DG480t/hCFB锅炉系统、运行中存在的问题及预防措施

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DG480t/hCFB锅炉系统、运行中存在的问题及预防措施

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-24 9:26:04

1. 锅炉概述 1.1 锅炉主要技术特点： DG480t/h超高压再热CFB锅炉的主要特点为：（1）采用双炉膛结构，在内布置双面水冷分隔墙及屏过、屏再；（2）汽冷式旋风分离器；（3）尾部省煤器以上采用双烟道结构，前烟道布置低再，后烟道布置高过、低过；（4）采用具有自平衡的”J”阀返料器；（5）风帽为大直径钟罩式风帽；（6）共布置有六个给煤口,三个石灰石口,给煤口和石灰石口全部置于炉前,在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置；（7）采用分段送风；（8）四台冷渣器布置在炉膛两侧，每侧两台。 1.2 锅炉规范名称单位 B-MCR 过热蒸汽流量 t/h 480 过热蒸汽压力 MPa 13.73 过热蒸汽温度 ℃ 540 再热蒸汽流量 t/h 390.52 再热蒸汽进/出口压力 MPa 2.86/2.68 再热蒸汽进/出口温度 ℃ 316/540 给水温度 ℃ 248 高加切除后的给水温度 ℃ 167 锅炉计算效率％ 88.7 排渣温度 ℃ 150 排烟温度 ℃ 130　

1.3燃料特性 Car：37.62％， Har：2.3％， Oar：11.56％， Nar：0.61％， Sar：0.23％， War：8.04％， Aar：39.64％ Qnet.ar：13390Kj/Kg，煤粒度：8mm、d50=0.9 2. 锅炉主要系统简介 锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，两台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井三部分组成。炉膛内布置有屏式受热面：六片屏式过热器管屏、四片屏式再热器管屏和一片水冷分隔墙。锅炉共布置有六个给煤口，三个石灰石口，给煤口和石灰石口全部置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，水冷风室下部布置有点火风道，点火风道内布置有两台床下启动燃烧器，锅炉启动采用床下启动方式，燃用0＃－20＃轻柴油。启动燃烧器由高能点火装置、内回油机械雾化油枪、配风器、伸缩机构、火焰检测装置等组成。炉膛两侧分别设置两台多仓式风水联合冷却流化床冷渣器。渣从位于水冷壁侧墙的排渣口排出，炉膛排渣口仅略高于床面。在每个进渣管上均布置有风管，通过风管的定向布置保证渣从炉膛至冷渣器顺利输送。冷渣器冷却和流化用风由单独的流化风机供给，与高温渣进行热交换后的出风作为二次风从侧墙引入炉内；其冷却水系统为单元制闭合回路系统，冷却水为除盐水，系统中设有两台闭式循环水泵，两台水－水热交换器、一台闭式循环水箱，水－水热交换器的二次冷却水为循环水，夏季为补充水。炉膛与尾部竖井之间，布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台“J”阀回料器。尾部由包墙分隔，在锅炉深度方向形成双烟道结构，前烟道布置了两组低温再热器，后烟道从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器，在过热器和再热器烟气出口平行烟道内布置双烟气调节挡板，向下前后烟道合成一个，在其中布置有螺旋鳍片管式省煤器和卧式空气预热器，空气预热器采用光管式，沿炉宽方向双进双出。锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。炉膛水冷壁、旋风分离器及尾部包墙全部悬吊在顶板上，由上向下膨胀；炉膛左右方向通过刚性梁的限位装置使其以锅炉对称中心线为零点向两侧膨胀；尾部受热面则通过刚性梁的限位装置使其以锅炉对称中心线为零点向两侧膨胀。回料器和空气预热器均以自己的支撑面为基准向上膨胀，前、后和左、右为对称膨胀。在炉膛出口与分离器入口之间、分离器出口烟道与尾部竖井之间、吊挂的对流竖井与支撑的空气预热器之间均采用非金属膨胀节隔离；在J阀回料器与分离器锥段出口和炉膛回料口之间、炉膛出渣口和冷渣器入口之间采用金属膨胀节隔离相互间的胀差同时保证锅炉的密封和运行的可靠性。锅炉汽水系统回路包括尾部省煤器、汽包、水冷系统、汽冷式旋风分离器进口烟道、汽冷式旋风分离器、尾部竖井包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器及连接管道、低温再热器、屏式再热器及连接管道。锅炉给水首先被引至尾部烟道省煤器进口集箱两侧，逆流向上经过水平布置的螺旋鳍片管式省煤器管组进入省煤器出口集箱，通过省煤器引出管从汽包右封头进入汽包。在启动阶段没有建立足够量的连续给水流入汽包时，省煤器再循环管路可以将锅水从汽包引至省煤器进口集箱，防止省煤器管子内的水停滞汽化。锅炉的水循环采用集中供水，分散引入、引出的方式。给水引入汽包水空间，并通过集中下降管和下水连接管进入水冷壁和水冷分隔墙进口集箱。锅水在向上流经炉膛水冷壁、水冷分隔墙的过程中被加热成为汽水混合物，经各自的上部出口集箱通过汽水引出管引入汽包进行汽水分离。被分离出来的水重新进入汽包水空间，并进行再循环，被分离出来的饱和蒸汽从汽包顶部的蒸汽连接管引出。饱和蒸汽从汽包引出后，由饱和蒸汽连接管引入汽冷式旋风分离器入口烟道的上集箱，下行冷却烟道后进入汽冷式旋风分离器入口烟道的下集箱，然后由连接管引入汽冷式旋风分离器下集箱，上行冷却分离器筒体之后，由连接管从分离器上集箱引至尾部竖井侧包墙上集箱，下行冷却侧包墙后进入侧包墙下集箱，由包墙连接管引入前、后包墙下集箱，向上行进入中间包墙上集箱汇合，向下进入中间包墙下集箱，即低温过热器进口集箱，逆流向上对后烟道低温过热器管组进行冷却后，从锅炉两侧连接管引至炉前屏式过热器进口集箱，流经屏式过热器受热面后，从炉膛上部屏式过热器出口集箱两侧经连接管返回到尾部竖井后烟道中的高温过热器，最后合格的过热蒸汽由高过出口集箱两侧引出。从汽机高压缸来的排汽由尾部竖井前烟道低温再热器进口集箱引进，流经两组低温再热器，由低温再热器出口集箱引出，从锅炉两侧连接管引至炉前屏式再热器进口集箱，逆流向上冷却布置在炉膛内的屏式再热器后，合格的再热蒸汽从炉膛上部屏式再热器出口集箱两侧引至汽机中压缸。过热器系统采用调节灵活的喷水减温作为汽温调节和保护各级受热面管子的手段，整个过热器系统共布置有两级喷水减温器。一级减温器（左右各一台）布置在低过出口至屏过入口管道上，作为粗调；二级减温器（左右各一台）布置在位于屏过与高过之间的连接管道上，作为细调。减温水从给水泵出口高加前管道上接出。再热汽温采用尾部双烟道挡板调温作为主要调节手段，通过调节尾部过热器和再热器平行烟道内的烟气调节挡板，利用烟气流量和再热蒸汽出口温度的关系来调节挡板开度，从而控制流经再热器侧和过热器侧的烟气量，达到调节再热汽温的目的。流经再热器侧的烟气份额随锅炉负荷的降低而增加，在一定的负荷范围内维持再热汽温为额定值。为增加调节灵敏度，再热系统也布置两级减温器，第一级布置在低温再热器进口前的管道上（左右各一台），作为事故喷水减温器，第二级布置在低温再热器至屏式再热器的连接管道上（左右各一台），作为微喷减温器。其减温水从给水泵中间抽头接出。以上两级减温器均可通过调节左右侧的喷水量，以达到消除左右两侧汽温偏差的目的。一、二次风分开布置，并由各自的风机单独供风，采用分级配风。一次风一路经炉底布风板给入使床料流化；第二路热风经播煤增压风机后用于炉前气力播煤。二次风一路经空气预热器加热后从前后墙分两层送入炉膛，上二次风口前后墙各8个、下二次风口前后墙各10个。另一路未经预热的冷二次风作为给煤皮带的密封用风。脱硫剂采用石灰石粉，以气力输送方式直接从前墙三个石灰石口给入。锅炉在多处敷设耐火耐磨材料确保锅炉的安全可靠运行。在点火风道、冷渣器、J阀回料器、分离器出口烟道这些无热传导的区域内部都敷设有两层耐火耐磨材料，其中最靠近外层金属板的是保温层，内层是耐磨耐火层。在炉膛下部密相区四面墙水冷壁上、汽冷分离器内壁、炉膛内屏式受热面底部弯曲及倾斜处、炉膛四面墙上的开孔区、炉膛至旋风分离器入口烟道四周及侧、后墙局部区域、前后墙水冷壁相交的顶部回流区等压力部件易磨损区，采用密焊销钉加低绝热性能的耐磨耐火材料结构予以防磨。锅炉采用蒸汽吹灰系统保持受热面的清洁。汽源取自低温再热器进口集箱，在B-MCR工况下蒸汽压力约为2.86Mpa、温度316℃。对流受热面布置18台、空气预热器布置16台，共计34台吹灰器，采用PLC控制，纳入DCS管理中，启停可从DCS操作。 3. 存在的问题及预防措施 3.1 #1炉在启动中发生过两次主流化风道膨胀节烧损的事故，造成被迫停炉。分析事故原因：（1）点火底料过厚，启动时一次风压过低，点火风机出口压力高，致使热烟气反窜至一次风道；（2）启动时点火风道风温过高；（3）点火风、混合风及主流化风调节不合理，使热烟气憋在点火风道内排不走；（4）回油压力调整过高，点火初期油量过大；(5)膨胀节质量不好，存在缺陷。采取措施：（1）检查膨胀节是否有漏风的地方，必要时可在风道膨胀节外部焊金属密封壳；（2）点火时保证底料厚度合适（500mm左右）,在保证最低流化风量的基础上提高一次风出口压头，在良好燃烧的基础上降低点火风压，防止烟气反窜；（3）点火初期小油量点燃，必须保证点火风道风温控制在1000℃以下，混合风道风温最高不超过950℃；（4）适当开大主流化风门，保持温升稳定，以免延长启动时间。 3.2 ＃1炉正常运行时，炉膛两侧床压偏差较大。分析原因：（1）布风板布风不均匀，床面局部流化不良；（2）两侧分离器分离效率偏差，致使两侧返料量不均；（3）两侧冷渣器排渣量不均或太少，致使床压偏差。预防措施：（1）在停炉后彻底检查布风板及风帽，保证处于良好状态；（2）加强运行调整，保证炉内流化良好；（3）加大冷渣器的排渣量维持床压在5－7Kpa，注意冷渣器的日常维护；（4）注意“J”阀风量的调整，避免出现返料不畅的现象。 3.3 ＃1、＃2炉在运行中出现返料不畅，返料器振动带动整个炉本体振动的现象。分析以上现象的主要原因：（1）冷态启动时，由于温度水平较低，返料流动性较差，冷料积存在返料器内，致使返料不畅；（2）返料风量风压过低，不能满足冷态下返料流化或返料器配风不合理，致使两侧存在差异；（3）运行调整中，调整一次风量幅度过大致使返料量突增，破坏了原来的动态平衡使返料器返料不畅引起振动。预防措施：（1）在启动初期密切注意返料温度、压力的变化，如风量、压力不变化，则用风量进行调节，保证温度逐步上升；（2）正常运行中，调节上升段、下降段流化风量及松动风量，保证风量分配合适；（3）若经以上处理返料仍不正常，则可用压缩空气进行吹扫，直至正常。 3..4 炉膛出口膨胀节烧红及分离器出口中心筒外筒烧红现象。经过运行观察分析其原因有：（1）浇铸料质量差，施工工艺不合格，易脱落；（2）运行调整一次风量过大，使燃烧靠后；（3）安装、检修工艺差，存在漏风。预防措施：（1）加强浇铸料检查，减少表面裂纹，必要时更换，在易脱落部位加密销钉；（2）加强运行调整，保证一、二次风量分配合理，尽量减少一次风量；（3）做炉膛严密性试验，减少漏风，保证检修质量。 3.5 冷渣器结焦。分析原因：（1）锅炉配两台离心式冷渣风机，运行中单台冷渣器冷渣风量过大，不能在冷渣器内建立初始冷料层，无法使热料冷却，由于温度过高而使冷渣器内结焦；（2）锅炉在低负荷时，投煤量偏大，使燃烧不完全的燃料进入冷渣器内发生二次燃烧，致使冷渣器超温结焦；（3）燃料含灰份超设计值过多，排渣量超出冷渣器设计能力致使冷渣器堵渣结焦。（4）调试时没有对冷渣器进行冷态试验，运行人员对冷渣器性能、参数不了解。预防措施：（1）对冷渣器进行改造，将原来的风水联合冷渣器改为密孔板风冷式冷渣器（矸电已初步使用）；（2）在低负荷运行时尽量提高床温，减少给煤量，减少或停止最边上两台给煤机的煤量，减少进入冷渣器的可燃物；（3）改变冷渣器的运行方式，由连续运行改为间歇运行；（4）加强冷渣风量及冷渣器进渣量的调整，保证各室温度在500℃以下运行；（5）重新对冷渣器进行冷态试验，为运行调整提供参数依据。 3.6 水冷壁磨损。两台锅炉在进入商业运行后，多次因水冷壁泄漏被迫停运。分析原因：（1）锅炉在实际运行中床压比设计值高出许多；（2）燃烧调整及一二次风配比不当；（3）运行中一次风过大，使密相区高出炉膛四周打浇注料的区域；（4）炉内浇注料施工质量差易脱落，个别部位没有进行浇注；（5）冷渣器回风管回风风速高且含灰量大。预防措施：（1）合理控制和调节一二次风的比例，抑制密相区上升；（2）对水冷壁进行喷涂等防磨措施，增强管子的抗磨强度；（3）严格控制床压在5－7Kpa；（4）加强对浇注料的检查修复工作，减少表面裂纹，必要时更换；（5）采取措施尽量保证水冷壁表面光滑；（6）保证炉膛两侧平衡排渣，避免单台或单侧排渣。 4. 结束语 以上例举了两台锅炉在运行中反映的问题，但真正影响运行的还是磨损与炉膛排渣问题，目前这两项我厂和锅炉厂以及一些技术单位正在研究解决，排渣问题已解决的初见成效，其他例举的问题已根据现场情况进行了完善与改进，已不是制约运行的因素。通过对以上问题的分析、总结，我们以对CFB的故障特性已有了初步的掌握。由于机组运行时间较短，运行人员在调整中还有待于总结经验，不断提高运行水平，以充分发挥循环流化床锅炉的诸多优势。

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