第一篇:65t/h示范性油頁巖循環(huán)流化床電廠鍋爐運行實踐
65t/h示范性油頁巖循環(huán)流化床電廠鍋爐運行實踐
姜秀民1,孫東紅1,閆澈1,秦裕琨2(1.東北電力學(xué)院,吉林 吉林 132012; 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150001)
摘要:報道了目前世界上投運最大容量的燃用油頁巖的65 t/h低倍率油頁巖循環(huán)流化床鍋爐及運行結(jié)果。長期商業(yè)運行實踐表明,該鍋爐燃燒效率高,負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活,有害氣體排放低,運行穩(wěn)定,操作方便,各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求,總體性能居國際先進(jìn)水平。為油頁巖高效、潔凈、經(jīng)濟、合理利用能源開辟了有效途徑,為進(jìn)一步開發(fā)大型油頁巖循環(huán)流化床電廠鍋爐奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:油頁巖; 流化床燃燒; 循環(huán)流化床鍋爐; 鍋爐運行 引言
油頁巖是在礦物機體中含有固體可燃有機質(zhì)的沉積巖,在化石燃料中它的儲量折算為發(fā)熱量僅次于煤而列第二位[1],如果將它折算成頁巖油,世界上的油頁巖儲量將是4750億噸,相當(dāng)于目前世界天然原油探明可采儲量的5.4倍[2],是一種潛在的巨大能源。油頁巖的能源開發(fā)利用已有近200年歷史,主要是煉制頁巖油和采用懸浮燃燒方式直接燃燒發(fā)電。實踐證明傳統(tǒng)油頁巖能源利用方式由于存在著嚴(yán)重的技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境問題而不能發(fā)展[3~5]。其有效的利用必須尋求新的途經(jīng)。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的出現(xiàn)給油頁巖的利用和油頁巖燃燒發(fā)電技術(shù)注入了新的活力,并帶來光明的前景。
東北電力學(xué)院于1992年開始承擔(dān)原能源部電力工業(yè)重點科技項目,會同東方鍋爐廠和國家電力公司西安熱工研究院共同開發(fā)出65 t/h低倍率循環(huán)床油頁巖電廠鍋爐。3臺用于吉林省樺甸油頁巖示范熱電廠,其中1號鍋爐于1996年8月一次點火成功,現(xiàn)已運行三年多,鍋爐運行穩(wěn)定、效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)特性好,受熱面系統(tǒng)無明顯磨損,是目前世界上投入商業(yè)運行的最大容量燃用油頁巖的循環(huán)流化床鍋爐。長期商業(yè)運行實踐表明,該鍋爐總體性能居國際先進(jìn)水平。65t/h油頁巖循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計特點
2.1 鍋爐參數(shù)與主要設(shè)計指標(biāo)
鍋爐參數(shù)與主要設(shè)計指標(biāo)如下: 額定蒸發(fā)量:65t/h; 過熱蒸汽壓力:5.29MPa; 過熱蒸汽溫度:450℃; 給水溫度:150℃; 連續(xù)排污率:2%; 冷空氣溫度:20℃; 排煙溫度:153.4℃; 熱風(fēng)溫度:240℃; 鍋爐保證效率:≥85%; 空氣流量:7.6×104Nm3/h;
鍋爐出口煙氣流量:8.2×104Nm3/h; 油頁巖消耗量:24 215kg/h; 燃料粒度:0~10mm;平均粒度:≤2.69mm。2.2 設(shè)計與校核燃料
設(shè)計與校核燃料為樺甸油頁巖,其燃料特性見表1。
2.3 結(jié)構(gòu)特點
65t//h低倍率油頁巖循環(huán)床電站鍋爐為單汽包自然循環(huán)、半塔式室內(nèi)布置、全鋼結(jié)構(gòu)爐架。爐膛四周由膜式水冷壁組成,爐膛下部為密相區(qū)、中間為稀相區(qū)、上部為對流煙道。過熱器和蒸發(fā)段布置在對流煙道內(nèi),整個爐膛為全懸吊結(jié)構(gòu)。鍋爐尾部在對流煙道內(nèi)布置有省煤器和管式空氣預(yù)熱器。爐膛與尾部煙道間布置有中溫(525℃)旋風(fēng)分離器及U型返料器。粒徑為0~10 mm的油頁巖從爐前4個給煤點送入鍋爐,由鼓風(fēng)機送入的燃燒所需要的空氣82%經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱至240℃后,其中的78%作為一次風(fēng)經(jīng)爐膛底部布風(fēng)裝置送入燃燒室,余下22%作為上二次風(fēng)從鍋爐側(cè)墻送入燃燒室。18%的冷空氣直接送入風(fēng)水共冷排渣控制冷卻器,對鍋爐底部排出的大顆粒灰渣進(jìn)行流化和冷卻,冷卻器出口風(fēng)溫達(dá)260℃,作為底部二次風(fēng)從燃燒室側(cè)墻送入燃燒室。鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的大顆粒灰渣由燃燒室底部排出,通過風(fēng)水共冷排渣控制冷卻器降至約150℃后排入除渣系統(tǒng)。燃燒室內(nèi)的溫度控制在850℃左右。攜帶固體顆粒的高溫?zé)煔馔ㄟ^爐膛上部對流煙道進(jìn)入分離器,被分離器收下來的固體顆粒經(jīng)返料立管和U型返料器部分或全部送回燃燒室內(nèi)實現(xiàn)循環(huán)燃燒。返料器由單獨的高壓羅茨風(fēng)機控制,通過改變回料的送風(fēng)量來調(diào)節(jié)固體顆粒循環(huán)量。為方便負(fù)荷調(diào)節(jié),在鍋爐循環(huán)回路中還設(shè)有貯灰倉。離開旋風(fēng)分離器的熱煙氣進(jìn)入尾部對流煙道,經(jīng)省煤器及空氣預(yù)熱器冷卻后排出鍋爐。鍋爐總體結(jié)構(gòu)見圖1。65t/h油頁巖循環(huán)流化床鍋爐運行實踐 3.1 冷態(tài)點火啟動
該鍋爐采用油槍床上點火方式,當(dāng)床溫升到500~550℃時,逐漸投入油頁巖,直到床層溫度達(dá)到850℃時熄滅油槍,點火啟動成功。圖2示出了鍋爐冷態(tài)啟動時床溫及爐膛出口煙溫的變化情況。圖中給出床層3條溫度變化曲線,其溫度測點分別布置在爐前、爐后及爐右側(cè)同一水平面上(距布風(fēng)板300 mm)。圖示床層3個測點溫度在時間相同時變化相差很小,表明該鍋爐在點火啟動過程中床層溫度變化是很均勻的,密相區(qū)流化質(zhì)量良好。爐膛出口溫度在整個點火過程中逐漸上升,并沒有發(fā)生急劇變化,說明該鍋爐冷態(tài)點火啟動特性良好。
3.2 返料器的運行
該鍋爐采用U型返料器來實現(xiàn)鍋爐運行時的返料調(diào)節(jié)。圖3為松動風(fēng)風(fēng)門開度在0%,16%和25%條件下,流化風(fēng)量與返料量之間的關(guān)系。從圖中可見,對于松動風(fēng)風(fēng)門開度為零和16%時,返料量隨流化風(fēng)量的增加而逐漸增加且接近呈線性關(guān)系的變化,但增加的速度相差較大。而當(dāng)松動風(fēng)風(fēng)門開度為25%時,返料量隨流化風(fēng)量的增加呈非線性關(guān)系的變化,即當(dāng)流化風(fēng)量較小時,返料量隨著流化風(fēng)量的增加開始時增加很快,隨后變化速度減慢。這說明一旦有流化風(fēng)投入,物料輸送室內(nèi)停滯區(qū)迅速消失,返料量會驟然增大,這對于鍋爐的運行是不利的。所以在調(diào)節(jié)返料量時,要避免出現(xiàn)這種情況。
圖4給出了流化風(fēng)風(fēng)門開度在16%和25%時,松動風(fēng)量與返料量之間的關(guān)系。從圖中可見,固定流化風(fēng)量,調(diào)節(jié)松動風(fēng)量,來調(diào)節(jié)返料量,不但可以很好地調(diào)節(jié)和控制固體顆粒通過返料器的流量,而且可有效地傳輸固體顆粒進(jìn)行循環(huán)。相比之下,通過采用固定流化風(fēng)量,調(diào)節(jié)松動風(fēng)量的組合調(diào)節(jié)方式可使返料器獲得良好的調(diào)節(jié)性能,是鍋爐運行中應(yīng)采用的組合調(diào)節(jié)方式。此外,為防止固體顆粒在物料輸送室和送入室沉積與結(jié)渣,流化風(fēng)與松動風(fēng)的最小極限風(fēng)量分別為固體顆粒最小流化風(fēng)量的2~3和1.2~1.5倍[6,7]。
3.3 流化床操作速度 流化床操作速度隨鍋爐負(fù)荷變化規(guī)律見圖5,相應(yīng)風(fēng)室壓力變化見圖6。從圖中曲線可知,操作速度、風(fēng)室壓力隨著鍋爐負(fù)荷的提高而增加。
3.4 鍋爐汽水溫度分布
該鍋爐給水溫度設(shè)計值為150℃,省煤器出口水溫為254℃。圖7給出了鍋爐負(fù)荷和省煤器進(jìn)出口水溫的關(guān)系。如圖所示,省煤器進(jìn)出口水溫可以達(dá)到設(shè)計值,說明設(shè)計是合理的。過熱器分高低溫2級布置,在高、低溫過熱器間布置了噴水減溫器,以便調(diào)節(jié)鍋爐運行因素對汽溫波動的影響。圖8示出該鍋爐過熱汽溫與鍋爐負(fù)荷的關(guān)系,說明該鍋爐的運行可保證對過熱汽溫的要求。
3.5 鍋爐各部溫度分布
鍋爐再循環(huán)回路各部溫度隨負(fù)荷的變化示于圖9。從圖中可見,再循環(huán)回路各部溫度在低負(fù)荷時溫度低,高負(fù)荷時溫度相應(yīng)提高,除了爐膛和返料器溫度比前一部位溫度略為提高外,床層至回料器出口溫度是依次降低的。這是因為在爐膛處由于有二次風(fēng)的送入,一部分可燃?xì)怏w和固體顆粒在爐膛內(nèi)繼續(xù)燃燒,造成爐膛溫度略高于床層。返料器出口溫度高于分離器出口物料溫度,說明在返料器內(nèi)由于有返料風(fēng)的送入,使部分循環(huán)灰在返料器內(nèi)二次燃燒。圖9所示鍋爐額定負(fù)荷時的溫度分布與鍋爐設(shè)計計算溫度數(shù)據(jù)吻合較好。圖10為鍋爐不同負(fù)荷下尾部煙道各部溫度的變化情況。圖示說明隨著鍋爐負(fù)荷的增加,各部溫度升高,而沿尾部煙道煙氣溫度逐漸下降。鍋爐額定負(fù)荷時排煙溫度與設(shè)計值吻合,符合設(shè)計要求。
3.6 SO2與NOx濃度的測定結(jié)果
圖11為鍋爐額定負(fù)荷下爐膛SO2濃度的測定結(jié)果。從圖中可見,14 m高度處爐內(nèi)煙氣中含有少量的SO2并沿爐膛徑向深度方向變化較大,靠近水冷壁附近的SO2濃度高于爐膛中心處。但到22m高度處,煙氣中的SO2含量已經(jīng)很低,說明由于樺甸油頁巖中礦物質(zhì)含量很高,灰分中CaO含量高達(dá)12.44%,本身的Ca/S比為3.839,而且油頁巖灰分中Na2O和K2O等堿性氧化物均有固硫能力,因此,油頁巖本身具有很強的自脫硫能力。
圖12是額定負(fù)荷下,NOx在2個高度位置上的分布測定結(jié)果。從圖中見,2個高度位置,NOx濃度變化不大,并且沿徑向深度方向NOx的分布是較均勻的,樺甸65 t/h油頁巖循環(huán)流化床鍋爐沿爐膛高度布置有3層二次風(fēng),一、二次風(fēng)比為60/40,運行溫度850℃,循環(huán)倍率為6。這對于改善鍋爐燃燒,降低NOx的排放濃度是非常有效的,可獲得高的環(huán)保指標(biāo)。
3.7 旋風(fēng)分離器性能試驗
圖13示出各鍋爐負(fù)荷下旋風(fēng)分離器的阻力特性。從圖中可見,旋風(fēng)分離器的阻力隨負(fù)荷增加而增加,鍋爐負(fù)荷是影響旋風(fēng)分離器阻力的主要因素。鍋爐在70%~100%負(fù)荷內(nèi)運行時,阻力波動僅200Pa,具有穩(wěn)定的阻力特性。額定負(fù)荷下分離器的阻力為900Pa。旋風(fēng)分離器在鍋爐額定負(fù)荷時顆粒分級效率示于圖14。鍋爐額定負(fù)荷下的分離效率為97%。
循環(huán)流化床鍋爐物料循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)倍率反映了不同燃料顆粒在燃燒室內(nèi)的不同循環(huán)次數(shù)和累計停留時間,對燃燒效率具有決定性的影響。綜合考慮燃燒與燃盡,爐內(nèi)傳熱強度,過熱器汽溫調(diào)節(jié),負(fù)荷調(diào)節(jié),運行的穩(wěn)定性,分離系統(tǒng)的可靠性,受熱面的磨損及動力消耗,65t/h油頁巖循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率為6[8]。
3.8 鍋爐效率 表2是3種不同負(fù)荷下鍋爐的測定效率。結(jié)論
65t/h低倍率循環(huán)床油頁巖電廠鍋爐是目前世界上投入商業(yè)運行的最大容量的燃燒油頁巖的循環(huán)流化床鍋爐。該鍋爐具有燃燒效率高,運行穩(wěn)定,鍋爐易于調(diào)節(jié),變負(fù)荷性能好,能保證汽溫、汽壓穩(wěn)定等優(yōu)點。鍋爐參數(shù)達(dá)到設(shè)計值,總體性能居國際先進(jìn)水平。為油頁巖高效、潔凈、經(jīng)濟、合理利用開辟了有效途徑,為近一步開發(fā)大型油頁巖循環(huán)流化床電廠鍋爐奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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姜秀民,男,教授,博士,國際能源基金會國際顧問委員會委員,從事煤的清潔高效燃燒理論與技術(shù)的研究
第二篇:循環(huán)流化床鍋爐運行簡答題
1、鍋爐輔助系統(tǒng)包含哪些?
煤粉制備系統(tǒng);鍋爐通風(fēng)系統(tǒng);煙塵處理系統(tǒng);鍋爐水處理系統(tǒng);燃料運輸系統(tǒng);除灰系統(tǒng);給水系統(tǒng)和供水系統(tǒng)等
2、生成氮氧化物的途徑有哪些?
一是煤中的氮化物在火焰中熱分解,然后氧化生成,“燃料型”NOx 二是空氣中的氮在高溫下與氧反應(yīng)生成,“熱力型”NOx
三是空氣氮與煤中的碳、氫離子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)生成,“快速型”NOx
3、氮氧化物減少排放的方法有哪些?
一是在燃燒中進(jìn)行控制,控制火焰溫度峰值其主要措施有:空氣分級、低過量空氣系數(shù)、燃料分級、煙氣再循環(huán)等。
二是在燃燒后中通過催化劑選擇法或者非催化劑選擇法,將煙氣中的NOx還原。
4、影響灰熔點的因素有哪些?
1、成分因素
2、介質(zhì)因素
3、濃度因素
5、循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象主要有哪些?
1、DCS顯示床溫、床壓極不均勻,燃燒極不穩(wěn)定,相關(guān)參數(shù)波動大、偏差大。
2、結(jié)焦初期(局部)料層差壓下降,結(jié)焦嚴(yán)重時,料層差壓急劇增加。
3、爐膛出口氧量快速下降,幾乎接近零。
4、爐膛負(fù)壓增大,一次風(fēng)量,風(fēng)室風(fēng)壓波動大。
5、負(fù)荷、壓力、氣溫均下降。
6、排渣不暢,床層排渣管發(fā)生堵塞,7、觀察火焰,局部或大面積火焰呈現(xiàn)白色,6、循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因有哪些?
1、秸稈燃料中雜質(zhì)太多,尤其是石頭、磚頭等直接造成局部床料不流化而結(jié)焦。
2、床料熔點太低,在床溫較低的情況下就直接結(jié)焦。
3、一次風(fēng)機風(fēng)量低于臨界流化風(fēng)量,導(dǎo)致物料流化不好,引起結(jié)焦,4、風(fēng)帽損壞,直接導(dǎo)致布風(fēng)板布風(fēng)不均勻,底層物料不流化,導(dǎo)致結(jié)焦,5、返料影響,返料不正常或返料器中澆注料突然坍塌導(dǎo)致返料器無法正常返料,引起床溫過高而結(jié)焦,6、床溫測量裝置失靈,造成運行人員誤判斷引起誤操作發(fā)生結(jié)焦。
7、負(fù)荷增加太快時操作不當(dāng)控制不住床溫時引起結(jié)焦。
8、爐內(nèi)澆注料大面積坍塌。
7、循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的預(yù)防措施有哪些?
1、保證良好的流化工況,防止床料沉積
2、保證燃料制備系統(tǒng)正常工作,給料長度符合設(shè)計要求。
3、嚴(yán)格控制料層差壓,均勻排渣。
4、認(rèn)真監(jiān)測床底部和床中部溫差
5、床上木炭點火過程中嚴(yán)格控制進(jìn)料量
6、變負(fù)荷運行嚴(yán)格控制床溫
7、壓火時正確操作
8、合理調(diào)整一二次風(fēng)
9、改變?nèi)剂系慕菇Y(jié)特性
10、鍋爐床上木炭點火啟動前所加底料含碳量不超過10%,點火中待木炭充分燃燒,沒有火苗時再起火,防止?fàn)t內(nèi)可燃物含量高起火后超溫結(jié)焦。
8、請分條簡述故障停爐條件。
1、鍋爐嚴(yán)重缺水,低于汽包下部可見水位時。
2、鍋爐嚴(yán)重滿水,水位超過汽包上部可見水位時。
3、爐管爆破,不能維持正常水位時。
4、所有水位計失效,無法監(jiān)視水位。
5、燃料在尾部煙道再燃燒,使排煙溫度不正常升高時。
6、主蒸汽管道、主給水管道和鍋爐范圍連接導(dǎo)管爆破。
7、鍋爐超壓或安全門拒動,對空排汽門又打不開時。
8、引風(fēng)機或一次風(fēng)機故障不能繼續(xù)運行時。
9、請分條簡述請示停爐條件。
1、爐水、蒸汽品質(zhì)嚴(yán)重惡化,經(jīng)多方處理無效時。
2、鍋爐承壓部件漏泄無法消除時。
3、過熱蒸汽溫度超過規(guī)定值,經(jīng)多方調(diào)整或降低負(fù)荷時仍無法恢復(fù)正常時。
4、流化床、返料器、旋風(fēng)分離器內(nèi)部結(jié)焦或堵灰,運行中無法處理時。
5、所有遠(yuǎn)方汽包水位計(電接點/差壓式水位計)的全部損壞時。
6、放渣管堵塞,經(jīng)多方努力無法消除,料層阻力超過極限時。
7、安全門動作不回座,經(jīng)多方調(diào)整采取措施仍不回座或嚴(yán)重泄漏時。
8、尾部煙道積灰嚴(yán)重,經(jīng)提高引風(fēng)機出力,但仍無法維持爐膛正常負(fù)壓或威脅設(shè)備安全時。
10、鍋爐缺水的現(xiàn)象,原因和處理措施如何?
一、缺水現(xiàn)象:
1、汽包水位低于正常水位。
2、所有水位計指示負(fù)值,水位警報器發(fā)出水位低的信號。
3、給水流量不正常的小于蒸汽流量。
4、嚴(yán)重時過熱蒸汽溫度升高。
二、缺水原因:
1、給水自動調(diào)節(jié)器失靈,給水調(diào)整裝置故障。
2、水位表、蒸汽流量表或給水流量表指示不正確,使運行人員誤判斷而操作錯誤。
3、給水壓力低。
4、鍋爐排污管道、閥門漏泄、排污量過大。
5、水冷壁管或省煤器管爆裂。
6、運行人員疏忽大意,對水位監(jiān)視不夠,調(diào)整不及時或誤操作。
三、缺水的處理
1、當(dāng)鍋爐汽壓及給水壓力正常,而汽包水位低于正常水位時,應(yīng)沖洗水位計,對照水位計指示是否正確。
2、若因給水自動調(diào)節(jié)器失靈而影響水位下降時,應(yīng)將“自動”改為“手動”給水,增加給水量。
3、如用主給水調(diào)節(jié)閥不能增加給水時,則應(yīng)改為旁路管道增加給水。
4、經(jīng)上述處理后汽包水位仍下降,且降至-100mm時,除應(yīng)繼續(xù)增加給水外,尚須關(guān)閉所所排污門及放水門,必要時可適當(dāng)降低鍋爐蒸發(fā)量。
5、如汽包水位繼續(xù)下降,且在汽包水位計中消失時,須立即停爐,關(guān)閉主汽門,經(jīng)叫水水位計中出現(xiàn)水位時,可繼續(xù)向鍋爐上水。
6、由于運行人員疏忽大意,使水位在汽包水位計中消失,且未能及時發(fā)現(xiàn),依電接點水位表的指示能確認(rèn)為缺水時,須立即停爐關(guān)閉主汽門及給水門,并用叫水法進(jìn)行叫水(A經(jīng)叫水后,水位在汽包水位計中出現(xiàn)時,可向鍋爐上水,并注意恢復(fù)水位。B經(jīng)叫水后,水位未在汽包水位計中出現(xiàn)時,嚴(yán)禁向鍋爐上水。)
7、當(dāng)給水壓力下降時,應(yīng)立即聯(lián)系汽機值班人員提高給水壓力。
8、如果給水壓力遲遲不能恢復(fù),且使汽包水位降低時,應(yīng)降低鍋爐蒸發(fā)量,維持水位。
9、在給水流量小于蒸汽量時,禁止增加鍋爐蒸發(fā)量。
11、請簡述鍋爐滿水現(xiàn)象,原因及處理。
一、滿水現(xiàn)象
1、汽包水位高于正常水位。
2、電接點水位表指示值增大。
3、二次儀表水位指示超過正常水位。
4、水位警報器鳴響,并發(fā)出水位高的信號。
5、給水流量不正常的大于蒸汽流量。
6、過熱蒸汽溫度下降。
7、嚴(yán)重滿水時,蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊,從法蘭盤向外冒汽。
二、滿水原因
1、給水自動調(diào)節(jié)器動作失靈,或給水調(diào)節(jié)裝置故障。
2、水位指示不正確,使運行人員誤操作。
3、鍋爐負(fù)荷增加太快。
4、運行人員疏忽大意,對水位監(jiān)視不夠或誤操作。
5、給水壓力突然升高。
三、滿水的處理
1、當(dāng)鍋爐給水壓力及蒸汽壓力正常,而汽包水位超過正常水位時,沖洗對照水位確定其指示正確性。
2、因給水自動調(diào)節(jié)器失靈面影響水位升高時,應(yīng)立即將自動給水改為手動給水,減小給水量。
3、如調(diào)整門不能控制給水時,改為大旁路控制給水。
4、如水位繼續(xù)上升,應(yīng)立即開啟事故放水門或排污門。
5、經(jīng)上述處理后,汽包水位仍上升且超過100mm時,應(yīng)采取下列措施: 1)關(guān)小或關(guān)閉給水門(停止上水后,應(yīng)開啟省煤器再循環(huán))。2)加強鍋爐放水。3)根據(jù)汽溫下降情況,關(guān)小或關(guān)閉減溫器水門,必要時開啟過熱器和蒸汽管道疏水門,通知汽機司機開啟有關(guān)疏水門。
6、如汽包水位已超過汽包水位計上部可見水位時,應(yīng)采取下列措施: 1)立即停止鍋爐運行,關(guān)閉主汽門。2)停止向鍋爐上水,開啟省煤器再循環(huán)門。3)加強鍋爐放水,注意水位在汽包水位計中的出現(xiàn)。4)故障消除后,盡快恢復(fù)鍋爐機組的運行。
7、由于鍋爐負(fù)荷驟增而造成水位升高時,則應(yīng)緩慢增大負(fù)荷。
8、因給水壓力異常而引起汽包水位升高時,應(yīng)立即與汽機值班人員聯(lián)系,盡快將給水壓力恢復(fù)正常。
12、鍋爐汽水共騰的現(xiàn)象、原因及處理措施分別有哪些?
一、汽水共騰的現(xiàn)象
1、水位計內(nèi)水位劇烈波動,失去指示的正確性。
2、過熱蒸汽溫度急劇下降。
3、嚴(yán)重時蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊,法蘭處冒汽。
4、飽和蒸汽含鹽量增大。
二、汽水共騰的原因
1、爐水質(zhì)量不合格。
2、排污不及時,爐水處理不符合規(guī)定。
3、化學(xué)加藥調(diào)整不當(dāng)。
4、負(fù)荷增加過快,汽水分離裝置損壞。
三、汽水共騰的處理
1、請示值長,降低負(fù)荷使負(fù)荷穩(wěn)定維持低水位運行。
2、開啟過熱器出口聯(lián)箱疏水,通知汽機開主蒸汽管道疏水門。
3、開大連續(xù)污門,必要時開啟定期排污門。
4、停止加藥。
5、通知化學(xué)人員取樣化驗,采取措施改善爐水質(zhì)量。
6、在爐水質(zhì)量未改善之前,不允許增加鍋爐負(fù)荷。
7、故障消除后沖洗對照水位計。
13、什么是爐膛差壓?
爐膛差壓是指稀相區(qū)的壓力與爐膛出口的壓力差,是表示爐膛稀相區(qū)顆粒濃度的重要物理量。
14、什么是CFB料層差壓?特點如何?
CFB料層差壓也叫料層阻力,指的是對應(yīng)一定的流化風(fēng)量和料層厚度,當(dāng)流化介質(zhì)穿越布風(fēng)板上方所支撐的物料顆粒層時,在沿著料層高度的方向上所產(chǎn)生的流動阻力,料層差壓是表示流化床床料厚度的物理量.15、請分條簡述轉(zhuǎn)機啟動前的檢查內(nèi)容: 1各電動機、轉(zhuǎn)機地腳螺絲牢固,軸端露出部分保護(hù)罩、欄桿齊全牢固,聯(lián)軸器聯(lián)接完好。2電動機絕緣檢查合格,接線盒,電纜頭,電機接地線及事故按鈕完好,電動機及其所帶機械應(yīng)無人工作。
3設(shè)備周圍照明充足完好,現(xiàn)場清潔,無雜物、積粉、積灰、積水現(xiàn)象,各人孔、檢查孔關(guān)閉。4軸承、電機等冷卻水裝置良好,冷卻水通暢、充足,通風(fēng)良好,無堵塞。5各軸承座及液力偶合器油位正常油質(zhì)良好,油鏡及油位線清楚,無漏油現(xiàn)象。
6各儀表完好,指示正確,保護(hù)、程控裝置齊全完整,調(diào)門擋板及其傳動機構(gòu)試驗合格。
16、請分條簡述輔機停運規(guī)則:
1發(fā)生人身事故無法脫險時。
2發(fā)生強烈振動有損壞設(shè)備危險時。3軸承溫度不正常升高超過規(guī)定時。
4電動機轉(zhuǎn)子和靜子嚴(yán)重摩擦或電動機冒煙起火時。5輔機的轉(zhuǎn)子和外殼發(fā)生嚴(yán)重摩擦或撞擊時。6輔機發(fā)生火災(zāi)或被水淹時。
17、定期排污應(yīng)注意哪些方面?.1 鍋爐排污時,應(yīng)遵守《電業(yè)安全工作規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。2定期排污一般在低負(fù)荷時進(jìn)行,兩爐不得同時進(jìn)行排污。
3排污前,應(yīng)與監(jiān)盤人員做好聯(lián)系配合工作,嚴(yán)格控制與監(jiān)視汽包水位及給水壓力,并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。4為了防止水沖擊,排污應(yīng)緩慢進(jìn)行,如發(fā)生管道嚴(yán)重振動,應(yīng)停止排污。
5排污時,先全開一次閥,緩慢開啟二次閥。各排污閥全開時間不得超過30秒,不準(zhǔn)同時開啟兩個或更多的排污閥。結(jié)束時,先關(guān)閉二次閥,再關(guān)閉一次閥。排污結(jié)束后,進(jìn)行全面檢查,確認(rèn)各閥門關(guān)閉嚴(yán)密始可離開現(xiàn)場。鍋爐燃料工況不穩(wěn)及有其它異常情況時,禁止排污,在排污過程中,如鍋爐發(fā)生異常,應(yīng)立即停止排污(水位高時另外)。
18、緊急停爐的步驟有哪些? 1達(dá)到緊急停爐條件時MFT動作,按MFT動作處理。
2如果MFT未動作,同時按下兩個“MFT”按鈕手動停爐,確認(rèn)停止向爐內(nèi)提供一切燃料,可開過熱器向空排汽。
3將各自動改為手動操作,控制好汽包水位、床溫、汽溫、汽壓,根據(jù)汽溫關(guān)小或關(guān)閉減溫水手動門。4給水門關(guān)閉后,鍋爐停止上水時應(yīng)開啟省煤器再循環(huán)(省煤器爆破時除外)。5若尾部煙道再燃燒應(yīng)立即停止風(fēng)機,密閉煙風(fēng)擋板,嚴(yán)禁通風(fēng)。
6迅速采取措施消除故障,作好恢復(fù)準(zhǔn)備工作,匯報上級,記錄故障情況。
7短時無法恢復(fù)時,上水至汽包高水位(爐管爆破不能維持水位時除外),關(guān)給水門、聯(lián)系汽機停給水泵,關(guān)連排、加藥、取樣二次門。
19、MFT動作現(xiàn)象如何? 1MFT動作,發(fā)出報警;
2所有給煤機跳閘,石灰石系統(tǒng)切除,床下點火系統(tǒng)切除,燃油快關(guān)閥關(guān)閉; 3床溫、床壓下降;
4汽溫、汽壓下降,蒸汽流量劇減,汽包水位先下降后上升; 5所有風(fēng)量控制改造為手動方式,并保持最后位置;
6除非風(fēng)機本身切除,否則所有風(fēng)機控制都將改為手動方式,并保持最后位置,若因汽包水位低跳閘,一次風(fēng)機入口導(dǎo)葉將關(guān)至0,在風(fēng)機本身切除情況下,風(fēng)機將遵循其邏輯控制程序;
7燃燒控制輸出信號限制引風(fēng)機自動控制,保證爐膛壓力不超過極限值; 20、MFT動作的條件和原因有哪些? 1同時按兩只鍋爐主燃料切除按鈕;
2床溫高于1050℃(信號來自燃燒控制系統(tǒng)); 3爐膛出口壓力為高高值+2500Pa(2/3); 4爐膛出口壓力為低低值-2500Pa(2/3);
5爐汽包水位為高高值(高出正常水位200mm)(2/3); 6爐汽包水位為低低值(低出正常水位-200mm)(2/3); 7引風(fēng)機跳閘;
8一、二次風(fēng)機跳閘;
9總風(fēng)量過低,小于25%額定風(fēng)量(延時)(信號來自燃燒控制系統(tǒng)); 10風(fēng)煤比小于最小值(信號來自燃燒控制系統(tǒng)); 11床溫低于700℃,且床下點火器未投運; 12失去邏輯控制電源;
13燃燒控制系統(tǒng)失去電源(信號來自燃燒控制系統(tǒng)); 14所有高壓流化風(fēng)機跳閘; 15汽輪機切除。
21、MFT動作應(yīng)如何處理? 一.如不是因為引風(fēng)機、一、二次風(fēng)機跳閘,DCS系統(tǒng)故障所致,可直接按以下原則處理: 1調(diào)節(jié)風(fēng)機檔板,保持正常的爐膛負(fù)壓; 2調(diào)節(jié)給水流量,保持汽包水位正常; 3迅速查明MFT動作原因;
4如MFT動作原因在短時間內(nèi)難以查明或消除,應(yīng)按停爐處理,并保持鍋爐處于熱備用狀態(tài); 5如MFT動作原因能在短時間內(nèi)查明并消除,可按熱態(tài)啟動恢復(fù)鍋爐運行; 6如因尾部煙道再燃燒停爐時,禁止通風(fēng),停運所有風(fēng)機。
二.如因引風(fēng)機、一、二次風(fēng)機跳閘,DCS故障所致,除按以上原則處理外,還應(yīng)考慮床料局部堆積和流化停滯。
22、請分條簡述水冷壁爆管現(xiàn)象、原因和處理方法?.1 現(xiàn)象:
1輕微破裂,焊口泄漏時,會發(fā)出蒸汽嘶嘶聲,給水流量略有增加;
2嚴(yán)重時,爆管處有明顯的爆破聲和噴汽聲,爐膛負(fù)壓變正,汽包水位急劇下降,給水流量不正常大于蒸汽流量;
3爐膛負(fù)壓控制投自動時引風(fēng)機調(diào)節(jié)擋板不正常的開大,引風(fēng)機電流增加; 4旋風(fēng)分離器進(jìn)、出口煙溫下降,料腿回料溫度降低; 5排煙溫度降低,排渣困難;
6床壓增大,床層壓差增大,床料板結(jié)。床溫分布不均。2 原因:
1爐水、給水品質(zhì)長期超標(biāo),使管內(nèi)結(jié)垢,致使局部熱阻力增大過熱; 2水循環(huán)不佳,造成局部過熱; 3管材不合格,焊接質(zhì)量差; 4管外壁磨損嚴(yán)重; 5鍋爐嚴(yán)重缺水。3 處理措施:
1水冷壁損壞不嚴(yán)重時:加大給水量,維持汽包水位,可根據(jù)情況,降低負(fù)荷運行并申請停爐;燃燒不穩(wěn)時應(yīng)及時投油助燃。
2水冷壁損壞嚴(yán)重,無法維持正常水位時:緊急停爐,停止向鍋爐上水;停爐后,靜電除塵器應(yīng)立即停電;維持引風(fēng)機運行,排除爐內(nèi)蒸汽,若床溫下降率超過允許值,停引風(fēng)機;停爐后,盡快清除爐內(nèi)床料,將電除塵、空預(yù)器下部灰斗存灰除盡;其余操作,按正常停爐進(jìn)行。
23、
第三篇:循環(huán)流化床鍋爐運行7.28
9.5 床溫過高或過低
9.5.1 現(xiàn)象:
9.5.1.1各床溫測點顯示高或低; 9.5.1.2床溫高或低報警; 9.5.1.3主汽壓力升高或降低; 9.5.1.4爐膛出口溫度偏高或偏低;
9.5.1.5床溫高嚴(yán)重時,將引起床料結(jié)渣,甚至引起大面積結(jié)焦;
9.5.1.6床溫過低,燃燒不穩(wěn)。9.5.2 原因:
9.5.2.1給煤粒度過大或過細(xì),煤質(zhì)變化過大; 9.5.2.2床溫?zé)犭娕紲y量故障; 9.5.2.3給煤機工作不正常; 9.5.2.4一、二次風(fēng)配比失調(diào); 9.5.2.5排渣系統(tǒng)故障; 9.5.2.6回料系統(tǒng)堵塞;
9.5.2.7石灰石系統(tǒng)不能正常運行。9.5.3 處理措施:
9.5.3.1檢查床溫?zé)犭娕迹?/p>
9.5.3.2床溫高時,減少給煤量,降低鍋爐出力,使床溫維持在900±40℃;
9.5.3.3床溫低時,增加給煤量,提高床溫; 9.5.3.4檢查給煤機運行及控制是否正常; 9.5.3.5合理配風(fēng)、調(diào)整一、二次風(fēng)比例;
9.5.3.6床溫過低,致使燃燒不穩(wěn)時,應(yīng)投入油槍助燃; 9.5.3.7檢查煤破碎系統(tǒng),故障時,及時處理;
9.5.3.8若是回料系統(tǒng)堵塞引起床溫升高,應(yīng)采取措施疏通回料器,無法疏通時申請停爐。9.6 床壓高或低
9.6.1 現(xiàn)象:
9.6.1.1發(fā)出床壓高或者低報警; 9.6.1.2床壓指示降低或升高; 9.6.1.3冷渣器排渣量過大或過小;
9.6.1.4水冷風(fēng)室壓力指示過高或者過低。9.6.2 原因:
9.6.2.1床壓測量故障;
9.6.2.2冷渣器故障,排渣量過小或者過大; 9.6.2.3石灰石給料量和燃料量不正常; 9.6.2.4一次風(fēng)量不正常;
9.6.2.5回料系統(tǒng)堵塞;
9.6.2.6物料破碎系統(tǒng)故障;
9.6.2.7鍋爐增減負(fù)荷過快或煤質(zhì)變化過大。9.6.3 處理措施:
9.6.3.1床壓過高,應(yīng)加大排渣量,減少給料量;床壓過低,減少排渣量,必要時,加大石灰石供給量或向爐內(nèi)添加床料; 9.6.3.2檢查床壓測點,若有故障,及時消除;
9.6.3.3破碎系統(tǒng)故障時,及時處理,使物料粒徑在合格范圍內(nèi);
9.6.3.4回料系統(tǒng)故障應(yīng)采取措施及時處理。
9.17 廠用電中斷
9.17.1現(xiàn)象。
9.17.1.1工作照明中斷,事故照明啟用。9.17.1.2MFT動作,事故報警。
9.17.1.3所有轉(zhuǎn)動機械停止工作,鍋爐操作設(shè)備都不能工作。
9.17.1.4DCS依賴應(yīng)急電源工作或無法運行。
9.17.1.5鍋爐蒸汽流量,汽壓,汽溫均迅速下降。9.17.1.6在外部電源未恢復(fù)前,所有操作無法進(jìn)行。9.17.2處理。
9.17.2.1如果發(fā)生MFT動作,按MFT動作處理。
9.17.2.2啟動另一側(cè)母線上的給水泵向鍋爐進(jìn)水,匯報值長,要求盡快恢復(fù)供電。
9.17.2.3一旦電源恢復(fù),應(yīng)立即啟動有關(guān)輔機,向鍋爐給水。
9.17.2.4復(fù)位所有跳閘設(shè)備,在啟動任何設(shè)備之前,要對鍋爐及其相關(guān)部件進(jìn)行檢查。運行人員將所有的鍋爐控制系統(tǒng)復(fù)位到初始啟動狀態(tài)。
9.17.2.5在啟動引風(fēng)機前,要了解所有床溫指示值。注意是否有些溫度指示比平均值高,有些溫度計可能埋在熱床料中。
9.17.2.6重新啟動風(fēng)機時,要密切注意床溫,旋風(fēng)分離器煙氣溫度和煙道的溫度變化。
9.17.2.7當(dāng)達(dá)到正常空氣流量時,床溫和煙道中所有溫度都應(yīng)出現(xiàn)下降。滿足連鎖要求,則對鍋爐進(jìn)行正常吹掃并開始鍋爐的熱啟動程序。
9.17.2.8當(dāng)啟動給煤機時,必須皮帶上已有燃料,應(yīng)緩慢給煤。9.18 給煤機故障
9.18.1現(xiàn)象。
9.18.1.1給煤機給煤量不正常或電流到“0”。9.18.1.2氧量上升。
9.18.1.3床溫,密相區(qū),稀相區(qū)溫度下降。
9.18.1.4如兩側(cè)給煤機同時跳閘,導(dǎo)致鍋爐熄火。9.18.2原因。
9.18.2.1電源中斷。9.18.2.2驅(qū)動裝置故障。
9.18.2.3鏈條和膠帶松緊不合適。
9.18.2.4異物進(jìn)入給煤機,造成設(shè)備損壞或堵塞。9.18.2.5請掃裝置出現(xiàn)故障。
9.18.2.6膠帶接口不牢松脫或膠帶斷裂。9.18.3處理。
9.18.3.1如電源問題,迅速聯(lián)系恢復(fù)電源。
9.18.3.2如一臺給煤機損壞,可加大另一臺給煤機的負(fù)荷運行,緊急搶修故障給煤機。
9.18.3.3嚴(yán)禁任何異物進(jìn)入給煤機,發(fā)現(xiàn)后立即清除(必要時停運給煤機,關(guān)閉密封風(fēng)門,打開艙蓋)。9.18.3.4經(jīng)常檢查給煤機,發(fā)現(xiàn)異常立即處理。9.18.3.5膠帶接口要牢固,膠帶質(zhì)量要好。
9.18.3.6如兩臺給煤機同時故障,且短期內(nèi)無法恢復(fù)時,則要壓火處理。
第四篇:小龍?zhí)峨姀S循環(huán)流化床鍋爐運行評述
小龍?zhí)峨姀S循環(huán)流化床鍋爐運行評述
來源:電力環(huán)境保護(hù) 更新時間:09-11-9 10:24 作者: 唐曉川,涂霞
摘要:闡述了國電小龍?zhí)栋l(fā)電廠1 025 t/h循環(huán)流化床(CFB)鍋爐燃用褐煤的優(yōu)勢,并結(jié)合系統(tǒng)調(diào)試、運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題,提出解決措施。
關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床,運行,措施
國電小龍?zhí)栋l(fā)電廠三期2 ×300MW 機組擴建工程的8號機組于2006212221正式投入試生產(chǎn), 7 號機組于2007205229投產(chǎn)發(fā)電。
小龍?zhí)峨姀S三期擴建工程7、8號鍋爐是上海鍋爐廠生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐(CFB),其爐膛溫度達(dá)到850~900 ℃。2 臺爐均采用爐內(nèi)添加石灰石脫硫方式, 設(shè)計鈣硫摩爾比為2.0, 脫硫效率達(dá)到 94% ,石灰石耗量為22 t/h,電除塵器出口煙氣SO2、NOx 排放指標(biāo)達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 132232003第Ⅲ時段縣級規(guī)劃區(qū)外允許排放限值,即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下污染物排放質(zhì)量濃度: SO2 < 400mg/m3 , NOx < 450mg/m3 ,煙塵 < 50mg/m3。燃用褐煤的優(yōu)勢
小龍?zhí)栋l(fā)電廠三期工程設(shè)計燃用云南省開遠(yuǎn)市小龍?zhí)睹旱V褐煤,其煤質(zhì)特性見表1。
從表1可以看出,小龍?zhí)逗置簩俑邠]發(fā)分、低發(fā)熱量、中硫分、超高水分、常灰分褐煤,極易燃盡、著火、結(jié)焦;灰的變形溫度、融化溫度均比較低,磨損性較強。
由于燃用的小龍?zhí)逗置菏盏交衷?0%以上,內(nèi)水分高達(dá)11%, 當(dāng)破碎后的煤粒在爐內(nèi)與 860 ℃左右的熾熱物料接觸時,煤粒被迅速加熱,內(nèi)水分及揮發(fā)分迅速膨脹析出,導(dǎo)致煤粒爆裂,因此, 入爐原煤粒度可放寬至12~15mm;另一方面,由于該煤種揮發(fā)分較高,使得煤的著火溫度降低,在流化狀態(tài)下500 ℃左右就能著火;再者是燃煤的灰分含量較低,灰渣量較小,故鍋爐可靠性大為提高;另外, 該煤種灰分中的SiO2 含量較低,對鍋爐受熱面磨損較輕。
與常規(guī)煤粉爐相比, CFB鍋爐對煤種適應(yīng)性廣、燃燒效率高。在燒優(yōu)質(zhì)煤時, CFB 鍋爐的燃燒效率與煤粉爐持平;燒劣質(zhì)煤時,燃燒效率比煤粉爐約高 5%;燃燒強度約為煤粉鍋爐的10倍;負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好,調(diào)節(jié)范圍大,調(diào)節(jié)速度快;燃料制備簡單,無需配套制粉系統(tǒng),只設(shè)碎煤系統(tǒng)即可;采用爐內(nèi)噴鈣,不需另設(shè)脫硫裝置,占地面積小;無廢水排放;高效脫硫,脫硫效率可以達(dá)到90%以上;低溫燃燒,不易結(jié)焦,且由于爐膛溫度為850~900 ℃,燃燒時能有效抑制NOx 生成。
因此,小龍?zhí)栋l(fā)電廠三期工程CFB鍋爐燃用小龍?zhí)逗置壕哂泻艽蟮膬?yōu)勢。2 CFB鍋爐調(diào)試、運行過程中存在的問題及解決措施 2.1 存在問題
小龍?zhí)栋l(fā)電廠三期工程CFB 鍋爐在調(diào)試運行過程中出現(xiàn)了一些問題。2.1.1 鍋爐翻床
鍋爐翻床的主要影響因素有:(1)一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板特性。由于電動調(diào)節(jié)檔板響應(yīng)較慢,調(diào)節(jié)遲緩,在進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)時,特別是在發(fā)生翻床、工況大幅度變化時,風(fēng)量增減周期較長, 床層易“塌死”。
(2)一次風(fēng)量的測量準(zhǔn)確性。如果一次風(fēng)量測量不準(zhǔn)確,將影響對床料流化狀態(tài)的分析、判斷和床壓自動調(diào)節(jié)投入率,給運行人員的操作調(diào)整帶來困難,容易因調(diào)節(jié)失誤而造成翻床。
(3)一次風(fēng)差壓控制。床壓的自動控制是CFB 鍋爐特有的自控項目,其基本控制要素有:空預(yù)器出口一次風(fēng)壓、空室壓力、床層差壓。在風(fēng)量自動控制中,一次風(fēng)機入口調(diào)節(jié)檔板用以控制一次風(fēng)壓,并保持空預(yù)器出口一次風(fēng)壓與空室壓力在一個恒定的差值范圍內(nèi),兩側(cè)熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板以床層壓差為前置信號,控制一次風(fēng)速。如果差壓值選擇過低,既影響一次風(fēng)檔板的調(diào)節(jié)特性,又使得床壓調(diào)節(jié)遲緩,當(dāng)流化工況突然變化時,無法及時進(jìn)行調(diào)節(jié),特別是當(dāng)一次風(fēng)檔板為電動調(diào)節(jié)時,情況更為突出。若差壓值選擇過高,雖然一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板具有良好的特性, 但節(jié)流損失較大,檔板開度變化率與流化風(fēng)速變化的線性呈階躍式,對流化工況的擾動較強,并且使風(fēng)機電耗增加,不利于經(jīng)濟運行。
(4)床壓。床壓高,表明爐內(nèi)物料循環(huán)量大,在兩側(cè)床壓差同等的情況,物料在循環(huán)過程中發(fā)生偏床的幾率相應(yīng)增加。同時,由于床料增加,一次風(fēng)速也增加,爐內(nèi)氣固兩相流擾動增加,兩床失穩(wěn)情況加劇。因此,應(yīng)根據(jù)機組負(fù)荷———床壓曲線,將床壓控制在一個合理的范圍內(nèi)。
(5)稀相區(qū)的灰濃度。在鍋爐運行中,應(yīng)合理控制稀相區(qū)的灰濃度。若灰濃度過高,當(dāng)鍋爐風(fēng)量發(fā)生變化時,鍋爐內(nèi)循環(huán)容易發(fā)生突變,造成兩側(cè)床壓失衡翻床,甚至導(dǎo)致塌床;如果稀相區(qū)的灰濃度過低,則影響爐內(nèi)吸熱,導(dǎo)致床層溫度和分離器出口溫度過高,影響機組帶負(fù)荷能力。
(6)一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板安裝位置。在設(shè)計和安裝一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板時,由于本工程的一次風(fēng)檔板執(zhí)行器與一次風(fēng)管間的距離較近,且在進(jìn)行管道保溫施工時,又將執(zhí)行器下部包在保溫材料內(nèi),運行中多次出現(xiàn)執(zhí)行器超溫保護(hù)動作,使一次風(fēng)量調(diào)節(jié)失靈,引起鍋爐兩床失穩(wěn)。
2.1.2 外置床漏灰
外置床漏灰點主要出現(xiàn)在外置床回灰至爐膛部位,另外,由于外置床金屬外殼在焊接時沒有滿焊, 雖然其內(nèi)部用保溫澆筑料進(jìn)行了全密封,但因保溫澆筑料經(jīng)過烘爐或運行后有一定的膨脹間隙,加之床料的穿透性能強,焊接點處仍有床料漏出。2.1.3 給煤線故障
給煤線的安全穩(wěn)定運行,對CFB 鍋爐至關(guān)重要。我們在給煤線設(shè)計選型時已經(jīng)充分考慮了單臺給煤線的最大出力,保證其滿足同側(cè)給煤量對負(fù)荷的總需求,但在實際運行中因受到一些客觀因素的影響,仍不能完全達(dá)到設(shè)計要求。如果多條給煤線在同一時段發(fā)生故障,除引起機組被迫減負(fù)荷、降低經(jīng)濟性外,更嚴(yán)重的是將影響機組爐內(nèi)工況的穩(wěn)定, 造成床溫、床壓大幅度波動而引發(fā)其他次生故障。
2.1.4 爐內(nèi)受熱面磨損
無論燃用何種煤種, CFB爐內(nèi)受熱面磨損是不可避免的,不同的燃煤特征和成分其磨損速率不同, 鍋爐運行周期長短也不一。
2.1.5 石灰石系統(tǒng)故障
石灰石系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)在輸送管道磨損泄漏和管道堵塞兩個方面。其主要原因有輸送管道的材料、設(shè)計和安裝、程序控制設(shè)定、運行方式和參數(shù)控制等不合適。
2.2 解決措施
針對小龍?zhí)栋l(fā)電廠三期工程CFB鍋爐調(diào)試、運行中存在的問題,我們在以下幾方面進(jìn)行了控制。
2.2.1 控制翻床
(1)運行中合理控制給煤量、返料量、排渣量, 保證兩側(cè)床壓一致。
(2)在調(diào)整給煤量時,使燃煤在整個床面分布均勻。若一側(cè)給煤量減少時,應(yīng)立即減少另一側(cè)給煤量;控制爐膛兩側(cè)床溫、床壓平衡,床壓偏差應(yīng)控制在小于2.5 kPa。
(3)維持爐膛兩側(cè)外置床返料量基本一致,避免因為返料量偏差而產(chǎn)生床溫、床壓偏差。(4)調(diào)整爐膛兩側(cè)風(fēng)量及給煤量,使兩側(cè)床溫及一次風(fēng)量均衡。2.2.2 控制外置床漏灰
外置床漏灰的控制應(yīng)重點放在設(shè)計和施工過程中。在外置床設(shè)計時應(yīng)保證其支承鋼架的強度和膨脹性,減小機械應(yīng)力和熱膨脹余量不足造成的拉裂;外殼施工時應(yīng)進(jìn)行內(nèi)外焊接;保溫澆注應(yīng)嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行;外床運行應(yīng)選擇合適參數(shù),盡量減少熱沖擊。
2.2.3 合理設(shè)計給煤線
給煤線設(shè)計時首先應(yīng)對原煤斗進(jìn)行合理選型, 盡量采用防堵性能較好的內(nèi)襯材料和煤斗型式;在有條件時采用干煤棚等,減少入爐煤外在水分;給煤機出力的余量應(yīng)充分。
2.2.4 降低鍋爐磨損速率 CFB鍋爐的磨損是客觀存在的,應(yīng)根據(jù)燃用煤種和機組運行周期,充分論證投資和收益,將磨損控制前移到燃煤輸送階段,特別是對燃用煤矸石的電廠,應(yīng)有燃煤破碎和篩選專用設(shè)備,降低鍋爐受熱面的磨損。同時,采用先進(jìn)的防磨技術(shù),如讓管、防磨梁、噴涂等。其次,應(yīng)根據(jù)燃燒工況,嚴(yán)格控制一次風(fēng)量、床存量和床料,盡量降低磨損速率。再者,應(yīng)加強機組可靠性管理,分析統(tǒng)計運行周期,并根據(jù)燃用煤種選擇停機檢查時間,避免因磨損爆管給設(shè)備帶來損傷。
2.2.5 其他
應(yīng)嚴(yán)格控制石灰石粒度和合理的氣粉濃度,減少泄漏;對影響系統(tǒng)投入率的因素進(jìn)行分析,改進(jìn)控制程序,及時消除存在的設(shè)備缺陷;加強人員培訓(xùn), 全面掌握系統(tǒng)運行狀態(tài),保證SO2 等污染物排放達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
第五篇:循環(huán)流化床鍋爐運行經(jīng)驗介紹
循環(huán)流化床鍋爐運行經(jīng)驗介紹
循環(huán)流化床鍋爐簡介
SG?440/13.7?M562循環(huán)流化床鍋爐為超高壓中間再熱,單鍋筒自然循環(huán)、循環(huán)流化床鍋爐是上海鍋爐廠有限公司在引進(jìn)、吸收美國ALSTOM公司循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的基礎(chǔ)上,運用了ALSTOM公司驗證過的先進(jìn)技術(shù)和幾十臺超高壓中間再熱循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計、制造、運行的經(jīng)驗,進(jìn)行本鍋爐的全套設(shè)計。
SG?440/13.7?M562循環(huán)流化床鍋爐主要由鍋筒、懸吊式全膜式水冷壁爐膛、絕熱式旋風(fēng)分離器、U型返料回路以及后煙井對流受熱面組成。
爐膛上部布置4片水冷屏和16片屏式過熱器,其中水冷屏對稱布置在左右二側(cè)。爐膛與后煙井之間,布置有兩臺絕熱鋼板式旋風(fēng)分離器。旋風(fēng)分離器下部各布置一臺非機械的“U”型回料器,回料器底部布置流化風(fēng)帽,使物料流化返回爐膛。
鍋爐采用兩次配風(fēng),一次風(fēng)從爐膛底部布風(fēng)板、風(fēng)帽進(jìn)入爐膛,二次風(fēng)從燃燒室錐體部分進(jìn)入爐膛。鍋爐共設(shè)有四個給煤點和四個石灰石給料口,均勻地布置在爐前。爐膛底部設(shè)有鋼板式一次風(fēng)室,懸掛在爐膛水冷壁下集箱上。本鍋爐采用床上啟動點火方式,床上共布置4支(左右側(cè)墻各2)大功率的點火油槍。同時在爐膛燃燒室左右兩側(cè)各布置一臺流化床冷渣器。
本鍋爐鍋筒中心標(biāo)高為47000mm,G排柱至K排柱的深度為37200mm,主跨寬度為21000mm,左右側(cè)副跨寬度均為5000mm。3 循環(huán)流化床鍋爐常見故障分析及對策 3.1爐內(nèi)受熱面磨損
循環(huán)流化床鍋爐(簡稱CFB鍋爐)除了高效節(jié)能、低污染地清潔燃燒優(yōu)點以外還有一個最大的特點就是燃料適用的廣泛性。正因為如此,大多的循環(huán)流化床鍋爐都燃用了高水份、含灰量極大的劣質(zhì)煤,燃燒時,煙氣中含有大量的飛灰顆粒,這些灰粒以極高的速度沖刷爐壁及其設(shè)備,使其表面受到劇烈的磨損,發(fā)生局部的嚴(yán)重破壞,甚至導(dǎo)致事故停爐。
爐內(nèi)受熱面的磨損主要集中在水冷壁四角、密相區(qū)上部過渡位置、溫度測點周圍、爐內(nèi)懸吊受熱面、頂部與分離器相對位置的水冷壁和過熱器以及焊縫附近,由于上述位置均處于物料的次密相區(qū)和渦流區(qū),飛灰濃度和速度相對較大,設(shè)計上沒有在該處考慮受熱面的防磨,因此就出現(xiàn)了防磨的盲點。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國的流化床鍋爐因磨損造成壁厚減薄而爆管的事故中有26.41%是出現(xiàn)在上述部位。3.1.1 各部位磨損機理分析 3.1.1.1 流化床區(qū)域
在燃燒室中,從床的底部至固體顆粒膨脹起來的床層界面稱為流化床。要使流化床上的固體顆粒保持懸浮沸騰狀態(tài),使煤粉顆粒得以充分有效地燃燒,從爐底布風(fēng)裝置出來的空氣流必須具有足夠的速度、強度和剛度,以在支撐固體顆粒料層的同時,產(chǎn)生強烈的擾動,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)床料密度ρs(1-ε)=8-10kg/m3時(ρs??顆粒密度,ε??空隙率),床內(nèi)細(xì)顆粒就會聚成大粒子團(tuán),團(tuán)聚后的粒子團(tuán)由于重量增加體積加大,以較大的相對速度沉降,并具有邊壁效應(yīng),使流化床中氣?固流動形成近壁處很濃的粒子團(tuán)以斜下切向運動,下降到爐壁回旋上升,顆粒彼此之間以及與爐壁之間進(jìn)行頻繁的撞擊和摩擦,使?fàn)t壁出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損。鍋爐運行一年后大修檢查,發(fā)現(xiàn)水冷壁密相區(qū)耐磨料過度部位的水冷壁普遍出現(xiàn)不同程度的磨損,經(jīng)測厚最薄為4.7mm,磨損量達(dá)1.8mm。3.1.1.2爐膛內(nèi)懸吊受熱面
布置在爐膛內(nèi)的過熱器等受熱面,所處的位置是煙氣流必經(jīng)通道,高濃度、高速度的飛灰顆粒,大大地增加了在單位時間內(nèi)顆粒對受熱面的撞擊率,我們知道,管壁表面的磨損量是與撞擊率以及流速成正比:
T∝(ηkω3/2g)τ
式中:T ??管壁表面的磨損量,單位為g/m3 τ??時間,單位為s g??重力加速度,g=9.18m/s2 ω??飛灰速度,可認(rèn)為等于煙氣流速,單位為m/s κ??煙氣中飛灰濃度,單位為g/m3 η??飛灰撞擊率
因此,布置在爐膛內(nèi)的懸吊受熱面,特別是第一、二排的管束,磨損較嚴(yán)重。
鍋爐運行一年后大修檢查,發(fā)現(xiàn)兩側(cè)水冷屏的第一排管束與側(cè)墻相對的一面磨損較為嚴(yán)重,經(jīng)測厚最薄壁厚為5.2mm。3.1.1.3 爐膛出口(分離器進(jìn)口)
爐膛出口處煙氣流流通截面驟降,并使粒徑d50為40~70μm的固體顆粒加速到最大速度,以滿足分離器所需分離臨界速度,不同結(jié)構(gòu)的分離器有著各自不同的臨界速度,據(jù)我們了解,一般這一臨界速度達(dá)25m/s左右,這樣高速度的固體顆粒在爐膛出口轉(zhuǎn)彎處(俗稱靶區(qū))將產(chǎn)生較大的離心力,強烈地沖刷爐膛出口管,同時,高密度的灰粒在與管表面碰撞時,使金屬顯微顆粒克服分子之間的結(jié)合力,使本已處在高溫處的局部管表面溫度升高引起該處金屬變軟,使金屬顆粒更易與母體分離產(chǎn)生磨損。
鍋爐運行一年后大修檢查,發(fā)現(xiàn)分離器入口兩側(cè)水冷壁磨損較為嚴(yán)重,特別是與耐磨料結(jié)合處的一根水冷壁管沖刷出現(xiàn)許多凹坑,深度達(dá)2~3mm。3.1.2 設(shè)備改造情況
針對爐內(nèi)受熱面磨損嚴(yán)重的問題我們采取了如下措施:
(1)將水冷壁兩側(cè)的床溫測點(約標(biāo)高26米)拆除,將測點兩側(cè)的讓管進(jìn)行取直。(2)我們在過熱屏的迎火面加裝了部分耐磨鰭片,鰭片的兩端與管子的角度磨成150斜角。(3)考慮到流化床鍋爐的特殊性和受熱面磨損的普遍性,我們利用大修機會對爐內(nèi)部分受熱面進(jìn)行了噴涂。噴涂位置為爐膛四角水冷壁、密相區(qū)往上1.5米、焊縫兩端各0.2米,頂棚往下1.5米和分離器入口兩側(cè)相對應(yīng)的部位。3.1.3 運行采取的措施
(1)循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損速率與顆粒速度的三次方和顆粒粒徑的平方呈正比,為了減少磨損必須嚴(yán)格控制入爐煤的粒度和熱值,細(xì)碎機出料粒度總體標(biāo)準(zhǔn)如圖(3-2)所示:
對煤粉粒度的具體要求如表(3-1):
圖3-2
表3-1煤粉粒度控制表
篩孔尺寸
(mm)10mm 8mm 6mm 3mm 1mm
100% 98~100% 95~100% 78~90% 38~60%
通過量占總量比例(%)
超過上表所示的范圍,視為不合格。
(2)對入爐煤的熱值進(jìn)行嚴(yán)格的取樣化驗,確保入爐煤的低位發(fā)熱量高于校核煤種即大于19500KJ/Kg,發(fā)熱量小于該值的煤種一律進(jìn)行摻燒,防止煤量過大。
(3)由于我們公司現(xiàn)在的煤種的熱值很難達(dá)到校核煤種的熱值,為了減少飛灰磨損帶來的危害,保證煙速在規(guī)定的范圍內(nèi),決定對入爐煤進(jìn)行定量燃燒,嚴(yán)格將燃料耗量控制在69t/h以下。
(4)爐內(nèi)受熱面的磨損與運行人員的調(diào)整有很大的關(guān)系,一、二次風(fēng)的配比和物料濃度對受熱面的磨損有直接的影響,在保證爐內(nèi)床料流化良好的前提下,減小總風(fēng)量,145MW合理風(fēng)量在450t/h左右。
(5)在保證料層差壓合理分布的前提下,降低爐膛差壓,145MW合理床壓在13.4~14.5KPa左右。
(6)根據(jù)燃燒工況,合理控制風(fēng)量配比,減小“多余”風(fēng)量的送入。(7)煤、風(fēng)調(diào)整應(yīng)緩慢均勻,精心監(jiān)視,降低爐內(nèi)的擾動。(8)高負(fù)荷,在保證蒸汽參數(shù)前提下,控制外循環(huán)物料量。(9)根據(jù)排渣粒度每360運行小時置換換床料一次。
(10)開展各種活動,不斷優(yōu)化燃燒調(diào)整,豐富經(jīng)驗,提高機組安全、經(jīng)濟性。3.2 爐內(nèi)耐磨料損壞
非金屬耐磨材料,由于熱震穩(wěn)定性好,施工維修簡單,是循環(huán)流化床鍋爐中應(yīng)用最多的耐磨材料,從整臺鍋爐的經(jīng)濟比較來說也占了相當(dāng)大的比例。非金屬耐磨材料有定形制品與不定形制品,定形制品以預(yù)制品和磚為主,而磚在循環(huán)流化床鍋爐中大面積的耐磨墻體應(yīng)用較多,如分離筒、回料器,尾部煙道等,目前常用有硅線石磚、鋯鉻剛玉磚、碳化硅磚等。不定形制品有噴涂料、耐磨耐火可塑料、耐磨耐火搗打料、耐磨耐火澆注料等。
耐磨耐火可塑料,是由耐火骨料、結(jié)合劑和液體組成的混合料。交貨狀態(tài)為具有可塑性的軟坯狀或不規(guī)則形狀的料團(tuán),可以直接使用,主要結(jié)合劑可以為陶瓷、化學(xué)結(jié)合劑。以搗打(手工或機械),震動、壓制或擠壓方法施工,在高于常溫的加熱作用下硬化,耐磨耐火搗打料的組成基本與耐磨耐火可塑料相同,所不同是耐磨耐火搗打料,一般來說均在現(xiàn)場調(diào)配,用多少配多少,最適用于用量不大的修補,而耐磨耐火可塑料,不宜久存,特別是開封后極易硬化,故較適用于用量較大的批量施工。如懸吊在爐膛內(nèi)的受熱管束,使用現(xiàn)存的可塑性軟坯在管節(jié)距之間搗打擠壓,即密實又施工方便。
耐磨耐火澆注料是由耐火骨料和結(jié)合劑組成的混合料。交貨狀態(tài)為干狀,加水或其他液體調(diào)配使用。主要結(jié)合劑為水硬性結(jié)合劑,也可以采用陶瓷和化學(xué)結(jié)合劑,以澆注、震動的方法施工,無需加熱即可凝固硬化。
保溫耐磨料的損壞主要集中在爐內(nèi)密相區(qū)、過熱屏底部、旋風(fēng)分離器入口及切向位置、旋風(fēng)分離器的入口伸縮節(jié)、回料器的平行位置,其損壞主要有脫落和磨損兩種情況,造成上述損壞的原因是多方面的。3.2.1 耐磨料損壞的原因
耐磨料的損壞主要有以下原因造成:
(1)有些耐磨料其本身的成分配比不符和要求,使耐磨料的穩(wěn)定性達(dá)不到設(shè)計要求,表面硬度減弱以及粘結(jié)力降低,耐磨料極易磨損和脫落。
耐磨材料的的物理化學(xué)性能非常重要。一般來說,耐磨材料的耐壓強度、抗折強度、耐磨性、熱震穩(wěn)定性和重?zé)€變化是主要的考慮指標(biāo),同時,高溫耐壓強度指標(biāo)也要考慮。有許多種耐磨材料結(jié)合劑須1200℃以上溫度燒結(jié)后才有一定強度,在1200℃以下使用,因耐火材料達(dá)不到燒結(jié)溫度而導(dǎo)致強度很低,因此,在流化床鍋爐上選用效果不理想。
(2)施工工藝不良也容易造成耐磨料的損壞,在施工中沒有嚴(yán)格按照料水(或磷酸結(jié)合劑)濃度進(jìn)行合理配比,耐磨料中水分較大或者沒有嚴(yán)格按照烘爐特性曲線進(jìn)行烘爐、施工時欲留的膨脹縫不符和要求或膨脹縫設(shè)計存在問題等,在運行中極易造成耐磨料大片脫落。(3)設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理也會造成耐磨料脫落,例如:抓釘、拉磚鉤數(shù)量較少以及設(shè)計強度較低都會造成耐磨料大面積脫落。從目前情況來看,我公司兩臺循環(huán)流化床鍋爐的分離器總體設(shè)計不是很合理;該墻原設(shè)計厚度304mm,內(nèi)層為150mm厚高強度耐磨耐火磚,外層為154mm厚的耐火保溫澆注料,用拉磚鉤將耐火磚拉住。該結(jié)構(gòu)的墻保溫效果差,經(jīng)常造成墻體塌落,現(xiàn)在設(shè)計中常設(shè)計成棋盤式結(jié)構(gòu),效果較好。
(4)運行操作不當(dāng)也會造成耐磨料脫落,耐磨材料隨溫度的升降,產(chǎn)生膨脹或收縮,如果此膨脹或收縮受到約束,材料內(nèi)部就會產(chǎn)生應(yīng)力。耐磨材料屬非均質(zhì)的脆性材料,與金屬制品相比,由于它的熱導(dǎo)率和彈性較小、抗拉強度低、抵抗熱應(yīng)力破壞能力差、抗熱震性較低,在冷啟動鍋爐和停爐冷卻時如果溫升較大,就會造成耐磨料的受熱不勻產(chǎn)生裂紋而脫落。3.2.2 針對耐磨料損壞所采取的措施
(1)對耐磨料進(jìn)行了招標(biāo),選擇有資質(zhì)的、信譽和質(zhì)量較好的耐火材料廠家進(jìn)行施工,在施工中嚴(yán)格施工工藝,加強質(zhì)量監(jiān)督,對耐磨料的成分進(jìn)行不定期抽樣檢查,對不合格的產(chǎn)品一律拒絕使用。
(2)旋風(fēng)分離器切向位置的耐磨料,飛灰碰撞積率最大、煙速和煙溫最高,磨損最嚴(yán)重、三維熱膨脹最大。我們對該處的耐磨料進(jìn)行了施工改造,將原有的耐火磚拆掉(部分脫落)增加了
Y型抓釘,并在抓釘上面焊接了φ6mm的不銹鋼網(wǎng),外層用60mm的高溫硅酸鋁棉氈,中間用微孔保溫磚,內(nèi)層附以150mm厚的耐磨搗實料,經(jīng)過8個多月的實際運行,保溫效果和強度都非常好。
(3)回料器的水平段耐磨料經(jīng)常脫落,致使該處的鐵板燒紅,我們利用大修機會對該處進(jìn)行了改造:在耐磨料最內(nèi)層加裝了成型的碳化硅預(yù)制板,該板耐高溫,抗磨損沖刷,使用效果比較好。
(4)對屏式過熱器和水冷屏在下部增加了銷釘數(shù)量。
(5)為了避免出現(xiàn)耐磨料脫落的現(xiàn)象發(fā)生,每次停爐和啟動,都應(yīng)嚴(yán)格按照溫升曲線進(jìn)行操作。
3.3 過熱器超溫
#
3、4爐自投產(chǎn)以來,屏式過熱器冷段和熱段出口溫度一直偏高,在135MW冷段出口溫度最高達(dá)475℃,比設(shè)計值高出50.8℃在一級減溫器減溫水量26.1t/h時,熱段出口溫度最高達(dá)534℃,比設(shè)計值高出40.6℃,其中#
3、4爐屏式過熱器高溫段部分管子由于過熱出現(xiàn)了球墨化現(xiàn)象。3.3.1 原因分析
(1)在鍋爐設(shè)計時,由于設(shè)計人員比較保守,造成爐內(nèi)過熱器受熱面較多。(2)在鍋爐設(shè)計時,沒有考慮分離器出口混合室內(nèi)懸吊管和隔墻管的輻射吸熱量。(3)燃用煤種偏離設(shè)計煤種較大。(4)運行中風(fēng)量配比偏差較大。3.3.2 設(shè)備改造
(1)#3爐分別將熱屏和冷屏去掉了一屏,并在下部增加了部分耐磨料。
(2)#4爐在冷屏和熱屏底部增加了部分耐磨料,以減少冷屏和熱屏的整體吸熱量。(3)為了減少屏過管子的熱偏差,分別在每屏出口前后兩側(cè)的管子增加了部分耐磨料。(4)為了減少懸吊管和隔墻管處的輻射熱,分別將#
3、4爐分離器出口混合室內(nèi)懸吊管和隔墻管加裝了隔熱護(hù)板。3.3.3 運行采取的措施
(1)
點火過程中,運行油槍應(yīng)霧化著火良好,燃燒器風(fēng)量適當(dāng);沖轉(zhuǎn)并列時,調(diào)整回油門開度、調(diào)節(jié)ⅠⅡ級旁路,必要時,開啟向空排氣門,維持主汽壓力穩(wěn)定,保證屏過壁溫不超溫,必要時減少油槍投入數(shù)量。
(2)
并列后初期升負(fù)荷,保持高壓調(diào)門全開,使汽壓、汽溫、負(fù)荷按規(guī)程規(guī)定上升,寧慢勿快,監(jiān)視屏過壁溫變化。
(3)
初期投煤執(zhí)行“脈動”給煤的規(guī)定,根據(jù)床溫變化率、氧量變化,確已著火方可連續(xù)少量給煤,否則穩(wěn)定電負(fù)荷提高床溫后重新投煤。給煤量緩慢均勻增加,使汽壓穩(wěn)定升高,注意一二次風(fēng)量的調(diào)整。避免可燃成分爐內(nèi)積存燃燒,床溫失去控制。
(4)
根據(jù)汽溫變化情況,及時投入、調(diào)整減溫水,特別注意一級減溫水的調(diào)整,保證屏過熱段出口汽溫、壁溫不超溫。
(5)
給煤穩(wěn)定后,根據(jù)床溫變化率,床溫升至600℃以上,及時逐一切除油槍運行,注意停止大油槍對床溫的影響。
(6)
升負(fù)荷過程中,注意爐膛進(jìn)出口差壓、爐膛上下床壓、回料器壓力的變化,合理調(diào)節(jié)一二次風(fēng)比例,及時排渣置換床料,保證稀相區(qū)燃燒份額,控制床溫及升負(fù)荷速度。(7)
低負(fù)荷時,一次風(fēng)比例大,隨床溫升高,一次風(fēng)比例降低,合理調(diào)節(jié)一二次風(fēng)比例及二次風(fēng)門開度,減小各層床溫與分離器進(jìn)出口煙溫差,減小兩側(cè)煙溫差。
(8)
防止過熱器、再熱器壁溫超溫,應(yīng)煙氣側(cè)與蒸汽側(cè)調(diào)整相結(jié)合;升負(fù)荷過程中,應(yīng)以煙氣側(cè)為主,調(diào)整減溫水為輔。
(9)
高負(fù)荷時,嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定調(diào)節(jié)床溫,均勻給煤,根據(jù)煤質(zhì),適當(dāng)提高床壓,通過控制床溫控制屏過壁溫超溫;合理調(diào)節(jié)一二次風(fēng)比例及二次風(fēng)門開度,保持氧量,通過控制分離器出口煙溫及兩側(cè)偏差防止對流過熱器、再熱器壁溫超溫。
(10)高負(fù)荷時,注意協(xié)調(diào)一、二級減溫水比例,保證屏過出口、再熱器出口、過熱器出口汽溫、壁溫在規(guī)定范圍內(nèi)。
(11)高負(fù)荷時,加強再熱器、過熱器吹灰,不允許為汽溫而造成壁溫超溫,當(dāng)發(fā)生保持汽溫額定與壁溫超溫相矛盾時,優(yōu)先保證過熱器、再熱器壁溫不超溫,盡可能提高汽溫,并滿足主、再熱汽溫差<27℃,主(再熱)汽溫A、B兩側(cè)之差<14℃的規(guī)定。
(12)當(dāng)發(fā)現(xiàn)過熱器壁溫、再熱器壁溫接近上限、或超溫時,加強責(zé)任心,及時調(diào)整,不等不靠;當(dāng)調(diào)整無效,壁溫超溫與機組負(fù)荷相矛盾時,減小鍋爐負(fù)荷并匯報值長。(13)穩(wěn)定運行工況下,主、再熱汽溫保持正常,不允許超過540℃的現(xiàn)象出現(xiàn)。減溫水調(diào)整應(yīng)緩慢均勻,避免汽溫不允許大幅度變化。
(14)當(dāng)發(fā)生斷堵煤恢復(fù)時,緩慢增加給煤量,控制床溫、汽壓緩慢穩(wěn)定上升,并注意對汽溫、壁溫的監(jiān)視。
(15)當(dāng)發(fā)生高加解列等異常情況時,可適當(dāng)減負(fù)荷,控制床溫上升速度,防止汽溫、壁溫超溫。
3.4 冷渣器排渣困難
本臺鍋爐共設(shè)置兩臺流化床冷渣器,分布于爐膛下部兩側(cè),布置在零米層,采用以水冷為主、風(fēng)冷為輔的雙冷卻形式,鍋爐總灰量為14188.4kg/h,一臺冷渣器的設(shè)計底灰排出量為鍋爐總灰量的50%,一臺冷渣器即能滿足鍋爐正常運行的需要。冷渣器的進(jìn)渣溫度為880°C,經(jīng)過冷渣器的兩個冷卻室的冷卻,落渣口的出渣溫度為150℃,而冷卻室蛇形管中的水溫從35℃加熱到70℃左右再引出到汽輪機的回?zé)嵯到y(tǒng)。冷卻水的進(jìn)口溫度為35℃,壓力為1.2MPa,流量為80000kg/h。設(shè)計從冷渣器側(cè)面的正常排渣口排渣。
運河發(fā)電廠自投產(chǎn)以來,頻繁發(fā)生冷渣器堵渣現(xiàn)象,爐膛床料無法排出,造成床壓升高,被迫減負(fù)荷進(jìn)行處理;后期出現(xiàn)冷渣器結(jié)礁現(xiàn)象,造成停爐。3.4.2 原因分析
造成冷渣器頻繁堵渣的原因主要有以下三點: 3.4.2.1 高溫結(jié)礁(1)
床溫過高造成結(jié)礁
(2)
細(xì)碎機未及時調(diào)整,粗細(xì)煤粒的分布不合理,造成密相區(qū)燃燒份額加大,床溫提高結(jié)礁。
(3)
點火過程中投入冷渣器運行,給煤落入冷渣器內(nèi),使冷渣器內(nèi)發(fā)生煤粒再燃,造成高溫結(jié)礁。3.4.2.2 低溫結(jié)礁
(1)
停爐時床料中煤粒未完全燃燒盡,產(chǎn)生低溫結(jié)焦,焦塊進(jìn)入冷渣器內(nèi)。(2)
配風(fēng)不合理和鍋爐長期低負(fù)荷運行,爐膛流化不良可能造成爐膛局部結(jié)焦。(3)
爐膛內(nèi)流化不良,存在部分死區(qū),易使低溫焦塊生長。
(4)
低溫焦塊進(jìn)入冷渣器中,在冷渣器停運及吹掃過程中,以其為內(nèi)核滾雪球似的長大,形成低溫焦。
3.4.2.3 其它原因結(jié)焦
(1)鍋爐本身缺陷造成的冷渣器堵塞:如爐膛內(nèi)有渣塊、落渣管處的風(fēng)帽堵塞、落渣管中耐火材料脫落等易造成結(jié)焦堵塞。
(2)冷渣器設(shè)計缺陷:冷渣器中間隔墻過高,較大的渣料由于流化困難,很難被從Ⅰ室吹到Ⅱ室。
(3)渣器堵塞后,不能與爐膛隔離,運行中沒有清渣手段。(4)運行調(diào)整過程中,冷渣器運行關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)視不到位。3.4.3 設(shè)備改造情況
(1)將冷渣器內(nèi)的中間隔墻降低,保留5塊耐火企口磚,高度約400mm。目的是便于主室內(nèi)的渣進(jìn)入副室,從而自正常排渣口排出。
(2)降低正常排渣口的高度。即:將標(biāo)高從4.733米下降至3.84米。做法:a、將4.733米高處的正常排渣口用厚度8mm的不銹鋼板(1Cr18Ni9Ti)滿焊封住。B、標(biāo)高3.84米處在冷渣器側(cè)墻用風(fēng)鎬開孔ф273mm,孔的直徑可適當(dāng)稍大,然后用ф273x10的鋼管與原正常排渣管道相連。管道規(guī)格:ф273x10,材質(zhì):Q235-A。管道與冷渣器外箱體之間圓周焊接,焊縫高度8mm。
(4)
在冷渣器回風(fēng)管上增加手動隔絕門。增加該手動門有兩個作用:一是當(dāng)爐膛排渣口堵塞時可以將該門關(guān)閉,利用冷渣風(fēng)機的風(fēng)將排渣口鼓開;二是當(dāng)冷渣器內(nèi)結(jié)礁或冷卻水管道泄漏時可以將該門關(guān)閉后進(jìn)行事故處理。
(5)
在冷渣器底部加裝了壓力測點,根據(jù)壓力合理控制排渣時間。3.4.4 運行采取的措施:
(1)嚴(yán)格控制床溫,將床溫控制在850℃~900℃,嚴(yán)禁床溫超過950℃。
(2)每天對入爐煤進(jìn)行檢驗,嚴(yán)格控制入爐煤粒度的均勻性,并保證粒度不大于10mm,發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)情況時應(yīng)及時更換細(xì)碎機錘頭。
(3)冷渣器投運時,選擇床溫達(dá)到600℃時,應(yīng)平緩?fù)度耄WC床料得到良好的流化和床料中的煤粒燃盡,使冷渣器不致受到過度熱應(yīng)力的損壞。
(4)在停爐熄火后,應(yīng)加強爐內(nèi)通風(fēng)以保證床料中的煤粒燃盡和得到充足的冷卻,并嚴(yán)密監(jiān)視床溫不得超過400℃,如果發(fā)現(xiàn)有生溫傾向應(yīng)加大通風(fēng)量。(5)合理控制一、二次風(fēng)配比,保證床料得到充分燃盡和流化。
(6)合理控制A、D給煤機的進(jìn)煤量,使A、D給煤機的給煤量盡量小一些,一方面可以減少排渣的含碳量,另一方面可以減少側(cè)墻水冷壁的磨損。
(7)實行間斷排渣并保持冷渣器內(nèi)的床料在一定位置,以減少排渣的可燃物含量和使床料得到充分的冷卻。3.5 給煤機堵煤
本臺鍋爐共設(shè)四臺給煤機兩個原煤倉,一個原煤倉分別對應(yīng)兩臺給煤機,自標(biāo)高30米至22米為一體,自22米向下至18.5米分成兩個金屬煤斗分別與兩臺給煤機連接。每臺給煤機所連接的煤斗設(shè)有4臺空氣炮。原煤倉設(shè)計形狀為方錐型,12mm厚的Q235鋼板,內(nèi)襯3mm不銹鋼板;煤斗下部收口為方型,安裝電動插板門,由“天方地圓”收成圓筒,接入給煤機。自投產(chǎn)以來,頻繁發(fā)生給煤機堵煤、斷煤現(xiàn)象,倉壁掛煤嚴(yán)重,雖經(jīng)空氣炮疏松但無明顯效果,只能用人工進(jìn)行敲打和投通。特別是雨季煤濕,堵煤現(xiàn)象更為嚴(yán)重。3.5.1 原因分析
經(jīng)過認(rèn)真觀察分析,認(rèn)為堵煤現(xiàn)象的頻繁發(fā)生主要有以下原因造成:(1)
入爐煤含水量較大,增加了煤的粘度。實踐證明:當(dāng)煤的含水量在8%~15%范圍內(nèi)粘性最大,煤在煤倉中極容易結(jié)塊產(chǎn)生堵煤現(xiàn)象。
(2)
煤倉和入口電動門結(jié)構(gòu)不合理:煤倉設(shè)計為方錐型,入口電動門為方型結(jié)構(gòu),兩臺給煤機共用一個原煤倉。中間分叉后變兩個煤斗接入給煤機,由于倉壁四角產(chǎn)生“雙面摩擦”和擠壓,越接近下煤口部位摩擦力和擠壓力會越大,所以在四角部位積煤特別嚴(yán)重。電動插板門后為“天方地圓”結(jié)構(gòu),由于設(shè)計時預(yù)留高度太短,所以收縮太快,造成坡度減小容易堵煤。
3.5.2 設(shè)備改造情況
(1)
對原煤倉進(jìn)行了改造,從原煤倉的分叉處往下由方型改為圓形結(jié)構(gòu),分三節(jié)形成雙曲線型結(jié)構(gòu),內(nèi)貼高分子PST板,去掉空氣炮,每個煤斗對稱加裝了由北京派通公司生產(chǎn)的疏松機。
(2)
將給煤機入口電動插板門更換為雙向液壓門,該門為圓形桶體結(jié)構(gòu),采用液壓雙向插板設(shè)計,相對開關(guān)。由于門的內(nèi)壁為圓柱型結(jié)構(gòu),從而減少了煤和門壁的摩擦,避免了門后堵煤現(xiàn)象的發(fā)生。3.5.3 運行采取的措施
(1)加強入爐煤的摻配,嚴(yán)格入爐煤的化驗制度,將入爐煤的水分控制在8%以內(nèi)。(2)每周利用低負(fù)荷運行時,進(jìn)行一次煤倉低煤位燃燒,以便于將積在煤倉四周的積煤“清理”干凈。避免長期滿煤運行造成的四角積煤。
(3)
加強上煤巡檢制度,杜絕雜物進(jìn)入煤倉造成堵煤。
(4)
如果長時間停爐,必須進(jìn)行空倉燃燒處理,防止煤在倉內(nèi)長時間堆積造成結(jié)塊積煤。
(5)
遇到雨天和煤濕時,煤倉上煤應(yīng)采取低煤位、勤上煤的辦法,始終讓煤位在較低狀態(tài)下運行,避免濕煤在倉中結(jié)塊。3.6 非金屬膨脹節(jié)的損壞
就SG?440/13.7?M562循環(huán)流化床鍋爐總體而言,爐膛與旋風(fēng)分離器進(jìn)口煙道之間、分離器與旋風(fēng)分離器出口煙道之間、出口煙道與尾部前墻入口之間、分離器與直管之間、回料器入爐斜管與回料彎管之間、冷渣器進(jìn)渣管與冷渣器箱體之間及回料管與箱體之間皆有非金屬柔性膨脹節(jié),以解決從冷態(tài)到熱態(tài)兩者之間的三維的相對位移。自投產(chǎn)運行以來,爐膛與旋風(fēng)分離器進(jìn)口煙道之間的非金屬膨脹節(jié),經(jīng)過幾次停爐檢查發(fā)現(xiàn)伸縮節(jié)導(dǎo)向板部分變形、燒壞,且磨損較為嚴(yán)重,以至于部分縫塞和高溫棉被煙氣吹跑,雖經(jīng)多次處理但始終沒有達(dá)到滿意的效果。3.6.1 原因分析
(1)現(xiàn)場施工時,沒有嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工,伸縮縫內(nèi)的縫塞質(zhì)量較差致使縫塞經(jīng)常被抽走。
(2)所用的導(dǎo)流板耐溫性能較差,經(jīng)常發(fā)生過熱變形。
(3)
運行操作不當(dāng)造成該處“負(fù)壓”過大,致使縫塞被煙氣帶走。(4)
伸縮節(jié)前后耐磨料脫落,造成伸縮縫內(nèi)縫塞失效。3.6.2 其它防范措施
(1)加強運行監(jiān)督,確保分離器入口的壓力保持在“微正壓”運行。
(2)利用停爐機會對伸縮節(jié)進(jìn)行檢查,及時清理伸縮縫內(nèi)的積灰,發(fā)現(xiàn)縫塞和導(dǎo)流板損壞時要及時進(jìn)行更換處理,防止缺陷擴大。
(3)伸縮節(jié)前后由于運行膨脹不勻會出現(xiàn)縱向裂紋,每次停爐時要對裂紋中的灰及時進(jìn)行清理,避免爐運行時膨脹受限而損壞伸縮節(jié)。3.6.3 設(shè)備改造情況
(1)伸縮節(jié)仍然采用上鍋廠原設(shè)計的“Z”型結(jié)構(gòu),伸縮節(jié)前兩側(cè)墻比伸縮節(jié)后增加15mm厚度,并采用平滑過渡。
(2)伸縮縫內(nèi)部縫塞必須固定好,并用φ5mm銷釘插入縫塞中,向火側(cè)采用φ2mm的不銹鋼網(wǎng)制成的“U”型護(hù)網(wǎng),最后焊上導(dǎo)流板。不銹鋼網(wǎng)和導(dǎo)流板材質(zhì)為1Cr25Ni20Si2耐高溫材料。4 結(jié)
論
循環(huán)流化床鍋爐因其具有燃料適應(yīng)性廣,低溫燃燒氮氧化物排放量低,可實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫等優(yōu)點,適應(yīng)了當(dāng)今社會對能源與環(huán)境保護(hù)同時提出了更高要求的潮流,因此,近年來循環(huán)流化床鍋爐得到了迅猛的發(fā)展,循環(huán)流化床鍋爐的容量也日趨擴大,本文所述均為我公司兩臺440t/h循環(huán)流化床鍋爐運行一年以來出現(xiàn)的問題討論,隨著對流化床鍋爐認(rèn)識的加深和經(jīng)驗的進(jìn)一步積累,流化床鍋爐的安全可靠性和穩(wěn)定性也得到了很大提高,希望本文能夠給其它同類流化床鍋爐的工作者提供有益的幫助,同時,也希望各位同行就本文的不足之處給予指正和提出寶貴的建議