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摘要:叙述了循环流化床锅炉的概况、影响循环流化床锅炉正常运行的因素、解决影响循环硫化锅炉正常运行的有效措施,分析了循环流化床锅炉运行中的常见问题。
关键词:循环流化床锅炉 运行 常见问题
循环流化床燃烧技术是近年发展起来的高效、低污染的清洁燃烧技术,其主要特点在于燃料及石灰石粉经多次循环,反复地进行低温燃烧和脱硫反应,不但能达到低 NOx 排放、90%以上的脱硫效率和与煤粉锅炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广,负荷调节性能好,灰渣易于综合利用等优点,因此在国际上得到迅速的商业推广。
1、CFB锅炉暴露出的问题
1.1除渣系统故障,除渣系统作为锅炉排渣的重要设备,直接影响到锅炉安全稳定运行。我发电公司的冷渣器采用滚筒式冷渣器、埋刮板输渣机、斗提机,主要故障是排渣管堵塞、刮板断开、斗提机中斗子损坏,主床床料过多,影响机组带负荷,对于双布风板循环流化床锅炉来说,极易造成翻床事件,控制不及时,还容易造成锅炉结焦。
1.2 旋风分离器故障,主要体现在:旋风分离器中心筒损坏,粗细循环物料分离差,入口静压波动大导致回料不连续,床压、床温出现大幅度的波动,严重时破坏外循环,使尾部受热面积灰严重,造成尾部烟道再燃烧,损坏空预器。
1.3 给煤系统故障。主要体现在:给煤机变频器故障、刮板给煤减速机故障,刮板、称重给煤机堵煤、跳闸,原煤斗贴壁严重,下煤不畅,给煤机链条销子断,断链等。
1.4 CFB锅炉的磨损和浇注料脱落。CFB锅炉的磨损最严重部位是密相区浇注料与水冷壁的结合部,其次是回料器内部、尾部烟道中的部分管道部位易发生浇注料脱落现象。浇注料脱落主要发生在锅炉冷态点火初期,脱落后的浇注料修复后同旧的浇注料结合差,效果不理想,影响锅炉正常流化、回料不畅、带负荷和机组的长周期运行。
1.5 CFB锅炉的膨胀问题。锅炉在经过一段时间运行后,由于材质的关系和锅炉的频繁启停,导致一些膨胀节及密封部位撕裂、泄露甚至烧坏,其中回料腿膨胀节是最薄弱环节;再有就是一次风机出口风膨胀节,尤其两台一次风机发生抢风现象对膨胀节损伤较严重。
2、解决影响循环流化锅炉正常运行因素有效措施
2.1 解决壁管磨损问题
为了更好的解决水冷臂弯管的磨损问题,一方面水冷臂采用高耐磨材料,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。
2.2解决炉膛结焦问题措施
低温结焦一般是灰渣的温度出局部超温或低温而引起的。这种结焦可能在启动或是压火的时候出现在床内,也有可能出现在床外。为了解决这一问题,必须保证易发区域流化正常、颗粒混合物均匀或是移动温度下的温度均匀,也可以向床内加入石灰石材料;高温结焦是在床层表面温度较高、流化正常情况下出现的结焦现象。一旦床内碳含量过高,其就可能出现结焦现象;渐进性结焦是难以发现的结焦形式,其一般出现在布风系统的安装质量不好、运行参数控制不当或是堵塞上。不管是哪一种结焦形式都会使渣管堵塞或是排渣管被迫停止。 实际运行中一旦出现高温结焦,由于焦块粘结,很快会造成床面的大面积结焦.低温焦和渐进焦的形成往往是由于床料的流化不良引起,原因可能是燃料质量问题、风煤比问题、返料问题、运行床压等指标问题、排渣问题等多种原因导致,及时发现及时处理可挽回。
2.3解决冷渣器问题措施
为了解决冷渣器问题,最好是在渣管上增设内通冷却水和耐磨锥形阀和变频器,以便更好的对冷渣器的进渣量进行控制。通过控制冷渣器的转速来控制排渣量,从而对运行床层差压进行控制,不仅能对进渣量进行调节,同时也能避免进渣管堵塞。在循环流化床锅炉排渣之前,应该先打开冷却水,停运前,先关上冷渣器灰控阀,渣排净后再关闭冷却来回水门,以避免冷渣器的损坏和排渣管堵塞。为了更好的解决这一问题,不仅在设计上要保证下渣管到冷渣器的合理通畅,而且要在运行中加强管理,避免因检查维护不到位而导致的设备故障。
2.4解决旋风分离器问题措施
在循环流化床锅炉运行过程中,一旦发现回料不正常,就应该对旋风分离器下部吹扫风量进行相应调整,必要的时候应该将锅炉的负荷降至最低。当尾部烟道有出现大量积灰时,就应该及时对其吹灰,必要的时候可以在事故口进行放灰。同时也应该适当的降低冷渣器转速,并在此基础上提高二次风量比例,将燃烧风量降至最低,这样能保证炉内燃料和床料有足够的停留时间。也就是说在增加内循环时间和数量的同时来降低分离器物料的比例。当燃烧工况突然发生变化时,必然会使循环破坏。在这种情况下,就应该对锅炉参数进行及时调整并建立新的平衡点。
2.5给煤系统故障解决措施
2.5.1流化床锅炉的燃煤根据煤的物理特性和现场实际,设置干煤设施;有效减少煤中的细微颗粒(如在煤破碎机前加设旁路),防止煤的过度粉碎,减少粘煤的可能性;根据燃煤的实际情况,锅炉煤仓加装可靠的松动装置,在给煤机下加装电动调节阀,保证给煤的连续性和均匀性。
2.5.2对给煤系统做好选型,加强给煤系统运行中检查的力度。
2.5.3加强燃料的管理和质量控制,防止不易破碎的杂物进入给煤系统。
2.6 流化床锅炉膨胀问题
锅炉炉膛、旋风分离器、尾部烟道有不同的膨胀中心,因此锅炉的许多部件采用了膨胀节连接,如锅炉到旋风分离器进口、旋风分离器出口到水平烟道等。锅炉在冷态和热态时部件之间的不同膨胀度,膨胀节恶劣的工作环境,锅炉负荷的升降导致的床温变化,锅炉频繁的启停,使膨胀节容易在交变应力下损坏,因此运行中应加强对床温的控制。各膨胀节特别是回料腿至炉膛的膨胀节,在金属膨胀节能够满足各方面的膨胀要求时,应考虑换成金属膨胀节;充分利用停炉机会,对膨胀节进行检查、修补、更换。非金属膨胀节设计应考虑通风以及防止积灰和煤粉导致损坏;在锅炉设计时应考虑对不同的膨胀进行补偿。
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。然而,循环流化锅炉在实际运行过程中还存在管理和操作等问题,不能使其更好的发挥其作用。为了使其在企业中更好的发挥其作用,为企业创造更多价值,就应该对循环流化锅炉运行中出现的问题进行分析,并在此基础上采取相应措施以解决实际问题。
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.(09)1- 3.
[2]张晓明,刘俊宝.循环流化床锅炉运行调整中的常见问题及改进措施[ J ].内蒙古环境科学.2009.21.(04)91- 93
作者简介:张培才(1985—),男 ,甘肃榆中人,本科,助理工程师,从事电厂集控运行工作。
关键词:循环流化床锅炉 运行 常见问题
循环流化床燃烧技术是近年发展起来的高效、低污染的清洁燃烧技术,其主要特点在于燃料及石灰石粉经多次循环,反复地进行低温燃烧和脱硫反应,不但能达到低 NOx 排放、90%以上的脱硫效率和与煤粉锅炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广,负荷调节性能好,灰渣易于综合利用等优点,因此在国际上得到迅速的商业推广。
1、CFB锅炉暴露出的问题
1.1除渣系统故障,除渣系统作为锅炉排渣的重要设备,直接影响到锅炉安全稳定运行。我发电公司的冷渣器采用滚筒式冷渣器、埋刮板输渣机、斗提机,主要故障是排渣管堵塞、刮板断开、斗提机中斗子损坏,主床床料过多,影响机组带负荷,对于双布风板循环流化床锅炉来说,极易造成翻床事件,控制不及时,还容易造成锅炉结焦。
1.2 旋风分离器故障,主要体现在:旋风分离器中心筒损坏,粗细循环物料分离差,入口静压波动大导致回料不连续,床压、床温出现大幅度的波动,严重时破坏外循环,使尾部受热面积灰严重,造成尾部烟道再燃烧,损坏空预器。
1.3 给煤系统故障。主要体现在:给煤机变频器故障、刮板给煤减速机故障,刮板、称重给煤机堵煤、跳闸,原煤斗贴壁严重,下煤不畅,给煤机链条销子断,断链等。
1.4 CFB锅炉的磨损和浇注料脱落。CFB锅炉的磨损最严重部位是密相区浇注料与水冷壁的结合部,其次是回料器内部、尾部烟道中的部分管道部位易发生浇注料脱落现象。浇注料脱落主要发生在锅炉冷态点火初期,脱落后的浇注料修复后同旧的浇注料结合差,效果不理想,影响锅炉正常流化、回料不畅、带负荷和机组的长周期运行。
1.5 CFB锅炉的膨胀问题。锅炉在经过一段时间运行后,由于材质的关系和锅炉的频繁启停,导致一些膨胀节及密封部位撕裂、泄露甚至烧坏,其中回料腿膨胀节是最薄弱环节;再有就是一次风机出口风膨胀节,尤其两台一次风机发生抢风现象对膨胀节损伤较严重。
2、解决影响循环流化锅炉正常运行因素有效措施
2.1 解决壁管磨损问题
为了更好的解决水冷臂弯管的磨损问题,一方面水冷臂采用高耐磨材料,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。
2.2解决炉膛结焦问题措施
低温结焦一般是灰渣的温度出局部超温或低温而引起的。这种结焦可能在启动或是压火的时候出现在床内,也有可能出现在床外。为了解决这一问题,必须保证易发区域流化正常、颗粒混合物均匀或是移动温度下的温度均匀,也可以向床内加入石灰石材料;高温结焦是在床层表面温度较高、流化正常情况下出现的结焦现象。一旦床内碳含量过高,其就可能出现结焦现象;渐进性结焦是难以发现的结焦形式,其一般出现在布风系统的安装质量不好、运行参数控制不当或是堵塞上。不管是哪一种结焦形式都会使渣管堵塞或是排渣管被迫停止。 实际运行中一旦出现高温结焦,由于焦块粘结,很快会造成床面的大面积结焦.低温焦和渐进焦的形成往往是由于床料的流化不良引起,原因可能是燃料质量问题、风煤比问题、返料问题、运行床压等指标问题、排渣问题等多种原因导致,及时发现及时处理可挽回。
2.3解决冷渣器问题措施
为了解决冷渣器问题,最好是在渣管上增设内通冷却水和耐磨锥形阀和变频器,以便更好的对冷渣器的进渣量进行控制。通过控制冷渣器的转速来控制排渣量,从而对运行床层差压进行控制,不仅能对进渣量进行调节,同时也能避免进渣管堵塞。在循环流化床锅炉排渣之前,应该先打开冷却水,停运前,先关上冷渣器灰控阀,渣排净后再关闭冷却来回水门,以避免冷渣器的损坏和排渣管堵塞。为了更好的解决这一问题,不仅在设计上要保证下渣管到冷渣器的合理通畅,而且要在运行中加强管理,避免因检查维护不到位而导致的设备故障。
2.4解决旋风分离器问题措施
在循环流化床锅炉运行过程中,一旦发现回料不正常,就应该对旋风分离器下部吹扫风量进行相应调整,必要的时候应该将锅炉的负荷降至最低。当尾部烟道有出现大量积灰时,就应该及时对其吹灰,必要的时候可以在事故口进行放灰。同时也应该适当的降低冷渣器转速,并在此基础上提高二次风量比例,将燃烧风量降至最低,这样能保证炉内燃料和床料有足够的停留时间。也就是说在增加内循环时间和数量的同时来降低分离器物料的比例。当燃烧工况突然发生变化时,必然会使循环破坏。在这种情况下,就应该对锅炉参数进行及时调整并建立新的平衡点。
2.5给煤系统故障解决措施
2.5.1流化床锅炉的燃煤根据煤的物理特性和现场实际,设置干煤设施;有效减少煤中的细微颗粒(如在煤破碎机前加设旁路),防止煤的过度粉碎,减少粘煤的可能性;根据燃煤的实际情况,锅炉煤仓加装可靠的松动装置,在给煤机下加装电动调节阀,保证给煤的连续性和均匀性。
2.5.2对给煤系统做好选型,加强给煤系统运行中检查的力度。
2.5.3加强燃料的管理和质量控制,防止不易破碎的杂物进入给煤系统。
2.6 流化床锅炉膨胀问题
锅炉炉膛、旋风分离器、尾部烟道有不同的膨胀中心,因此锅炉的许多部件采用了膨胀节连接,如锅炉到旋风分离器进口、旋风分离器出口到水平烟道等。锅炉在冷态和热态时部件之间的不同膨胀度,膨胀节恶劣的工作环境,锅炉负荷的升降导致的床温变化,锅炉频繁的启停,使膨胀节容易在交变应力下损坏,因此运行中应加强对床温的控制。各膨胀节特别是回料腿至炉膛的膨胀节,在金属膨胀节能够满足各方面的膨胀要求时,应考虑换成金属膨胀节;充分利用停炉机会,对膨胀节进行检查、修补、更换。非金属膨胀节设计应考虑通风以及防止积灰和煤粉导致损坏;在锅炉设计时应考虑对不同的膨胀进行补偿。
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。然而,循环流化锅炉在实际运行过程中还存在管理和操作等问题,不能使其更好的发挥其作用。为了使其在企业中更好的发挥其作用,为企业创造更多价值,就应该对循环流化锅炉运行中出现的问题进行分析,并在此基础上采取相应措施以解决实际问题。
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.(09)1- 3.
[2]张晓明,刘俊宝.循环流化床锅炉运行调整中的常见问题及改进措施[ J ].内蒙古环境科学.2009.21.(04)91- 93
作者简介:张培才(1985—),男 ,甘肃榆中人,本科,助理工程师,从事电厂集控运行工作。