湛江電廠3號300 MW機組的DG 1025/18. 2-Ⅱ(5)亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、單爐膛、全懸吊露天布置、平衡通風、尾部雙煙道燃煤汽包爐采用中貯式熱風送粉系統(tǒng)，配備4臺MT23570型鋼球磨煤機，燃燒器為直流擺動式雙切圓布置，雙假想切圓直徑分別為600 mm、800 mm。鍋爐設計煤種為晉東南無煙煤與貧煤的混煤，現(xiàn)擬改燒煙煤。
1、燃煤特性及熱力計算
    鍋爐燃用煤質(zhì)特性見表1。通過對改造前后煤種特性進行分析，并應用判別指數(shù)n3進行判別可知：(1)煙煤的著火穩(wěn)定性、燃盡性和結(jié)渣性等方面都優(yōu)于混煤，與該電廠3號鍋爐的特性相適應。(2)由于煙煤的揮發(fā)分和水分增加，煤的著火點降低。磨煤機進出口溫度等要求比原設計煤種低，熱風送粉系統(tǒng)存在安全隱患，必須降低風粉混合溫度。(3)煙煤較設計煤種難磨、灰分大、熱值低，使得煤耗量增大，磨煤機出力需增加。(4)設計煤種的灰熔點DT溫度為1 300℃，而煙煤的DT溫度為1 420℃，結(jié)焦性與設計煤種相似，但燃用煙煤時的爐膛容積熱負荷、斷面熱負荷、燃燒區(qū)域熱負荷都比設計煤種要求低，所以應注意防止改燒煙煤引起的結(jié)焦問題，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售
    分別對100%負荷下熱風送粉系統(tǒng)中的設計煤種和降低風粉混合溫度后的煙煤進行熱力計算，主要計算結(jié)果如表2所示。
    由表2的結(jié)果可知，改燒煙煤后，排煙溫度的上升導致排煙熱損失增加，但機械未完全燃燒熱損失q4由3%降為2%，最終的鍋爐熱效率由原來的91.22%增加到91. 50%。
    爐膛出口溫度由原來燒混煤時的1 149℃下降到燒煙煤時的l113℃。由于爐膛出口煙溫降低，過熱器吸熱量減少，使過熱器管壁溫度降低；第1、2級噴水量較設計煤種大為減少，試燒過程中應防止汽溫不足。
    對磨煤機進行相關(guān)計算可得磨煤機出力儲備系數(shù)由燃用設計煤種時的1. 331降低為1.315，表明改燒煙煤對磨煤機出力有影響，但影響不大。
    由上述分析可知，由于煤質(zhì)發(fā)生變化，為使鍋爐安全經(jīng)濟運行，并保證有較好的低負荷穩(wěn)燃能力，首先要改造制粉系統(tǒng)，降低風粉混合溫度；其次，適當調(diào)整原有燃燒器系統(tǒng)，保證達到額定汽溫，使機組在改燒煙煤后仍能經(jīng)濟運行。
2、煤粉細度對燃燒特性的影響
    煤粉細度對于燃燒特性具有很大的影響，合適的煤粉細度對于爐膛穩(wěn)定燃燒和提高熱效率有很大幫助。通過熱重分析和一維沉降爐試驗對不同煤粉細度下(R90 =10%、15%、20%、30%、50%)煙煤的燃燒特性進行了研究，試燒確定合適的煤粉細度，結(jié)果如圖1所示。
    由圖1可見，煤粉細度對燃燒有明顯影響，煤粉變細，能使著火提前，但煤粉細度R90由20%降低到15%時，煤的著火特性改善程度不大；微分熱重曲線(DTG)反映了煤粉細度對最大燃燒速率的影響，煤粉變細有利于提高最大燃燒速率，煤粉細度R由50%降低到20%時，最大燃燒速率明顯改善，煤粉細度R90由20%降低到10%時，最大燃燒速率改善程度不大。因此，煙煤在煤粉細度R90為15%～20%間的著火特性變化不明顯。
    另外，運用一維沉降爐模擬燃燒煙煤，并利用灰平衡原理處理試驗結(jié)果，計算固定碳的燃盡率，結(jié)果如表3所示，圖2為不同細度下的煤粉燃盡率曲線。
    由表3可見，煤粉越細，燃盡率越高，但從圖2可知，擬燒煤種在細度為15%～20%之間的燃盡率變化不大。為此，煤粉細度R90可在15%～20%間調(diào)整，這與文獻中對煙煤的煤粉細度推薦值相符。
3 3號爐改造
    (1)將風粉混合溫度降低到160℃以下，即在一次熱風中加入部分未經(jīng)空氣預熱器預熱的冷風，通過在空氣預熱器處加裝一次冷風旁路來實現(xiàn)，但這會導致排煙溫度上升，對經(jīng)濟性有所影響，需通過現(xiàn)場試驗來確定冷風旁路閥的最佳開度。
    (2)降低風粉混合溫度后，根據(jù)設計煤種和煙煤的煤質(zhì)特性，對燃燒器系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進行修改（表4），其中二次風溫不能通過燃燒調(diào)整來改變，二次風速可不變。
    (3)當煤粉細度R90由20%降到15%時，煙煤的著火和燃盡率改善程度不大，可根據(jù)負荷變化將煤粉細度Rg。在15%—20%間調(diào)整，對應的粗粉分離器擋板刻度從燒混煤的30°調(diào)整為燒煙煤的40°。另外，為了制粉系統(tǒng)安全，將磨煤機出口溫度控制在70℃以下。
4、改造結(jié)果及建議
    湛江電廠3號爐改造后進行了168 h的試燒試驗，結(jié)果如下：
    (1)經(jīng)過運行調(diào)整，3號鍋爐燃用煙煤時各燃燒器噴口的著火點并不比燃用設計煤種時有明顯的提前，且能夠適應負荷(180～300 MW)、風粉混合溫度(125～160℃)、一次風速(25—30 m/s)、煤粉細度(R90在15%～20%)在一定范圍內(nèi)的變化，鍋爐燃燒穩(wěn)定。
    (2)在機組300 MW負荷下，如鍋爐水冷壁剛吹過灰，只有2臺磨煤機運行或者氧量比較小時，主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度有時會偏低至530℃左右；隨爐膛結(jié)渣和沾污的增多、提高運行氧量，主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度均可提高至額定值，減溫水量與負荷的關(guān)系如圖3所示。
    (3)由于空氣預熱器冷風旁路閥（一次風機出口至空氣預熱器出口之間）的開啟，排煙溫度升高13.4～20.7℃，相應的排煙熱損失增大0.7%～1.4%；飛灰可燃物降低5.4%～6.5%，相應的機械不完全燃燒損失降低2．0%～4.1%；鍋爐熱效率提高1.3%～2.8%，平均提高2%；鍋爐的NO排放降低63～138 mg/m3（標準狀態(tài)）(16%～30%)。
    (4)為了保證鍋爐燃用煙煤時的安全性和經(jīng)濟性，3號鍋爐熱一次風溫可按圖4進行控制，可盡量減少排煙損失，而冷風旁路閥開度可根據(jù)熱一次風溫進行調(diào)節(jié)。
    針對湛江電廠3號爐煙煤試燒情況，建議如丁：
    (1)長期燃用煙煤時，原有船體燃燒器應該改造為更適合煙煤燃燒的燃燒器，改造時應考慮低NO.燃燒要求。
    (2)3號鍋爐空氣預熱器漏風大(18%～20%)，傳熱效率較低，加上空氣預熱器冷風旁路使排煙溫度升高，對脫硫系統(tǒng)有較大的不利影響，建議大修期間對3號鍋爐空氣預熱器進行檢修，富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的。


相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)壁爐
2、秸稈顆粒機
3、木屑顆粒機