摘要:本文详细介绍了国内某电厂工程循环流化床锅炉机组启动调试过程。并对整个调试过程出现的问题结焦等现象加以分析总结,分析与测试结果表明锅炉运行安全可靠,锅炉主要参数达到设计要求,性能良好,并对其它机组的安装、调试提供了可靠的数据支撑,使后续其他工序顺利通过试运行。
关键词:循环流化床锅炉,启动调试,燃烧,措施
引言
循环流化床锅炉技术是近十几年迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。随着大量的循环流化床锅炉投入生产运行,循环流化床锅炉的运行特点逐渐为大家所掌握。但由于其固有的一些特点,运行中仍经常出现问题。在运行过程中,要综合控制水位、汽温、汽压、床温、床压、燃烧等等来保持锅炉的运行稳定,并注意排污,这样才能提高锅炉运行的安全性和可靠性。
1.锅炉简介
HG-480/13.7-LM11型系哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的、单锅筒、自然循环、一次中间再热、半露天布置、全钢构架、高强螺栓连接、固态排渣超高压循环流化床锅炉。锅炉采用支吊结合的固定方式,受热面采用全悬吊方式。锅炉循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。其中,空气预热器、分离器采用支撑结构;空预器为管箱卧式布置,上下四层共20件管箱,最上层和最下层为二次风通道,中间两层为一次风通道,各层之间的连接通过连通箱连接。而锅炉启动采取床上和床下联合启动方式,床上布置6台燃烧器,额定出力1850kg/h,床下布置4台燃烧器,额定出力1000kg/h,燃烧器可根据运行的需要更换不同出力的雾化片。整个锅炉系统设计如图一所示。
图1
2.锅炉热态带负荷的调试、调整
2.1一次风量
调试及运行表明,一次风量的变化对床温的影响十分明显。在一定的负荷和燃料条件下,一次风量增加,床温降低,反之,床温升高,这是因为一次风量增加,密相区烟气带走的热量增加,同时因为床层硫化速度有一定提高,使燃料中的细粒子进入到炉膛上部空间燃烧的量有增加趋势,所以床温降低,相反,床温升高。
2.2床温的调整
根据在对锅炉的调试过程中反应出的一次风量变化对床温的影响情况和对二者关系的分析可知,床温并不是一个独立的影响锅炉运行的因素,它与锅炉负荷、燃料特性(燃料水份、灰份、热值及粒度组成等)、一次风量有关,在锅炉的运行中,床温通常通过调整一次风量来控制。在负荷及燃料特性一定条件下,调整一次风量(一次风率),燃料在炉内不同高度的放热率将会发生变化,从而使床温发生变化,同时,沿炉膛高度的烟温分布也会有所变化,但整个燃烧室的平均温度水平不会有多大变化(燃烧室的平均温度水平与燃烧过剩空气系数有关),因此,在运行时,通过调整一次风量将床温控制到合适的水平。
2.3排烟温度
在满负荷运转情况下,出现排烟温度偏高的问题,两侧偏差过大的问题。排烟温度两侧偏差过大的原因,经过检查发现,烟道有漏风现象,缺陷消除后,运行过程中炉膛两侧给煤、配风均匀,燃烧工况稳定,排烟温度两侧偏差过大得到消除。但#1锅炉排烟温度仍然在180℃以上,尾部烟道多次吹灰,未取得明显效果。停炉后,打开尾部烟道人孔门,发现受热面积灰严重,用压缩空气人工将过热器、省煤器、空预器积灰吹掉。启动后,带满负荷排烟温度最低维持在130℃,可时间不长,排烟温度仍然上升到180℃以上,最高220℃。考虑吹灰器为声波吹灰器,吹灰效果不佳,#2、#3、#4机组吹灰器改为蒸汽吹灰,排烟温度一般维持在130℃左右。
2.4结焦原因及解决措施
2.4.1结焦原因
结焦分为高温结焦和低温结焦。其中,高温结焦主要的原因是启动过程和正常运行中,给煤过多过快未及时加大一、二次风量,加减煤和风时大起大落,风和煤比例失调,监盘不认真或调整不当造成床料超温,放渣过多造成料层太薄,造成床温忽上忽落不稳定,返料器回送装置返料不正常或堵塞,运行中热工控制系统不完备,仪表配置不合理,测点不足,司炉盲目操作等。低温结焦主要的原因是一次风过小和局部区域故障,在低于临界硫化风量运行,点火前,没有常规做冷态临界硫化试验,运行操作心中无数,在运行中没有根据床层压差值进行分析和放渣,造成料层太厚,造成硫化形成泡状状态,局部区域故障系锅炉耐火材料脱落,耐火材料大面积脱落或炉膛内有异物,破坏高温返料器工作或锅炉床料硫化不良,还有风帽损坏较多或风帽堵塞,渣漏至风室造成风量分配不均。均会导致物料不能充分硫化,床料超温而结焦。
2.4.2防止结焦的技术措施
第一,一定要保证良好而稳定的入炉煤质,特别是粒度、细度、矸石、熔点等指标一定要严格控制。
第二,点火前一定要认真做好硫化试验,就地观察底料硫化情况及厚度,确保合格。良好的炉内空气动力场,可有效控制旋风分离器的二次燃烧,避免燃烧室、旋风分离器、回料器的超温结焦。提高播煤风压、低负荷时适当减少两侧边给煤可基本避免炉膛低温结焦。
第三,确保燃烧系统正常运行,给煤粒度符合设计0-20mm要求,随时查看入炉煤粒情况并加强煤控联系。
第四,加快启动速度,避免结焦。对CFB锅炉应尽量缩短启动时间,否则油煤混烧时间过长,调整不当极易发生结焦,尤其投煤初期煤油混烧阶段,大量的煤投到炉内不能完全燃烧,很容易和未燃的油粘在一起形成局部高温结焦。点火初期当床温达到投煤温度时,应立即投煤,燃烧稳定后果断断油,包括在事故处理过程中,及时地断油,使煤油混燃时间缩短,防止结焦。
第五,严格控制好床温。床温测量采用独特的床面上垂直均布的方式,可及时发现局部超温结焦。运行中通过监视布风板上均匀布置的热电偶测点,对异常工况及早采取措施;当发现床温过高时应立即采取措施,增加一次风量或减少燃料以降低床温。根据床温上升情况,及时细调、微调风量及给煤量,保持硫化良好,控制床温涨幅不得过快,避免床温大幅度变化,造成恶性循环。综合考虑对结焦和控制Nox的影响,一般床温应控制在850-950℃之间,最高不应超过1000℃。其主要控制手段是调整风煤配比及返料量。应注意,如因煤粒变粗或煤质变差等原因引起的波床温动,应视情况适当提高一次风量来流化床层,抑平床温,否则易出现大颗粒沉积,床层分层,造成局部或整体超温结焦现象。
第六,适当加大一次风量、风压,将风室风压提高到8Kpa以上,是440t/hCFB锅炉良好硫化、稳定运行的保证。为保证安全稳定运行,应在点火过程中保证布风均匀性,并注意在点火过程后期适时排渣。运行中的渐进性结焦在掌握操作技能,控制入炉颗粒大小尺寸后,也是可以避免的。避免低温结焦,最好的办法是保证易发地带硫化良好,颗粒混合迅速均匀或处于正常的硫化状态,这样温度均匀,可防止结焦。
结束语
通过案例循环流化床锅炉的运用实践表明,循环流化床锅炉确实具有煤种适应性广、廉价脱硫、负荷调节范围宽、热效率高等等优点。而且在这几年应用循环流化床锅炉的过程中,运行调试技术也逐渐得到了不断完善和提高,不仅可以用于发电厂,同样可以在供热行业中大力推广应用循环流化床锅炉,有望解决目前北方冬季雾霾严重的问题。
参考文献
[1]岑可法.循环流化床锅炉原理设计及运行[J]中国电力出版社, 1988
[2]刘焕彩.流化床锅炉原理与设计[J]武汉理工大学出版社,1988
[3]丁立新.电厂锅炉原理[J]中国电力出版社,2008
论文作者:陈子强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/15
标签:结焦论文; 锅炉论文; 风量论文; 流化床论文; 温度论文; 炉膛论文; 燃料论文; 《电力设备》2018年第26期论文;