循环流化床锅炉运行中存在的主要问题论文_王小良

循环流化床锅炉运行中存在的主要问题论文_王小良

(陕西能源麟北发电有限公司 陕西 宝鸡 721505)

摘要:热水锅炉是我国北方冬季生活供暖重要的热源,锅炉运行每年消耗大量的煤炭,大力推进高效清洁燃煤技术对于更有效地利用煤炭能源,降低能源消耗以及减少环境污染等具有重要意义。随着使用台数和时间的增加,循环流化床锅炉在运行安全方面暴露出若干问题,对此,我们进行大量的研究,对发现的问题进行分析和解决。

关键词:循环流化床;锅炉

1锅炉运行中存在的主要问题

1.1汽水受热面磨损

受热面的磨损问题在循环流化床锅炉普遍存在,主要集中在炉膛水冷壁浇注料的过渡区及炉膛四角、出口烟道的侧墙水冷壁和顶棚管、炉内悬挂受热面的穿墙部位、尾部烟道侧包墙管及顶棚管,由于循环物料在锅炉受热面高温摩擦,造成受热面磨损程度各不相同,受热面磨损主要和物料流速的三次方成正比,与循环物料颗粒度的二次方成正比,因此根据受热面的磨损情况,采用高导热耐火耐磨可塑料、防磨护瓦、超音速电弧防磨喷涂等材料等进行防磨处理。炉膛四角水冷壁由于安装原因,造成水冷壁管上下不均匀,大量的循环物料急速冲刷四角水冷壁夹角处,磨损情况比较严重。在设备安装时将水冷壁四角鳍片内切于水冷壁管焊接,使角部比较圆滑过渡,不出现角部缝隙,减少物料回落时对管壁的冲刷。

1.2锅炉达不到额定出力

循环流化床锅炉在运行中有时达不到额定出力,分析其原因主要有两方面的问题,即设计制造方面的问题和运行调整方面的问题。这两个方面包含以下原因:1)分离器达不到设计效率;锅炉达不到额定出力的一个重要原因是分离器运行效率低于设计要求值。2)悬浮段受热面与密相区布置不恰当或有矛盾,特别是在燃烧燃种与设计煤种差别较大时,受热面布置不匹配,锅炉负荷变化时导致循环系统的各处温度变化从而影响其安全经济运行,因此限制了锅炉的负荷。3)燃烧份额与设计值不相符或设计分配不合理,将影响循环流化床锅炉正常运行中的物料平衡和热量平衡,从而影响锅炉的额定出力。4)不同粒径的颗粒具有不同的燃烧、流化和传热等特性,燃料的粒径分布不合理必然会造成锅炉出力下降。5)锅炉配套辅机与配套设备是否与锅炉相配套也会产生很大影响,特别是风机的压头、流量选择不对,将影响锅炉的燃烧与传热,同样也会影响锅炉的出力。

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1.3受炉膛结焦的影响

对于炉膛结焦来说,其是循环流化床锅炉运行过程中常出现的问题,在点火中可能出现这类问题,在运行过程中也可能出现类似问题。但是结焦是在高温下发生的,当燃烧床料的温度超过灰渣熔点时,其就可能出现膛焦问题。从中可以看出致使炉膛结焦的原因是当局部温度和整体温度都超过灰熔点或是烧结温的影响下形成的膛焦现象。根据上述所说,可以将结焦分成高温结焦、低温结焦和渐进性结焦等。

1.4烟道内可燃物再燃烧

在循环流化床锅炉运行中,有时可能发生烟道内可燃物再燃烧问题,这时会出现以下现象;排烟温度急剧增加,一、二次风出口温度也随之升高;烟道内及燃烧室内的负压急剧变化甚至变为正压;烟囱内冒黑烟,从引风机壳体不严处向外冒火星等。产生这种问题的原因主要有三个:一是燃烧调整不当,配风不合理,导致可燃物进入烟道;二是炉膛负压过大,将未燃尽可燃物抽入烟道;三是返料装置堵灰使分离器效率下降,致使未燃尽颗粒直接进入烟道。

2解决影响循环流化锅炉正常运行因素有效措施

2.1锅炉达不到额定出力的解决途径

如何使循环流化床锅炉能够满负荷运行,这是设计、制造、使用单位需要共同解决的问题。随着对循环流化床锅炉的工艺过程和运行特性的深入了解,并通过细致地原因分析后,已经采取了一些切实可行的改善措施,例如,改进分离器结构设计,提高其分离效率,改进燃料制备系统,改善级配;在一定的燃烧份额分配下,采取有效地措施以保证物料平衡和热平衡;正确地设计和选取辅机及其外围系统;增设飞灰回燃系统和烟气再循环系统等,为循环流化床锅炉的满负荷运行打下了一定的基础。

2.2解决壁管磨损问题

为了更好的解决水冷壁弯管的磨损问题,一方面水冷壁采用高耐磨材料,并在此基础上再用上部水冷壁防磨方法。在解决冷壁弯管的时候,就应该将此方法和电喷涂结合起来以解决壁管磨损问题。对于电弧喷涂方法来说,其自身不仅具有良好的导热性能,其喷涂层也有较强的硬度,即便是喷涂层较薄,也能实现水冷壁良好的过渡。随着技术水平不断的提高,其喷涂工艺也将不断的发展,使喷涂层问题得到更好的解决。一般情况下,喷涂方法是在水冷壁管屏没有凸台和凹坑的前提下,采用机械焊接技术来完成相应问题的。在这种情况下,锅炉制造厂家就应该在设计和制造锅炉时,将防磨弯处的水冷壁管以机械化的形式将其焊接成屏,并将磨弯处的水冷壁管下移,直到移至耐磨浇注材料,以解决安装防护瓦不足和耐磨浇带上的冷水壁弯管磨损温度。就目前来看,各主要锅炉生产厂家普遍采用弯管避让技术很好地消除了膜式壁在密相区的结合部的磨损问题,使循环流床锅炉的运行周期得到保障。

2.3结焦问题处理方法

a.加强燃烧调整,加大流化速度,将若料层压差太高应加强放渣。b.若床温太高,给煤减少到零,保持炉膛较高负压打开炉门,用钩子将焦块取出。c.结焦严重停炉处理。在运行中,如果合理控制床温在允许范围内,运行风量不低于最小流化风量,保持相应稳定的料层厚度,燃料粒度在规定范围内,进行合理的风煤配比,就可防止结焦的发生。

2.4烟道内可燃物再燃烧采取的措施

当烟道内出现可燃物可燃烧时,可采取以下措施:如发现烟气温度不正常的升高时,应加强燃烧调整,使风煤比调整到合适的范围内;如发现该现象是由于返料装置堵灰造成的,应立即将返料装置内的堵灰放净,若锅炉在运行状态无法将灰放净时,可请示停炉后放净;如果烟道内可燃物在燃烧使排烟温度超过一定数值,应立即停炉,严密关闭各人孔门和挡板,严禁通风,然后再烟道内投入灭火装置或用蒸汽进行灭火,当排烟温度恢复正常时可再稳定一段时间,然后再打开人孔门进行检查,确认烟道内确无火源并经引风机通风约15分钟后方可启动锅炉。

总结:循环流化锅炉凭借其燃烧效率高、高效脱硫、不同煤种适应性强及污染物排放量低等优势在企业中应用得比较广,特别是在国民经济迅速发展的今天,循环硫化锅炉的应用范围越来越广范。

参考文献:

[1]孙献斌,李志伟.时正海首台国产210MW循环流化床锅炉运行问题及改进措施[J].中国科技博览.2010(9).

[2]刘德昌.循环流化床燃烧技术的工业应用[M].北京:中国电力出版社.

[3]张缠保,武瀚,任建勇.循环流化床锅炉控制方案研究[J].山西电力,2005(4).

论文作者:王小良

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/18

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