摘要：锅炉是工业生产中一项重要的设备，针对440t/h循环流化床锅炉在调试运行过程中出现的问题进行分析，制定措施，保证锅炉的稳定运行。
关键词：440t/h；循环流化床；锅炉运行
1锅炉设备概况
1.1锅炉简介
锅炉形式：高温高压，单汽包横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架π型布置CFB锅炉。
锅炉采用紧身封闭，在运转层9m标高设置格栅平台。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是两台蜗壳式绝热旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置四组省煤器及一，二次风各三组空气预热器。
本锅炉采用的循环流化床燃烧技术，是结合该公司多年来生产循环流化床锅炉的经验开发的新一代产品。在燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室；二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。燃料在炉膛内与流化状态下的循环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定后，大量物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环方式，沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小物料经蜗壳式绝热旋风分离器，绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气经转向室、 高温过热器、 低温过热器、 省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加生石灰粉，能显著降低SO2的排放，采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合利用价值，因而它更能适合日益严格的国家环保要求。
1.2锅炉设备参数
锅炉型号：UG-440/10-M，额定蒸发量：440t/h，过热蒸气额定压力（表压）：10.0Mpa，锅炉排烟温度：138℃，排污率：≤1％，空气预热器进风温度：20℃，锅炉计算热效率：91.52％，燃料消耗量：56.134t/h，生石灰粉消耗量：4.5t/h，给水温度：230℃，一次热风温度：200℃，二次热风温度：200℃，一、二次风量比：55：45，循环倍率：25–30，锅炉飞灰份额：70％，脱硫效率（钙硫摩尔比为2.0时）：≥90％
2问题分析
2.1播煤风管道布置和风帽选型
2.1.1播煤风管道布置和风帽选型的缺陷
1#机组在试运行过程中曾出现播煤风风量降低，燃料量和负荷不匹配的现象.原因是锅炉布风板风帽漏床料严重，风室内床料堆积严重，播煤风携带大量床料进入播煤风风管，在给煤弯头处堆积堵塞，引起落煤管堵塞.虽然对播煤风管、给煤管道进行输通，堵塞状况没有明显改善，机组被迫停运.经过分析发现原设计存在以下缺陷：
（1）播煤风管道设计位置不合理。原设计拨煤风直接从风室取风，管道布置虽然简单，但缺点是风室中的床料容易随热风进入播煤风管，造成给煤管道堵塞，且容易造成锅炉布风不均匀，影响流化效果，引起锅炉结焦。（2）风帽设计不合理，易漏床料.原设计风帽为T型风帽，锅炉布风板上装有365个风帽，每个风有4个出风口，当炉内床压波动时，气固二相流状态变化，大量床料沿风帽出风口逆向进入风室。在原风帽每个出风口内加1个不锈钢短节，以减小出风口孔径，延长出风距离，使漏床料的问题得到改善，但没有从根本上解决，修改之前每8h风室排放一次床料，修改之后每24h排放一次床料。（3）风室底部没有设计临时排渣口，临时加装的2根排渣管不能满足大量排渣需要。
2.1.2优化措施
（1）对播煤风系统进行改造，将原设计一次风室取风口封堵，延长取风管，在一次风管进风室前引一路热风作为拨煤风，使拨煤风管道与风室隔离，床料进不到拨煤管道内，使播煤风管堵塞问题得到彻底解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）利用停炉检修时间，对原设计风帽进行全部更换，更换后的风帽的优点是流化风在风帽内部形成迷宫形密封，出风口孔径较小（8×Υ16mm），不易漏床料，风帽改造后，经一个月的运行，没有发现漏床料.同时使流化情况有了很大的改善，改造前风室两侧压力测点相差0.5～1.2kPa，甚至达3.0kPa，改造后风室两侧压力测点仅相差0.2～0.6kPa，布风明显均匀。
2.2锅炉床
2.2.1锅炉床温低的问题
床温是循环流化床锅炉运行中监视和控制的重要参数，床温的高低直接影响燃料燃烧效率、传热系数、脱硫效果.根据煤种的不同，每台循环流化床锅炉都有一个最佳的床温，CFB锅炉设计运行床温是850～910℃，在B-MCR工况时为898℃.床温参数通过布置在炉膛前、后、左、右墙的24个热电偶测点监测。
某电厂1#机组运行初期带135MW负荷时，锅炉床温一般在760℃左右，比较低，床温升不上去，低负荷时床温更低，最低断油稳燃负荷在60MW，超过了设计断油稳燃负荷50MW，直接影响锅炉的经济运行和燃烧效率。经分析发现主要是设计中对给煤方式的影响考虑不够.循环流化床锅炉的给煤方式主要有2种：一是后墙回料器给煤；二是前墙通过播煤风给煤。回料器后墙给煤方式，给煤与床料混合充分，进入炉膛前的预热时间长，主要燃烧区明显前移，下部燃烧份额大，因此床温较高。但前墙给煤方式，给煤在播煤风的携带下直接进入炉膛，位置在上、下二次风之间，这种给煤方式入炉煤在进入炉膛前没有预热阶段并且与床料的混合程度与播煤风的刚度有明显的关系，使循环流化床锅炉较同容量锅炉床温低80～100℃。
经分析认为，在既定的锅炉条件下，影响床温的因素主要有负荷、风量、一二次风配比、给煤量、煤质情况等.根据机组运行情况分析，影响床温的主要因素为燃用煤种属于低挥发的无烟煤，并且煤的颗粒细，颗粒分布不均，粒径≤1mm的占75%～80%，与设计煤粒径要求相差较大，设计入炉煤粒径小于6mm，其中<1mm的占35%，1～3mm的占50%，3～6mm的占13%。入炉煤粒度不均，细颗粒太多，又是无烟煤，造成炉燃烧区域上移，出现床温低，屏式过热器处及再热器超温现象严重。1#机组启动初期适逢雨季，煤较湿，原煤仓堵煤问题严重，给煤时断时续，对燃烧调整造成了不利的影响。
2.2.2调节措施
（1）对煤质进行调整，分别选用几个矿的不同煤种进行混合，增加入炉煤的颗粒含量，使入炉煤的颗粒度尽量满足设计筛分要求。（2）调整破碎机的间隙，由原设计的破碎粒径为6mm调至8mm，最终调至11mm，增加入炉煤大颗粒的含量，使粒径≤1mm的颗粒调到70%以下。（3）增加上二次风风量，减小下二次风风量，减小后墙二次风风量，增加播煤风风量，尽可能使炉内燃烧中心下移，床温分布均匀；调整后，前墙上层二次风门一般开度75%，下层25%；后墙上层70%，下层25%，拨煤风风量由设计值4000m3/h调为7000m3/h。（4）控制炉膛出口含氧量，使其保持在3.5%～4.0%之间。
2.3给煤系统故障频繁原因分析及采取的对策
发电厂循环流化床锅炉采用后墙二级给煤，A，B侧各布置有一级皮带称重式给煤机，二、二级埋刮板给煤机。二级给煤机各有2个落煤口，交叉给煤。运行中通过控制一级皮带称重式给煤机的转速调节给煤量。给煤系统故障频繁主要是因为落煤口旋转给料阀的问题：由于落煤口旋转给料阀电机接线盒离密封风管（热二次风）位置太近，长期工作在高温环境中，经常造成其绝缘损坏而旋转给料阀跳闸。另外，落煤口旋转给料阀转速为变频调节，其变频器经常发生故障，且落煤口旋转给料阀经常被煤中的小石块卡住。因此决定对其进行技术改造：
2.3.1拆除落煤口旋转给料阀，在该同一位置加装一气动插板门，并在落煤电动插板门和加装的气动插板门之间加装密封装置。
2.3.2加装的气动插板门，其热工控制逻辑和原来落煤口旋转给料阀的保持不变，即当锅炉MFT动作，气动插板门应关闭，给煤系统应停运。
2.3.3加装的气动插板门，其控制装置移位至给煤机平台，该处通风顺畅，周围环境温度不高。通过技术改造，给煤系统故障频繁原因得到了解决，而且加装的气动插板门运行也很正常。
3结束语
综上所述，在当前循环流化床锅炉使用的过程中，要不断提升解决问题的能力，保证设备的稳定、长周期运行。
参考文献
[1]杨建华,屈卫东,杨义波,等.新乡火电厂440t/h循环流化床锅炉技术特点[J].中国电力,2012,(10).25-27.
论文作者:杨杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：锅炉论文; 炉膛论文; 风帽论文; 风管论文; 流化床论文; 预热器论文; 粒径论文; 《基层建设》2017年第35期论文;