大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨安全仪器

大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨

大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨 2011： 1　前言　　作为洁净煤发电技术的一种，大型CFB锅炉燃烧技术的应用目前得到了快速发展，国产化最大的2台450 t／h CFB锅炉机组已经顺利在保定热电厂投产，410 t／h的CFB锅炉机组在石家庄热电厂投产了2台，并在江西分宜电厂投产了1台。但是，随着大容量CFB锅炉机组的投运，大型CFB锅炉设备在稳定运行上暴露了一些问题。希望通过对大型CFB锅炉设备稳定运行问题的探讨，提高CFB锅炉运行和维护水准，确保机组能够长周期安全稳定运行，促进国产化大型CFB锅炉技术的发展。2　影响大型CFB锅炉稳定运行的主要问题　　目前，影响大型CFB锅炉长期稳定运行的主要问题有：炉膛及冷渣器的排渣、炉膛布风板的漏渣、耐火保温材料的选择、施工及烘烤、床下点火风道燃烧器的配风及保护、CFB锅炉特征量的在线测量及监视可靠性低下、给煤机的堵煤与断s煤、燃煤粒径的控制及其他辅机问题等。2．1　炉膛及冷渣器的排渣问题　　影响大型CFB锅炉长期运行的首要问题是锅炉的排渣问题。炉渣的可靠排放是锅炉稳定运行的基础，也是实现CFB可控制运行的标志。因此，选择合适的冷渣器并保证冷渣器的可靠、合理、稳定运行是实现锅炉顺利排渣的前提，也是锅炉排渣的下级—输渣系统稳定运行的保证。2．1．1　东锅选择式风水联合冷渣器　　东锅450 t／h CFB锅炉配备4台选择式风水联合冷渣器。锅炉排渣采用J阀风控制，冷渣器排渣采用旋转给料阀控制；选择室和第1冷却室采用180℃一次风热风冷却，第2冷却室和第3冷却室采用一次风机出口的冷风直接冷却；在第1冷却室和第2冷却室布置水冷管束作为省煤器的一部分。　　a．存在的问题　排渣量较大，冷渣器排渣温度过高，冷渣器经常需要间断运行；冷渣器内部磨损严重；在冷渣器的选择室部位结焦而导致冷渣器停运；冷渣器无法实现连续运行，4台冷渣器不能满足机组运行的需要，锅炉运行受制于冷渣器，经常造成锅炉降负荷运行或停炉。　　b．原因分析　锅炉排渣失控，没有建立冷渣器的进渣与出渣的平衡是造成上述问题的主要原因。因为冷渣器的设计是按一定的物料平衡设计的，当锅炉排渣失控（即冷渣器的进渣失控）时，大量的热渣快速进入冷渣器，而冷渣器的冷却风和冷却水不足以将热渣冷却到设计的排渣温度，运行人员加大冷却风量的投入，使得冷渣器内部的磨损加剧，在不能将热渣冷却下来时，导致冷渣器需要停运进行冷却；当选择室进渣量较大时，大量的未燃烧煤粒会随着渣流涌入选择室，在渣层较厚的情况下会造成局部的沟流和局部的不流化，并在选择室内发生可燃物的再燃和结焦，造成选择室排渣口的堵塞。　　c．采取的措施　用控制锅炉排渣J阀风压的大小来控制锅炉的排渣量，建立冷渣器的进渣与出渣的平衡，保持选择室床压的稳定与可控。　　d．实施后的效果　冷渣器能够稳定可靠运行，能够实现连续排渣，排渣温度可以控制在150℃左右，3台冷渣器就可以保证锅炉满负荷运行。2．1．2　哈锅L阀控制风水联合冷却溢流式冷渣器　　石家庄热电厂220 t／h CFB锅炉配备了2台L阀控制的风水联合冷却溢流式冷渣器。锅炉排渣采用L阀控制，冷渣器排渣为溢流式出渣，在冷渣器底部设置2个事故排渣口，采用2台冷渣器用罗茨风机进行直接冷却；在第2冷却室和第3冷却室布置水冷管束，加热后的除盐水直接进入除氧器水箱。　　a．存在的问题　L阀只起疏通作用，锅炉排渣量的大小不易控制，在锅炉排渣口部位易结焦；冷渣器内部的渣易堆积形成沟流，在不能建立初始流化的情况下，只能通过事故放渣进行排渣，排渣温度过高，冷渣器内易结焦。　　b．原因分析　冷渣器的冷却风机选型较小，冷却风量不足；L阀的控渣性能不好，排渣量大小不易控制，且L阀的耐磨耐火材料易于脱落，易造成堵塞。　　目前，该炉的排渣只能依靠事故排渣进行，运行状况不良，锅炉运行受制于冷渣器能否正常出渣。2．2　锅炉炉膛布风板的漏渣问题　　东锅生产的450 t／h和410 t／h CFB锅炉炉膛布风板均存在漏渣情况。在冷态和停用床下油枪前，炉膛布风板不漏渣，漏渣发生在锅炉带上一定负荷且床下油枪停用后，漏渣的部位在靠近后墙的回料中心附近。大量的漏渣将导致水冷风室的堵塞，并使水冷风室磨损严重，危及锅炉的正常运行。　　东锅100 MW等级的CFB锅炉回料口为2个，布风板的风帽为定向“7”字型，布风板阻力较小；哈锅100 MW等级的CFB锅炉回料口为4个，布风板的风帽为钟罩式，布风板阻力较大。　　通过初步的试验及现象分析认为，造成炉膛布风板漏渣的原因可能为：回料布置集中，局部的回料量偏大、布风板阻力偏小、风帽制造粗糙。　　因为CFB锅炉大型化后，额定负荷时的循环物料量很大，如果不相应增加回料口势必造成局部回料量过大，使布风板上的局部床压过高。当布风板阻力偏小时容易随着炉膛循环量的增加而发生漏料情况。而在循环物料量较小时并不发生漏料，这与实际情况是相吻合的。因此，必须在大型CFB锅炉的设计中充分考虑回料量的均匀分布，避免造成局部回料量过大的问题。同时，应注意风帽的结构是否合理和制造加工质量是否合格。

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