摘要:循环流化床属于高效、低污染的新型锅炉,燃料适应性较高。随着国家节能减排政策的推进,对锅炉运行周期提出了更高要求。考虑到影响循环流化床锅炉长周期运行的因素较多,本文结合循环流化床运行周期影响因素,对提高其运行周期的措施进行了总结,指出了锅炉运行中的主要注意事项,旨在充分提高循环流化床的运行周期,从而实现经济效益的稳定提升。
关键词:循环流化床;锅炉;运行周期;参数
1.锅炉长周期运行制约因素
1.1锅炉受热面磨损问题
锅炉受热面磨损对锅炉安全运行危害巨大,因为如果一旦受热面由于磨损而泄漏,高压气流就会从泄漏点高速喷出,带动气流附近的飞灰粒子产生高速旋转,磨损泄漏点附近管壁,使泄漏点迅速扩大,从而造成泄漏点管路迅速减薄而爆管,锅炉无法维持正常水位而紧急停炉。同时,一旦泄漏点气流直接冲刷相邻管壁,相邻管壁将受到剧烈磨损,在极短时间内将造成被冲刷管路管壁迅速减薄而爆管停炉。
1.2一次风室漏渣
一次风室漏渣问题应该说在全国范围内大量存在,通过对相邻电厂进行调研发现,基本上都存在一次风室漏渣问题。主要原因是在安装过程中为防止风帽脱落,一般要求对风帽及风帽套管之间进行点焊。由于风帽与浇注料之间距离很小,最小间隙只有大约10mm,在焊接过程中无法观察到焊接部位,经常出现风帽套管漏焊,很难保证焊接质量。一旦风帽套管出现泄漏,在锅炉运行过程中就会有高温炉渣经风帽套管进入一次风室。由于风帽套管在高温作用下迅速碳化变质,套管漏点迅速扩大,造成大量炉渣漏入一次风室。当一次风室炉渣积满后,一次风将无法正常供给,造成锅炉装置故障停炉。
1.3过热器的防磨
普遍采用的工艺有三个,一是高温过热器蛇形管使用高温耐磨合金,一般采用12Cr1MoV;二是在高温过热器前炉顶设置浇筑防磨梁,对高速烟气形成缓冲和均匀分布的作用,降低了高速冲刷和顶部集中磨损;三是在前几排高温过热器蛇形管的迎风面加装高温耐磨合金防磨罩(包括弯头),防磨效果较好。
1.4空预器的防磨
一般是在立式空预器的烟气入口加装喇叭型缩口防磨罩;在卧式空预器管的外壁附着搪瓷。防磨效果尚可,但对于燃用高硫煤的锅炉来说,低温硫腐蚀仍然较重;搪瓷的热震性较差,急冷急热易爆瓷,在脱落部位又很快磨损,所以对于卧式搪瓷管空预器来说应切忌锅炉急停急起和水激。
1.5分离器的防磨
为防止由于磨损导致中心筒变形穿孔和旋风分离器耐火材料的损坏,一是中心筒采用了加厚离心铸钢件,其耐磨性较好;二是在旋风分离器耐火材料施工中,选择耐磨性能强的材料。同时严格控制了烟气进口和中心筒的尺寸,防止尺寸偏小,造成烟气流速过高,加剧磨损。
2运行调控措施
2.1控制适宜的风量
循环流化床锅炉的运行是基于流态化的高温物料悬浮燃烧,风量的大小将直接影响到锅炉的安全运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆理论上讲,运行风量略高于最小流化风量即可,但在实际操作中,操作工为了提高保险系数,常以过大风量运行,造成烟气含氧量超标。这将增加动力消耗,加大锅炉的磨损。当然,也不能走上另一极端,造成风量过小结焦停炉。
2.2控制适宜的负荷
根据实际运行情况来看,循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷,以控制在80%~95%为理想。在此负荷下,操作稳定,效率较高,磨损较轻,运行周期较长。因为,在超负荷情况下,循环倍率增加,物料浓度加大,流化风量加大,引风量也相应加大,必然加剧磨损;同时易出现后燃现象,造成后部高温,甚者造成返料器堵塞结焦,危及锅炉安全运行。
2.3杜绝野蛮开停炉
强行降温、急剧升温、快速升压都会危及到锅炉的安全运行。锅炉故障停炉后,急于检修,强制通风降温,由于各部位的膨胀系数不一致,温度不一致,很容易造成炉墙、炉管的损坏。另外,在锅炉启动时,急于求成,快速升压、升温、膨胀不到位,易造成潜在的损坏,特别是点火初期,过早投煤造成煤炭爆燃,床温骤然升高,强大的热冲击,造成耐火材料快速膨胀,产生皲裂或金属焊缝拉伤。
2.4控制好入炉煤
循环流化床锅炉煤种适应性广,适于燃用各类脏杂混煤,一般以低热值煤矸石经破碎后,掺杂一定量的优质煤配燃。但循环流化床锅炉燃用优质煤的优势也很明显,其操作工况更好,煤耗低,排渣热损失小,燃烧效率明显提高;而燃用劣质煤,由于其比重大,操作风量增大,动力消耗高,磨损加剧。一般来说,优质煤所占的比重越大,锅炉运行周期则越长,但投入的煤耗成本增加了。因此,要综合运行周期和煤耗成本两方面的因素,找到一个入炉煤热值的最佳经济点,以此确定配煤比。也就是说,在经济运行允许的条件下,合理地提高入炉煤热值,有利于提高锅炉运行周期,保障锅炉安全运行。同时,要严控入炉煤的最大颗粒度和粒级配比,颗粒度太大,大粒径物料所占比例太多,必然导致燃烧室水冷壁、风帽等磨损加剧,同时会造成颗粒燃烧不充分,渣中带碳,流化不良,放渣困难,出现渐进性结焦甚至最终导致床层结焦。虽然目前设计说明书提出的粒径范围有的是0~13mm,有的是0~15mm,但建议控制在0~10mm,其中0~1mm粒度应占到40%~50%以上。
2.5运行参数调整
基于循环流化床的燃烧机理,需要合理地控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量等。譬如,炉膛差压过低,有可能是返料量不够,分离效率低造成的,这将同时造成尾部受热面的加速磨损,过热器、省煤器等部件的磨损泄漏。料层差压偏低,则炉膛蓄热量少,一旦给煤出现问题,容易灭火;如果料层差压偏高,则需较大的流化风量,又增加动力消耗,加剧磨损。因此,应力求各主要运行参数在合理范围内,确保最大限度延长锅炉运行周期。
结语:影响循环流化床锅炉运行周期的主要因素是磨损,磨损导致受压部件泄漏,炉墙破损,从而停炉。因此要针对易磨损部位及磨损机理,采取一系列技术措施,最大限度降低磨损以提高运行周期;同时锅炉的运行调控也极为重要,要根据循环流化床锅炉的运行特点,优化点停炉方案、合理控制工况负荷、确定最佳入炉煤品质,采取一系列合理的运行调控措施,最大限度延长运行周期。
参考文献:
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[3]王杰峰,张乐.浅谈提高循环流化床锅炉运行周期的措施[J].科学与财富,2014(5):148-148.
论文作者:董利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签:锅炉论文; 磨损论文; 流化床论文; 周期论文; 风量论文; 风帽论文; 高温论文; 《电力设备》2018年第21期论文;