煤气锅炉的运行优化

王伟明,陈永峰,刘恒,张文善,王杨华

煤气锅炉的运行优化

王伟明,陈永峰,刘恒,张文善,王杨华

(安阳钢铁集团有限公司，河南安阳455004)

针对煤气锅炉运行中出现的问题进行分析,提出了解决办法，取得了很好的效果，提高了锅炉的出力，保证了锅炉的安全稳定运行。

锅炉；运行；优化

1 概述

安钢9#锅炉为江西锅炉厂设计的以燃高炉煤气为主、焦炉煤气为辅的中温、中压电站锅炉，型号为：JG—180/3.82—Q，蒸发量为180 t/h，2007年6月建成投产，为站内汽轮机组运行提供压力3.3±0.2 MPa、温度435±10℃的过热蒸汽。锅炉运行采用四角五层切圆燃烧（见图1），四角配有气动调节阀，含氧量及负压主要靠调整送、引风机出、入口挡板开度来控制，锅炉自投产以来由于受装机容量的限制，一直未能达到额定负荷运行。

图1 锅炉燃烧方式

2 存在的问题

随着运行时间增长，设备进入检修期，逐渐曝露出多种问题，制约了锅炉高负荷运行，主要有以下几方面：

（1）母管煤气压力突升时，炉膛容易发生共振，压力升幅越大，炉膛共振越剧烈；

（2）由于锅炉长期不能满负荷运行，平时负荷保持在130～140 t/h，上两层的煤气阀门长时间处于关闭不动状态，造成多台气动调节阀轴套进灰卡死，使用中的三层部分气动调节装置也有损坏；

（3）炉膛四角一、二层燃烧器旋流片烧损严重，火焰不能均匀布置，造成偏烧。

3 原因分析

3.1 锅炉原运行调节方式为各层燃烧器配风调节开度为100%，炉膛含氧量通过调节两台送风机挡板开度来控制，负荷调整通过控制各层燃烧器进煤气量来实现。由于受装机容量影响，锅炉长时间在额定负荷的70%以下运行，日常调节只投用了下三层燃烧器。通过对多次煤气压力突升及炉膛发生共振时的运行参数分析来看，每次炉膛发生共振时含氧量突变为“0”，同时炉膛显示正压，这时只有通过快速减少煤气燃烧，降低负荷才能消除。我们认为，在压力突升过程中，大量煤气由四角涌入，而参与四角

助燃的风量不足以让煤气完全燃烧，部分未燃烧的煤气被抽至炉膛上部，炉膛上部有极小量从燃烧器四层、五层送入而未参与燃烧的风，在与煤气混合达到爆炸极限时可能发生轻微爆燃，引起炉膛共振。

3.2 锅炉的燃料以高炉煤气为主、焦炉煤气为辅，高炉煤气和焦炉煤气含水份、粉尘比较多，同时腐蚀性较强，煤气管道、阀门长期受侵蚀，容易造成管道泄露，阀门卡涩等故障。

3.3 锅炉运行在额定负荷70%以上时，炉膛温度达到800℃以上，而原设计采用的燃烧器旋流片材质为1Cr18Ni9Ti(321)材质，耐温在800～900℃，旋流片材质耐温偏低是造成旋流片烧损的主要原因。

4 解决措施

（1）改变运行调整方式：锅炉升负荷时，先开第一层燃烧器，直至煤气调节阀开度达到70%以上时再开第二层，两层阀门开度均大于80%时，可视为阀门全开，这时锅炉出力达到50%左右；再升高负荷时，先开第四层燃烧器，开度至70%后，再要升负荷时开第三层燃烧器，这样调整有利于低负荷时抬高火焰中心，提高炉膛温度，使煤气燃烧充分。配合燃烧调整，参与燃烧的三层配风阀开度保持100%，五层燃烧器未投用时配风由开度100%关小至20%，三层未投用时燃烧器配风由开度100%关小至50%，这样在保证炉内正常含氧量的情况下，可使热风充分参与燃烧，即使煤气压力突升，炉内进气量稍有增加，也能够充分燃烧。在进一步提升负荷需要投入三层甚至五层燃烧时，需要先增大相应的配风量再增加煤气。降低负荷时反之调整。

（2）针对多台气动调节阀轴套进灰卡死，部分气动调节装置损坏的情况，一是进行合理资源配置，将不经常调整的两层中灵活可靠的调节阀替换其他三层中出故障的调节阀，保证日常的调整安全可靠；另一方面对卡死的阀门利用检修机会进行修复，对调节装置损坏的阀门，抓紧准备修复备件，同时安装临时活动手柄，保证必要的情况下能够手动开关；同时规定每周对所有调节阀进行开关活动实验一次，以延长调节阀的使用寿命。

（3）利用检修机会对燃烧器进行全面检查和整修，将下两层燃烧器外套管、焦煤烧嘴管等部件进行一一修复，对燃烧器旋流片进行更换，选用材质为OCr25Ni20的不锈钢板，耐温为1035～1085℃。通过动力场实验确保高、焦煤气按照设计燃烧旋流方向和速度在炉膛内部进行燃烧。

5 实施后效果

进过一系列的调整和修复后，对锅炉满负荷运行能力进行了试验：高炉煤气投入1～4层，焦煤投入1～3层，锅炉最高负荷带至186 t/h，各运行参数均在正常范围内；在日后运行中多次出现煤气压力突变情况，未发生炉膛共振现象，事实证明优化调整取得了明显的效果。

6 结语

通过对锅炉运行中出现问题的分析，坚持以问题为导向，制定可行的解决方案，取得了很好的效果，并制定了有针对性的日常维护措施，延长了设备的使用寿命，保证了锅炉设备的高效、安全、稳定运行。

[1]《锅炉运行》编委会.锅炉运行[M]．北京：中国电力出版社，2008.

[2]华东电业管理局.锅炉运行技术问答[M]．北京：中国电力出版社，1997．

Optim ization of the Operation of Gas Boilers

Wang Weiming,Chen Yongfeng,Liu Heng,Zhang Wenshan,Wang Yanghua
(Anyang Iron&Steel Group Co.,Ltd.,Anyang,Henan 455004,China)

Problems occurring during operation of boilers were analyzed and concrete solutions were put forward,which has achieved good results after implementation,increased the output capacity and ensured safe and stable operation of the boiler.

boiler;operation;optimization

TK229

B

1006-6764（2015）09-0056-02

2015-04-15

王伟明（1979-），男，大学本科学历，工程师，2004年毕业于河北理工大学热能与动力工程专业，现从事热工管理工作。