

Car

%

55.07

52.69

61.88

64.02

Har

%

3.52

3.2

3.4

4.58

Nar

%

0.8

0.6

0.8

1.4

Oar

%

9.88

7.73

10.78

10.27

Star

%

0.57

0.57

0.44

0.34

Mtar

%

12.02

12.61

13.6

12.6

HGI

 

53.7

47.6

54

51

DT

1160

1110

1040

1200

ST

1180

1190

1140

1250

FT

1230

1270

1220

1350

 

二    速特威锅炉除焦剂使用方式

速特威锅炉除焦剂时应用美国Branch公司的技术,并在中国申请专利的高科技产品。该产品应用国外的的技术,同时结合了我国国内燃料的特点,经过科学的配方加工而成,时一种高效节能的锅炉除焦产品。产品为淡蓝色液体,比重:1.028~1.1,pH值:4~6.1。它适用于以煤、油等为燃料的各种型号的锅炉,具有除焦、助燃、防腐以及减少环境污染等多项功能。国外同类产品已使用于发电厂、造纸厂、钢铁厂、石化厂等各行业的锅炉。该产品在高温环境中,一则可以提高共熔物的熔点,使它们不可能粘附在各项相关金属壁面上:二则在高温环境中可以起到强烈的阻燃作用,使共熔物与炭粒混合体粘附在墙壁之前,充分的燃烧。除此之外,对于已形成的焦层,也可以使之松化,进一步燃烧,提高燃烧效率,节约能量。

根据我厂#1机组锅炉结焦现状,双方商定暂定喷药量为:初一个半月每天一次,每次75kg,一个半月后至半年,每周三次,每次75kg,经过半年除焦后,用药量可根据结焦情况和煤种而定,一般每周1~2次,每次75kg,就可以保持炉膛清洁。同时可根据喷药后的炉内结焦状况,由无锡am8亚美客户端登陆有限公司适当调整用药量。

喷药点初步选择在#1炉八层(标高33米)四角看火孔,每天喷一只角,四天一个循环。从现场接压缩空气至药罐。喷药时前要求机组负荷基本稳定,喷药前应与主控室当值值长取得联系,喷药时应与主控室保证通讯畅通,喷罐用前先用纯净水冲洗,冲洗干净后,用压缩空气将其吹干备用。

实际使用情况分为如下四个阶段:

阶段:自2004年4月28日起7月12日止,4月28日进行次试喷,试喷了三桶(75kg)以后按此量进行喷药试验,每天换喷一只角,四天一个循环。

第二阶段:自2004年7月13日起9月8日止,改成对角喷射,每天加药五桶(125kg)隔天改为另一对角喷药,二天一个循环。

第三阶段:自2004年9月9日起10月7日止,更换喷头,将喷嘴喷出长度改长,,改为每天加药四桶(100kg),隔天改为另一对角喷药,二天一个循环。从#1、#2炉同一个部位的焦样来看,#1炉焦样较#2明显疏松。

第四阶段:自2004年10月8日起今,仍采用加长喷嘴,改为两天加一次药,每天加药四桶(100kg),第二次改为另一对角喷药,四天一个循环。

 

图2  除焦剂现场使用情况的照片

 

三   速特威锅炉除焦剂使用效果

在使用初期,速特威2633使用效果不能确认,对运行锅炉的检查,是以看火孔检查为主,在使用的、二阶段,从看火孔检查对焦样未发现明显变化,但焦块清除变得较方便,焦块有疏松现象。在使用的第三阶段,从运行中的#1、#2炉高温过热器入口屏进行了实样抽查,从#1、#2炉同一部位的焦样来看,#1炉焦样较#2炉明显疏松:无锡am8亚美客户端登陆有限公司委托国内权威学术机构取出的焦样进行了理化分析,分析结果显示,与#2炉焦样相比较,#1炉的焦样的成分发生了变化,说明除焦剂与焦块发生了反应,使焦块的性能发生了变化。未加药试样#1主要晶体成分为坚硬的钙、钠长石:加药后试样#2主要晶体成分为石英和莫来石。

图三  2004年4月10日使用除焦剂前炉内结焦状况

图四2004年10月12日使用除焦剂后炉内结焦状况

焦渣成分对照表如下。

3   加药前后焦渣成分分析对照表

  

序号

项目

单位

结    果

未加药

加药后

1

钙(Ca)

%

17.7

18.2

2

镁(Mg)

%

0.38

0.33

3

铁(Fe)

%

7.6

5.05

4

锌(Zn)

ppm

32.1

36.1

5

铅(Pb)

ppm

71.3

56.4

6

铝(Al)

%

5.39

7.85

7

铜(Cu)

ppm

36.9

47.2

8

镍(Ni)

ppm

25.4

47.4

9

铬(Cr)

ppm

34.5

44.3

10

砷(As)

ppm

37.9

48.6

11

钛(Ti)

%

0.14

0.17

12

铌(Nb)

ppm

12.9

12.5

13

硼(B)

ppm

96.8

100.9

14

钾(K)

%

0.37

0.21

 

注:该分析结果由南京大学现代分析中心提供

2004年10月10日,#1炉进行停炉检修,对炉内受热面进行了全面检查,发现受热面明显清洁,部分焦样进一步疏松,轻触即发生脱落。说明除焦剂产生较为理想的反应。

 

  结论及建议

历经近6各月来的试用,通过对#1、#2锅炉炉内焦样进行对比分析,对#1炉的停炉后的内部检查,可以得出如下结论:速特威2633锅炉除焦剂在华能南通电厂#1炉的试用取得了成功。通过对试用情况进行分析,速特威2633锅炉除焦剂具有如下特点:

1、使用安全。通过检查,除焦剂对锅炉管材未发现有副作用。除焦剂进入炉内后迅速气化,并随烟气系统与结焦发生化学作用,通过炉膛、过热器、省煤器和空气预热器,直至排出。

2、使用方便。无需改造设备,只需将本剂从炉膛的观测孔入即可。我国国内锅炉除焦方法,主要是使用固体的除灰粉或清灰剂。这些产品都是固体粉末状,直接加入原煤中,剂量及混合比不宜掌握。同时使用过程中存在死角,因此炉内结焦难以完全清除。另外,粉末状除焦剂一般用量较大(约为燃料的千分之一)。同时在使用过程中还受到一些条件的限制。即:使用前后三四分钟内,炉温要保持大于1000oC,炉膛维持微正压约为20Pa左右。

3、对除焦后的锅炉或新炉继续使用,可保持受热面清洁不结焦。

4、对人体没有危害。使用安全,该除焦剂无毒、无腐蚀、无爆炸危险、不会燃烧。

在与制造商近半年的合作中,该公司注重产品的质量管理,服务意识强,对现场发生的问题反应及时。为了进一步用好该产品,提出如下建议,供制造商参考:

1、根据锅炉容量、型号、燃用煤种不同,研究与炉型相对应除焦剂加药量之间的关系。

2、对炉内添加剂的均匀性问题进行研究,确保炉内添加剂浓度的均匀分布。

3、加强除焦剂催化剂的研究,从粉末式除焦剂到液体除焦剂,化学反应速度有了明显的提高。但是,液、固相反应还是存在见效时间长的问题,提议加强配方催化剂的研究,使见效时间缩短,将有利于该产品的进一步推广。

4、速特威除焦剂当前价格还相对较高,希望制造厂能进一步降低除焦剂生产成本,降低其销售单价,以利于该产品的全面推广。

                                                  

 

                                                 

附件:

华能南通电厂  使用前焦样

华能南通电厂  使用五个半月后焦样(断面放大)

 
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