曹超
(安徽安能热电有限责任公司 安徽合肥 230011)
摘要:循环流化床锅炉技术的运用具有里程碑的意义,是一种清洁的燃煤装置,它不仅解决了资源使用效率低下的问题,还对当今环境保护具有重要意义。随着科技快速发展,迫切需要更进一步推动循环流化床锅炉技术的纵深发展,研究开发出更高效率、更安全、更具清洁生产能力的循环流化床锅炉技术,共同推进我国火电厂健康快速发展。鉴于此,本文对循环流化床锅炉的运用及运行中的问题进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;结焦;运行
一、我国循环流化床锅炉技术现状分析
1、发展历程
1988年11月5日济南锅炉厂生产的我国第一台35t/hCFB电站锅炉在山东明水热电厂投产。1991年又一批65t/h、75t/hCFB锅炉投产,继我国一批35t/hCFB锅炉投产后,各地又有一批65t/h、75t/hCFB锅炉投产。2005年4月17日四川内江白马循环流化床示范工程,引进法国ALSTOM设计供货的1025 t/h锅炉,配套国产300MW汽轮发电机组,不断推进我国循环流化床锅炉技术快速发展。
2、小型循环流化床锅炉技术
在我国,最初的研究主要集中在小型循环流化床锅炉的研究,这种小型循环流化床研究是适应当时的时代要求和当时热电厂规模发展要求的,但产出效率是很低下的。随着大型热电厂建设,这种小型循环流化床锅炉技术问题突出,出力不够,效率低下,不能适应大型设备的需要,需要对循环流化床锅炉技术进一步研究。
3、中等容量循环流化床锅炉技术
随着大型热电厂设备的投入运用,需要有适应的循环流化床锅炉技术来支撑设备运行,提高生产效率。广泛使用中等容量的循环流化床锅炉,使我国循环流化床锅炉技术水平整体性的提高,在诸多锅炉技术竞争中占领绝对优势。这期间国家出台对大批老机组进行技术改造,鼓励发展循环流化床锅炉,这种中等容量的循环流化床锅炉技术得到广泛使用。这在当时面临环境突出问题,国家开始注重环境保护工作,成为当时最具有清洁生产的循环流化床锅炉技术。
二、锅炉运行中存在的问题及处理措施
1、水冷壁等受热面磨损问题
循环流化床锅炉的运行过程中,燃料燃烧和热量的传导都是在炉膛内完成的,但由于炉膛内耐火材料选择及施工方法的不合理,炉内测试元件和燃料直接接触,在燃料燃烧和热量传导的过程中,极易产生锅炉壁面耐火材料脱落和磨损问题。而弯管磨损通常都是在弯管的尾部。作业人员在循环流化床锅炉炉膛燃烧的过程中,进行扰动增加炉膛内燃料与空气的接触,使得燃烧加剧,炉膛温度瞬间增加,这会极大地影响局部热流动,进而加快热量的传导,造成弯管的磨损。
处理措施。在解决锅炉壁面的问题中,可以通过选择正确的耐高温和抗磨损材料,降低锅炉避免的磨损,同时严格控制产品的质量和配比,使用合理的施工方案,保证耐火材料的性能。而在弯管的磨损问题上,可以采用避让措施,在使用循环流化床锅炉之前,将锅炉有突出的凸台进行修正,保证凸台平稳过度,经焊口外壁进行打磨,增加锅炉内壁的光滑面,降低弯管的磨损。
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2、运行中存在的结焦故障
在锅炉运行的过程中,结焦是常见现象。然而,在循环流化床锅炉运行中,结焦现象却比较少,这是由于循环流化床锅炉的炉膛内温度较为平稳。但是,结焦问题也是循环流化床锅炉运行中值得注意的一个问题,其主要产生的原因在于以下几点。①循环流化床锅炉的技术操作人员操作存在缺陷,使得炉膛温度过高,形成结焦;②循环流化床锅炉时有出现料层分层现象,出现风室压力波动较大,如果调整不到位,很容易出现结焦;③炉膛内的煤粒燃烧不均匀,使得煤粒局部温度过高进而形成结焦;④锅炉内的温度变化,燃料燃烧不彻底,同时在炉膛内大量补充煤炭,从而造成结焦。
处理措施。首先,技术人员要合理进行操作,保证临界流化风量,确认床层布风均匀,流化良好。控制好料层压力,不能太大和太低,控制在合理范围区间,其次,要保证循环流化床锅炉燃烧系统的正常运行,给煤粒度要符合相应的设计要求,随时掌握炉膛内的煤粒情况。最后,要严格控制炉膛的温度,当发生结焦问题时,要及时进停炉清理。
3、燃料外循环和旋风分离器问题
燃料外循环是指锅炉内燃烧的煤料飞出了炉膛,在旋风分离器的分离之下,那些没有燃烧的大颗粒物质会回到炉内进行二次燃烧现象。在实际操作中,出现这种故障时会致使床层温度和压力波动很大,从而造成锅炉运行的不稳定。造成这种现象的原因可能是因为返料风室内积灰太多造成燃料煤流化状况不佳,返料出现异常。
另外,布风板上风帽被损坏及风量调节不合理也会出现这种现象。根据笔者的经验,点炉之前需要对返料风室内的沉积物进行彻底清理,这样才能保证风帽的通畅。在锅炉运行的过程中需要对返料风及时进行调节,这样才能确保燃料经过旋风分离器分离之后能够自由落入返料箱内,正常进入炉膛。在实际的操作过程中,旋风分离器的工作效率是衡量工作性能的一项重要指标,它分离的效率与形状、结构、入口气体速度都有着十分密切的关系。若是分离器的工作效率低于设计值,就会造成那些没有燃尽的颗粒不能有效燃烧,发挥不出锅炉的节能目标。同时,飞灰量的加剧会造成尾部受热面积的大幅度磨损,从而增加除灰设备的消耗。另外,进入循环回路的灰量降低,会致使循环量的下降,这样床温不仅得不到有效的控制,还会影响锅炉的运行性能。所以,我们除了定期对分离器的各个部位进行检查外,还需要对燃煤料进行检查。锅炉供煤时所含的颗粒大小比例若是在合理的数值范围内,就会改善分离器的角度,从而提升烟气的流通速度,增强分离器的工作效率。
4、翻床问题
循环流化床锅炉日常运行比较稳定,接待负荷比较平稳,但由于燃料等原因,运行中常出现床压失稳导致翻床的现象,导致两床床压失稳,一侧床压急剧升高,一次风量显示为0,而另一侧床压下降,一次风量显示偏大,即锅炉的一侧因床料堆积太多已无法正常流化而另一侧床料被吹空。锅炉翻床时,造成机组出力受阻,直接影响到机组的安全经济运行。处理措施。解除风道燃烧器入口一次风挡板自动,手动进行调整,开大风量大的一侧一次风挡板,关小风量大的一侧一次风挡板,最终以原风量小的一侧风量开始增大并缓慢大于另一侧为止;如果翻床前床温较低,翻床后床压高一侧床温下降速度很快,应立即降低给煤量,或停止给煤线运行,同时投入床枪进行助燃,加强两侧排渣系统运行;如床料彻底翻死,应同时打开床压高一侧风燃器吹扫风门和混合风门,继续提高一次风压力,直至床料重新流化;同时可加大床压高的一侧的二次风压和风量,在提高一次风压的同时,适当降低流化风压力,防止因流化风串入回料管,造成回料系统超压爆破。
结束语
循环流化床锅炉在国内外工业生产的应用十分广泛,我们要努力提高大型循环流化床锅炉技术的理论水平,同行业多交流,多借鉴国外同类机组的运行经验,研究各种故障事故原因,使循环流化床锅炉不仅可以有效节约燃料资源的消耗,降低企业的工业生产成本,还可以通过节能减排,保护社会生态环境,提高企业的经济效益。
参考文献:
[1]杜宝忠.循环流化床锅炉炉膛受热面磨损及预防技术研究[D].华北电力大学,2014.
[2]刘金鹏,田军.循环流化床锅炉运行问题探析[J].科技传播,2014,21:141+125.
[3]于同福.循环流化床锅炉的运用及运行中的问题[J].科技创新与应用,2014,17:106.
论文作者:曹超
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/5
标签:锅炉论文; 流化床论文; 炉膛论文; 结焦论文; 磨损论文; 风量论文; 燃料论文; 《电力设备》2016年第9期论文;