循环硫化床锅炉

循环硫化床锅炉（共8篇）

循环硫化床锅炉 篇1

循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。自问世以来, 在国内外得到了迅速的推广与发展。但由于循环流化床锅炉自身的特点, 在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉, 如果运行中不能满足其对热工参数的特殊要求, 极易酿成事故。而目前有关循环流化床锅炉操作运行方面的资料还较少, 笔者根据几年来锅炉设计及现场调试的经验, 对循环流化床锅炉运行参数的控制与调整作了一下简述, 希望能对锅炉运行人员有所启发。

1循环流化床锅炉总体结构

循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分;对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。

2循环流化床锅炉燃烧及传热特性

循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛, 送风一般设有一次风和二次风, 有的生产厂加设三次风, 一次风由布风板下部送入燃烧室, 主要保证料层流化;二次风沿燃烧室高度分级多点送入, 主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬;三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下, 发生剧烈扰动, 部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛, 其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动, 一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置, 炉膛内形成气固两相流, 进入分离装置的烟气经过固气分离, 被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室, 经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后, 离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置, 被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛, 使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度, 因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式, 而且还有对流及热传等传热方式, 大大提高了炉膛的传导热系数, 确保锅炉达到额定出力。

3循环流化床锅炉主要热工参数的控制与调整

3.1料层温度料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件, 布置在距布风板200-500mm左右燃烧室密相层中, 插入炉墙深度15-25mm, 数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度监视, 一般将料层温度控制在850℃-950℃之间, 温度过高, 容易使流化床体结焦造成停炉事故;温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃, 最低不应低于800℃。在锅炉运行中, 当料层温度发生变化时, 可通过调节给煤量、一次风量及送回燃烧室的返料量, 调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时, 应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量, 使料层温度降低;如料层温度低于800℃时, 应首先检查是否有断煤现象, 并适当增加给煤量, 减少一次风量, 加大返料量, 使料层温度升高。一但料层温度低于700℃, 应做压火处理, 需待查明温度降低原因并排除后再启动。

3.2返料温度返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度, 它可以起到调节料层温度的作用。对于采用高温分离器的循环流化床锅炉, 其返料温度较高, 一般控制返料温度高出料层温度20-30℃, 可以保证锅炉稳定燃烧, 同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视返料温度, 温度过高有可能造成返料器内结焦, 特别是在燃用较难燃的无烟煤时, 因为存在燃料后燃的情况, 温度控制不好极易发生结焦, 运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。返料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节, 如温度过高, 可适当减少给煤量并加大返料风量, 同时检查返料器有无堵塞, 及时清除, 保证返料器的通畅。

3.3料层差压料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室上界面之间的压力差值作为料层差压的监测数值, 在运行都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。料层厚度越大, 测得的差压值亦越高。在锅炉运行中, 料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量, 如料层厚度过大, 有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。一般来说, 料层差压应控制在7000-9000Pa之间。料层的厚度 (即料层差压) 可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调节。用户在使用过程中, 应根据所燃用煤种设定一个料层差压的上限和下限作为排放底料开始和终止的基准点。

3.4炉膛差压炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将所测得的燃烧室上界面与炉膛出口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大, 说明炉膛内的物料浓度越高, 炉膛的传热系数越大, 则锅炉负荷可以带得越高, 因此在锅炉运行中应根据所带负荷的要求, 来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控制, 一般炉膛差压控制在500-2000Pa之间。用户根据燃用煤种的灰份和粒度设定一个炉膛差压的上限和下限作为开始和终止循环物料排放的基准点。此外, 炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。在锅炉运行中, 如果物料循环停止, 则炉膛差压会突然降低, 因此在运行中需要特别注意。

4需要特别说明的几个问题

4.1返料量控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处, 根据前面提到的循环流化床锅炉燃烧及传热的特性, 返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用, 因为在炉膛里, 返料灰实质上是一种热载体, 它将燃烧室里的热量带到炉膛上部, 使炉膛内的温度场分布均匀, 并通过多种传热方式与水冷壁进行换热, 因此有较高的传热系数, (其传热效率约为煤粉炉的4-6倍) 通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。另一方面, 返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系, 也就是说, 分离器的分离效率越高, 分离出的烟气中的灰量就越大, 从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大, 操作运行相对就容易一些。

4.2风量的调整在锅炉运行过程中, 许多用户往往只靠风门开度的大小来调节风量, 但对于循环流化床锅炉来说, 其对风量的控制就要求比较准确。对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下, 相应地调整二次风和三次风量。因为一次风量的大小直接关系到流化质量的好坏, 循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验, 并作出在不同料层厚度 (料层差压) 下的临界流化风量曲线, 在运行时以此作为风量调整的下限, 如果风量低于此值, 料层就可能流化不好, 时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主要是依据烟气中的含氧量多少, 通常以过热器后的氧量为准, 一般控制在3-5%左右, 如含氧量过高, 说明风量过大, 会增加锅炉的排烟热损失2;如过小又会引起燃烧不完全, 增加化学不完全燃烧损失3和机械不完全燃烧损失4。如果在运行中总风量不够, 应逐渐加大鼓引风量, 满足燃烧要求, 并不断调节一二三次风量, 使锅炉达到最佳的经济运行指标。

笔者认为, 以上参数对循环流化床锅炉安全稳定运行是非常关键的。在运行中还要结合所燃用煤质及当时负荷的情况, 严格监控料层差压、温度、炉膛差压和返料温度, 通过不断调整给煤量、风量及返料量, 使锅炉达到最佳的运行效果, 最大限度的发挥循环流化床锅炉高效节能的优势。

循环流化床锅炉床温控优化分析 篇2

关键词：循环流化床；锅炉；床温控制；优化

循环流化床锅炉具有清洁、高效的燃烧优势，存在很大的发展潜力，也是我国工业方面重点使用的锅炉类型。循环流化床锅炉使用中的核心是床温控制，结合床温控的实际状态，规划出科学的优化措施，促使床温控优化符合循环流化锅炉的运行需求，达到高效率的运行标准，进而降低循环流化床锅炉床温控制的难度，提升锅炉的利用效率。

1.循环流化床锅炉床温控制的模型

循环流化床锅炉床温控制模型可以做为优化控制的依据，确保床温控制更加符合循环流化床锅炉的需求。分析床层温度控制的模型，如下：

1.1模型机理

床层温度控制模型的基础是机理建模法，其可根据锅炉运行中的能量守恒，定性分析床层温度控制的特性[1]。控制模型按照锅炉的实际假设条件，最大程度的简化床温控制涉及到的因素，同时渗透专家系统的理论，深入分析循环流化床锅炉床温控制的模型。床温控是在典型工况的状态下进行模型设计的，与锅炉的实际运行保持一致。

1.2软件基础

床温控模型的软件平台是MATLAB，包含温度控制的各项设计模块。MATLAB平台内，相对比较重要的部分是PID控制，可以根据循环流化床锅炉床层温度的状态，提供相对的控制方式，最主要的是提升各项模型函数的运算能力，逐渐形成符合床温控制的信号线，按照循环流化床锅炉的控制，规范床层温度的优化过程。

1.3系统仿真

系统仿真的工况可以设计为25%、65%、100%，对照不同工况的系统仿真结果，明确循环流化床锅炉床温控的优化目的。PID在三类工况状态下，均没有达到温度的控制结果，表明床温控需要改进优化，以此来实现高标准的温度控制。

2.循环流化床锅炉床层温度的智能控制

循环流化床锅炉床温的智能控制，是优化床层温度的主要途径，可以按照锅炉的需求，智能设计床层温度。分析智能控制的设计，如下：

2.1PID的设计

PID设计的流程是一维模糊控制器、二维模糊控制器和三维模糊控制器。一维模糊控制器可以消除床层温度的输入误差，可以控制一阶对象，也是智能设计中的基础部分，但是无法实现动态控制，因此需要进行二维优化设计；二维模糊控制器主要是控制偏差率，能够较好的反馈床温控制中的动态信息，属于较为常用的一类；三维模糊控制器融合了前两者的基础优势，在偏差率的基础上增加了推理运算，准确的控制床层温度，表明各项指标之间的内在联系。

2.2基于PID的控制系统

循环流化床锅炉床温控的智能设计，需要以PID控制为基础，完善控制系统的设计与应用[2]。基于PID控制系统智能设计的内容有：①模糊控制模块，此类模块按照上文中的仿真设计，着重控制PID内的偏差率，将其规范到床温控可以接受的误差范围内，模糊控制中有对应的子集系统，促使床温控可以根据工况的不同状态，提供控制信号的相关方式，提升床温控的稳定性；②自整定模块，不同工况下，床温控的效果不同，在对应的区域内形成特定的参数，自整定模块中可以按照系统控制的需求，主动调节变量，促使其达到绝对变量的标准，抑制床温控制中的误差；③扰动试验，该项试验能够防止外界因素对床温控的干扰，促使床温控制迅速达到可靠的状态，有利于床层温度的优化控制。

3.循环流化床锅炉床温控的优化方式

结合循环流化床锅炉床温控的控制需求，规划优化方式的应用，优化床温控的控制环境，以此来提升床层温度控制的水平。

3.1强化PID的设计与应用

PID在床温控制中起到规范和保障的作用，PID本身具有智能化的特点，其可根据循环流化床锅炉的燃烧状态，分配床层温度的控制变化，最大化的降低床温控中的误差，保障循环流化床锅炉的稳定运行。PID设计与应用，必须符合床温控的要求，优化锅炉运行中的床层问题，体现此项参数控制的优势。PID成为床温控优化中的主要对象，而且其在床温控中发挥重要的作用，所以循环流化床锅炉床温控优化的过程中，需要加强PID的设计与应用。

3.2优化多项控制方案的使用

循环流化床锅炉床温控优化，并不是通过一项方案得到最终的优化结果，而是需求比对多项控制方案，着重分析各项方案的优化效益，进而选择效益最高的控制方案，还要评价方案在循环流化床锅炉床温控中的可行性，保障床温控优化的准确度[3]。循环流化床锅炉床温控优化占有很高的比重，做好床温控优化的工作，有利于提升锅炉节能降耗的水平，同时保障锅炉运行燃烧的效率，解决循环流化床锅炉床温控优化中的干扰问题，改善床层温度控制系统的运行。

4.结束语

循环流化床锅炉的床层温度，属于系统控制的重要参数，需要根据循环流化床锅炉的需求，制定有效的优化措施，维持锅炉稳定运行的状态，以免床层温度出现误差。结合循环流化床锅炉的燃烧状态，设计床温控制的模型，利用智能控制的方法辅助床温控优化，确保锅炉系统具有准确、温度的温控方式，进而为循环流化床锅炉床温控制提供可靠的方式。

参考文献：

[1]崔大伟.循环流化床锅炉床温控制策略优化[D].山西大学，2010.

[2]石舒健.循环流化床锅炉床温控制的应用研究[D].华北电力大学，2009.

[3]陈亮.循环流化床锅炉床温控制系统的应用研究[D].华北电力大学，2013.

循环硫化床锅炉的磨损分析 篇3

#8、#9锅炉系我厂技改工程 (2×100M W) 循环流化床 (C FB) 锅炉, 由东方锅炉股份有限公司 (D B C) 在引进美国福斯特·惠勒公司循环流化床锅炉技术的基础上, 自行研制制造的我国第一台百万千瓦级循环流化床锅炉。型号为D G 450/9.81-1型单汽包、自然循环方式、半露天布置、全钢架结构;采用汽冷式旋风分离器进行气-固分离、高温回灰;燃用山西晋中贫煤, 掺烧石灰石。其整体布置由一个模式水冷壁炉膛, 两台汽冷式旋风分离器和一个汽冷包墙过热器包覆的尾部竖井烟道三部分组成。

2 循环流化床锅炉现状

对于循环流化床锅炉, 由于是正压沸腾炉, 煤粉颗粒和床料对受热面的磨损非常严重, 防磨浇筑料就像为承压部件披上了一层保护铠甲, 时刻守护着受热面的运行安全, 一旦浇注料在运行中出现开裂或脱落, 必将给机组的安全运行带来十分严重的影响。流化床锅炉的非计停约80%都是因为浇注料脱落造成受热面吹损泄漏。因此, 浇注料在检修中的维护和保养显得尤为重要。

3 循环流化床锅炉运行中存在的问题

3.1 对水冷壁的磨损

锅炉炉膛燃烧室采用矩形全模式水冷壁结构, 水冷壁管的磨损是循环流化床锅炉中磨损最为严重的区域。由于沸腾的物料向上升腾与下行的贴壁流相遇后, 使其运动方向发生改变, 造成对水冷壁管产生冲刷。由于负荷的变化、石灰石和给煤的不断补充致使温度循环波动较大以及机械应力等原因造成密相区耐火浇注料开裂和剥落, 对水冷壁产生更为严重的磨损。

3.2 对布风板加厚内螺纹水冷壁的磨损

布风板是由后墙水冷壁一半管子拉稀弯曲而成的厚壁模式水冷壁, 其上装有钟罩式风帽, 布风板上虽然铺设一层较厚的浇注料, 但因其燃烧层温度较高, 又有一次风夹带物料的不断冲刷, 浇注料一旦脱离布封板, 哪怕出现很小的缝隙, 短时间内也会把厚壁水冷壁管吹损, 尤其是回料口附近对浇注料的冲击最为强烈。

3.3 二次风口的磨损

锅炉前后墙密相区上部各装有12个二次风口, 二次风与贴壁流、上升气流相遇后, 会改变气流运动方向, 造成对二次风口的急速冲刷, 二次风口的浇注料如有缺损, 便会对密封板和水冷壁产生较快的吹损。

3.4 高温过热器及水冷蒸发屏的冲刷

高温过热器与水冷蒸发屏吊挂管布置在燃烧室顶部靠前墙位置, 高速升腾的高温物料和细小颗粒经过炉膛出口进入回料器, 过热器和蒸发屏布置在烟气出口附近, 虽然底部包敷浇注料, 但飞速流动的烟气夹带细小颗粒对管屏的冲刷非常严重, 包敷管屏的浇注料极易剥落造成管屏吹损。

3.5 水平烟道的磨损

水平烟道处于炉膛出口和旋风分离器入处, 水冷壁与包墙过热器管之间装有非金属膨胀节, 炉膛出口与回料器入口的边角、非金属膨胀节两侧的浇注料由于处于负荷变化的敏感区, 温度的变化和振动很容易使浇注料开裂和脱落。

3.6 旋风分离器的磨损

旋风分离器内包墙过热器的磨损虽然没有水冷壁和过热器强烈, 但旋转的气流带动灰粒在离心力的作用下从烟气中分离出来, 如果浇注料开裂或脱落旋转颗粒会很快把过热器管吹损。

3.7 回料器内浇注料的脱落

回料器因其内径较小, 浇注料敷设较厚且温度变化较大造成浇注料膨胀受阻极易开裂, 旋风筒附近的低温结焦脱落后, 全部落入回料器下部的风帽处, 形成回料不畅, 引起回料器振动, 加剧浇注料的开裂和脱落。开裂处的筒壁因温度过高造成焊缝开焊筒壁变形, 缺陷难以消除。

3.8 膨胀节处的吹损

金属膨胀节和非金属膨胀节护板附近都有浇注料, 并且处于浇注料的边缘位置, 一旦拔钉和浇注料开裂脱离钢板极易把焊缝烧裂, 护板变形脱落, 金属膨胀节耐热钢波纹金属较薄, 直接接触火焰或高温物料便会过热开裂, 非金属膨胀节便会把蒙皮烧损, 高温物料便会喷涌而出。

3.9 对排渣的影响

燃烧室内浇注料的脱落会堵塞排渣口的排渣, 即使排入进渣管落入滚筒排渣口, 因排渣口与滚筒之间间隙较小, 用以控制排渣量, 由于浇注料不能随灰渣一起排出造成滚筒不能正常排渣。

4 对应的措施

1) 对于炉内受热面的检查和维护, 除了具有一只技术过硬的防磨防爆检查队伍外, 还要加大对防磨浇筑料的检查力度, 并建立细致的检查台账, 对防磨数据与运行情况进行分析和寿命评估。

2) 对水冷壁稀相区均匀加设七道浇注料防磨梁, 有效的缓解了上升气流与贴壁流对水冷壁的冲刷。对密相区浇注料在每次停炉期间发现开裂或脱落, 扩大拆除面积重新浇筑。避免出现拆除不到位, 浇筑不牢固及在开裂处随意粘补, 造成点炉后形成两层皮的现象。

3) 对水冷壁稀相区没有达到更换标准的磨损部位进行喷涂处理, 对高温过热器和水冷蒸发屏浇注料敷设部位上部易磨损管段采用融敷工艺补偿管壁的磨损。

4) 对二次风口、石灰石给料口、给煤口、排渣口、旋风分离器、回料器、水平烟道、水冷风室及点火风道浇注料进行仔细检查, 发现问题严格对待。

5) 浇注料在拆除过程中, 监理人员一定要监护到位, 防止发生拆除过程中人为损伤伤受热面的事情发生。敷设浇注料前, 认真检查、需补焊的扒钉必须两面焊接, 焊接前把鳍片打磨干净避免出现因拔钉焊接不牢而造成浇注料脱落。

6) 敷设前用毛刷、压缩空气或吸尘器把需浇筑部位的浮灰清理干净, 用液态磷酸二氢铝结合剂涂刷浸透, 否则会发生粘接不牢, 干后出现收缩裂缝, 影响浇筑效果。

7) 绝热浇注料和可塑料在计量、配比、搅拌和敷设过程中全程跟踪密切监护, 并做好记录, 发现问题及时解决。

5 结束语

随着循环流化床锅炉燃烧技术的发展和实践经验的积累, 以及人们对环境要求的日益提高, 循环流化床锅炉必将有着很大的发展前景。只要我们认真对待每一次停炉检修, 加强责任心, 与运行人员及时沟通, 合理调整运行方式必将能为我们企业的安全生产保驾护航。

参考文献

循环硫化床锅炉 篇4

关键词：煤矸石循环硫化床锅炉,煤泥掺烧

山东华聚能源济东新村电厂配有三台35t/h循环流化床锅炉(济南锅炉厂生产，型号为YG-35/3.82-M7), 主要燃用济二矿或济三矿的洗中煤和矸石，2008年洗中煤紧缺价格持续飙升，使电厂的燃料成本占运营成本的比例从71.6%升至74.8%。要想提高效益，节煤就成了重中之重。通过现场调查，煤泥发热量14700-16800kJ/Kg，与洗中煤发热量相近，市场价格每吨要便宜150元。如果掺烧煤泥，就可节约高额的成本，效益非常可观。本文通过大量的调研咨询，结合YG-35/3.82-7型循环流化床锅炉自身结构和燃烧性能特点分析，创新地提出煤泥掺烧方案。

一、现状分析

1. 煤泥煤特性分析。煤泥是选煤厂的副产品，由煤炭、矸石与粘土混合组成，一般浓度 (含固量) 为72%～77%，含水率25%～31%。颗粒直径小于0.5mm，产量约为入洗原煤的10%～20%，是一种高浓度、高粘度的粘稠物料，其表观粘度变化较大 (10～104Paos) ，均匀混合后属于典型的非牛顿流体，流动性小、粘结性大。

2. 循环流化床锅炉的特点分析。济南煤矸石循环硫化床锅炉YG-35/3.82-M7所用燃料为济三矿洗中煤和矸石，其低位发热量为12409KJ/Kg。入炉煤粒径要求13mm以下，入炉煤水分<7.5%。设计循环倍率为20倍，炉膛高度达28m，截面积较小仅仅3.37m3，具有良好的混合及燃烧区域的扩展，燃料在循环流化床锅炉中，按重量计，入炉燃料仅占床料的1%～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣。因此，燃料进入炉膛后很快与大量床料混合，燃料被迅速加热至着火温度，而同时床层温度没有明显降低。上述分析表明循环流化床锅炉掺烧煤泥方案可行。

二、实现煤泥掺烧需要解决的关键问题

1. 由于煤泥具有高水分、粒度细、持水性强、灰分高等特点，必须实施技改投入，降低含水率和粘度，确保煤泥掺烧比例，达到入炉燃烧指标的要求。

2. 其次，针对易造成碎煤机堵塞、煤仓搭桥、给煤机断煤等一系列问题，必须实施技改投入，保证设备的稳定运行。

3. 保证掺烧煤泥增加的灰量正常输送。

三、解决方案

采用不改变锅炉炉体结构，主要通过煤泥烘干设备将煤泥烘干(一般烘干后煤泥含水量≤10%)后与原给煤混合在一起，通过破碎后送至锅炉进行燃烧的方案。

通过购置生产能力为8±1t/h的郑州鼎力煤泥烘干机，煤泥烘干后水分控制在8%以下，粒度控制在8mm以下。

四、采取的对策和措施

1. 充分利用厂内空地，对进场煤泥先摊薄晾晒，再通过煤泥烘干设备将煤泥烘干后煤泥呈松散状态，已不具有粘结现象后，对煤泥提取样本化验含水量合格后组堆备用。

2. 以锅炉设计煤种特性为调节基数，以现锅炉燃用煤种特性为定量，以烘干后煤泥特性为变量，求出掺配方案为煤泥量：现锅炉燃用煤量=1∶5。

3. 利用新工艺，大胆对振动筛、破碎机的筛板加装变孔自清理装置;给煤机加振打监视装置;锅炉风帽改为防磨防漏渣型;将下渣口周围的风帽制造成一体的风帽等进行了20多项技术改造，推出了5项管理革新。活动中有效利用各种图表、工具，严格按照PDCA循环的步骤，解决了系统堵煤和锅炉掺烧运行稳定的问题，达到煤泥掺烧后输煤、锅炉燃烧的稳定运行。

4. 将现有4根灰管在过马路后直接斜向连接至灰库底下弯头，取消所有过渡弯头，减少局部冲刷磨损，延长灰管使用寿命，保证掺烧煤泥增加的灰量正常输送。

5. 积极联系济三矿煤质销售科，及时采购质优价廉量丰的煤泥资源。及早储备燃料，包括：洗中煤、矸石、煤泥。

6. 制定煤泥掺烧规章制度并严格执行。

五、实施效果

1. 锅炉安全稳定经济运行，全年各项生产指标超额完成。

2. 据统计，2009年共掺烧煤泥1.034万吨 (150元/吨) ，节约洗中煤6130吨 (500元/吨) 。节约燃料成本：(0.613×500)-(1.034×150)=151.4万元。

循环硫化床锅炉 篇5

循环硫化床的燃烧是一种科技含量高、经济效益高的燃烧技术。循环流化床锅炉在运行时与传统的锅炉相比, 它的优势是显而易见的。首先它对于燃料没有特殊的要求, 燃料的种类多, 而且燃烧的强度高, 大大节约了成本。其次, 循环流化床锅炉运行时效益高, 不仅是燃料得到充分利用, 而且符合调节比例大。更重要的是, 它符合低碳经济的需要, 也符合可持续发展的要求, 污染率极低, 既使得企业获得了经济效益和社会效益的双赢, 同时也有利于为我国建造资源节约型和环境友好型社会做出贡献。正是循环流化床锅炉具有这些十分重要的优势, 才会为不断的促进企业的快速发展, 因此说循环流化床锅炉在企业的发展中占据重要地位。但是要承认的是现今的循环流化床锅炉在运行时确实存在一些问题有待解决。文章就这些问题作了具体分析。

1 循环流化床锅炉的发展现状

现今, 循环流化床锅炉作为一种新型的环保型锅炉, 已受到越来越多的企业欢迎。近些年, 在投入市场应用后, 不论是燃料适应性广、燃烧强度高, 还是环保性好, 都获得了大众的一致认可。但是, 目前循环流化床锅炉所表现出的排烟温度高、给煤机不稳定、冷渣机不出渣等问题已越来越严重, 解决好这些问题促进循环流化床锅炉这一燃烧技术进步的要求, 也已成为当前企业发展的重中之重。从企业所产生的经济效益看, 循环流化床这一燃烧技术燃料种类较多, 并且燃烧时燃烧剧烈, 燃料所产生的化学反应强烈, 这使得企业投入的成本降低, 直接增加了企业的经济效益, 使企业获得更大的利润。总之, 循环流化床锅炉为企业所产生的经济效益是十分明显的, 也是传统锅炉所不能及的, 然而, 为循环流化床锅炉获得更大的发展, 寻找合理科学的改进措施解决好当下循环流化床锅炉的发展不足已显得势在必行。

2 循环流化床锅炉在运行控制中的常见问题

2.1 排烟温度偏高

化验锅炉煤颗粒度度 (R88) 属合格。吹灰情况为运行人员对炉膛各受热面吹灰采取每班一次, 能有效缓解烟温过度升高和炉膛结焦情况。炉膛出口表盘氧量计基本保持在4%~6%, 一次风率为33%。在运行中炉膛出口烟温一般在190℃~220℃之间, 较正常高出30℃~40℃原因分析: (1) 空预器入口风温空预器入口风温高, 会导致空预器传热温差下降, 烟气放热量减小, 从而使排烟温度升高。 (2) 空预器漏风。如果空预器漏风系数大, 说明漏入烟气中的空气量大。

2.2 给煤机不稳定

很多公司锅炉给煤采用的是螺旋给煤机, 螺旋给煤机选用振动给料机, 经螺旋弹簧座式安装在支承架上, 支承架与带外齿的推力球轴承的外圈联接, 底座与轴承的内圈联接。长时间不间断运行时, 出现不给煤现象, 炉膛温度、压力骤降。

2.3 冷渣机故障

现在35吨锅炉采用的是滚筒式的冷渣机, 当冷渣机冷却水入、出口温差减小, 锅炉料层就出现居高不下的情况, 有堵渣的现象。故障原因: (1) 内部耐磨材料膨胀受限导致内部变; (2) 排渣管内积灰过多, 造成灰渣在排渣管中流动不畅。

3 几点可行性的改进措施

3.1 排烟温度高的改进措施

3.1.1 降低入口风温。降低入口风温一般通过调节入口挡板实现。排烟温度会降低了3℃~4℃。

3.1.2 视燃烧情况及时加强吹灰, 减少受热面积灰和烟道堵灰现象。

3.1.3 严格控制煤颗粒度, 随煤质改变及时调整燃烧配风, 保持给煤机运行稳定。

3.1.4 满足锅炉燃烧需求的情况下尽量降低二次风量, 以降低炉膛出口烟温。

3.2 给煤机不稳定的改进措施

3.2.1 作者根据煤的物理特性和现场实际, 设置干煤设施, 对煤进行合理配比, 有效减少煤中的水分和含粉率, 减少贴煤的可能性, 根据燃煤的实际情况, 锅炉煤仓加装松动装置。

3.2.2 入煤口角度过小, 燃煤很难顺利进入炉膛, 作者跟设备部相关负责人协商, 建议把入炉口由原来的角度扩大到现有在的60°, 入煤速度大大增强。

3.2.3 加强燃煤的管理和质量控制, 防止不易破碎的杂物进入给煤线。段注意耐火材料的养护, 防止炉内浇注料脱落;要求操作人员加强对锅炉运行参数的控制, 有效地抑制炉膛内结焦, 方便对排渣口进行疏通, 出现堵塞及时安排人员进行疏通。

3.3 冷渣机故障的改进措施

3.3.1 消除设计角度偏差, 确保排渣管内部耐磨材料浇筑质量, 使排渣管内部平滑。

3.3.2 作者在运行冷渣器之前对排渣口进行吹扫, 清除排渣管内的杂物, 在耐火材料的养护阶段注意耐火材料的养护, 防止炉内浇注料脱落;要求操作人员加强对锅炉运行参数的控制, 有效地抑制炉膛内结焦, 方便对排渣口进行疏通, 出现堵塞及时安排人员进行疏通。

4 结束语

根据上述一系列分析, 了解到循环流化床锅炉是企业发展不可或缺的要素, 也是企业获得更大利润的重要武器。因此, 我们必须要高度重视循环流化床锅炉的运行和发展。要着重完善排烟温度高、给煤机不稳定、冷渣机不出渣这三方面问题, 并要根据以上提出的几点改进措施不断完善, 从而使循环流化床锅炉得到更大的发展和进步。相信只要企业积极践行以上几点改进措施, 循环流化床锅炉定会在不久的将来得到更大的发展, 企业也会因此获得更大的经济利润。

参考文献

[1]卢啸风.大型循环流化床锅炉设备与运行[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[2]吕俊复, 张建胜, 岳光溪.循环流化床锅炉运行与检验[M].北京:中国水利水电出版社, 2003.

[3]冯俊凯.循环流化床燃烧锅炉正常运行的规律[J].能源信息与研究, 2000, 16 (1) .

[4]华北电力大学动力工程系.循环流化床锅炉设备原理及运行[Z].

[5]党黎军.循环流化床锅炉的启动调试与安装运行[Z].

[6]岑可法, 等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].中国电力出版社, 1998.

循环流化床锅炉床温控制研究 篇6

关键词：循环流化床锅炉,床温控制,难点及对策

在不断严峻的气候环境状况和资源形势的驱使下, 人们逐渐意识到了提高能源利用效率和减少环境污染的重要性。循环流化床锅炉是在传统锅炉的基础上发展起来的, 对提高能源利用效率和降低环境污染的新一代燃煤锅炉。但要想使循环流化床锅炉的这些优势充分的发挥出来, 其关键是要严格控制好锅炉床温。因此, 我们要加强在这方面的研究, 使循环流化床的优势能够充分的发挥出来。

1 床温控制的意义

1.1 降低污染物的排放

随着经济的发展和科技的进步, 社会生产力水平得到了大幅度的提升。大量多功能、高性能的机械设备和仪器被开发出来, 在不断的实验和实践中逐步完善, 最终被运用于社会生产和人们生活所涉及的各个领域当中。在这股浪潮的推动下, 锅炉技术和工艺也得到了新的发展。近些年来, 环境形势和资源状况不断恶化, 人们在追求经济发展和技术进步的同时, 也开始关注生态环境的健康发展。在锅炉行业应运而生的循环流化床锅炉就是其中的一个代表。尽管循环流化床锅炉具有诸多优势, 但如果不能合理的对其床温进行控制, 就容易给人们带来一些负面的影响。其中, 最受瞩目的负面影响当属污染物的排放。由于我国在煤炭开采和加工技术上存在诸多不足, 同时一些煤炭企业在生产煤矿的过程中没有严格按照相关标准和要求执行, 因此, 实际投入生产中的煤炭中存在许多不利于环境美化的元素。倘若锅炉床温的控制不当, 就容易导致一些诸如二氧化硫的有害气体不能得到充分的扩散, 进而无法与相应的净化物质充分接触, 从而影响了该气体的净化, 最终导致排放气体中相关污染物含量超标的后果。因此, 相关工作人员应该加强锅炉床温控制相关理论和技术的研究与学习, 保障床温得到科学合理的控制, 以降低污染物的排放。

1.2 降低系统运行成本

在经济全球化发展趋势的推动下, 企业要想在竞争日臻激烈的经济市场中立足, 不仅要在人才、信息、资源上占据优势, 同时在企业日常的运行过程中, 也要精打细算。锅炉作为一个巨型的能量装换装置, 整个系统在运行的过程中不仅要耗费大量的人力物力, 同时也要消耗着巨额的资金。因此, 锅炉企业在日常的运营过程中, 额外注重锅炉运行效率的提升和成本的降低。循环流化床锅炉在运行的过程中, 如果床温控制不当, 就容易使有害气体无法与相关净化物质充分接触, 降低净化效率。为了使排放的气体符合相关排放标准和规定, 企业必须在此基础上, 增加净化设备的投入, 这就增加了企业运行的成本。同时, 如果床温过高, 为了保护与锅炉相配备的其他装置的安全, 延长锅炉的工作寿命, 往往需要对这些设备进行一定的耐热防蚀处理, 这也无形中增加了系统运行的成本。由此可以看出, 合理控制床温, 能够有效的避免额外的开支, 对降低系统运行的成本有利。

2 影响床温的因素

2.1 给煤量

煤炭是整个系统的热源, 直接影响着锅炉床温。因此, 在实际的操纵过程中, 在保障其他参数正常的条件下, 为控制床温在合理的范围内, 要时刻关注给煤量。对锅炉运行不同阶段的实际需要, 及时调整煤炭的供给速度, 改变煤炭的供给频率, 从而保障床温能够及时有效的变动到要求的范围之内。

2.2 煤的粒度

煤的粒度的大小直接影响到煤燃烧的速度和效率, 同时还对噪声的产生和污染物的形成有影响。在锅炉系统实际的运行过程中, 工作人员应该保障煤的粒度在合理的范围之内。由于煤的粒度受煤的种类、生产方式、贮藏环境等诸多因素的影响, 因此, 要求煤粒度的鉴定工作人员具有较高的职业技术水平和思想道德素养, 以保障工作的顺利完成。

2.3 循环物料量

为提高资源利用率, 降低污染物排放, 循环流化床锅炉系统在运行的过程中, 往往要循环使用物料。由于物料在参与相关生化反应后, 在成分、质量、形态等诸多方面都发生不同程度的转变, 如果不能对等待进入循环的物料作全面精确的分析, 确保不了进入循环的物料的质量在标准范围之内, 就容易导致物料循环过程中床温的波动, 影响锅炉的正常工作。

2.4 一、二次风比

尽管燃料对锅炉床温影响较为显著, 但来自空气流动状况的影响仍旧不容忽视。锅炉一、二次风比影响着锅炉空气对流强度、空气量, 与燃料燃烧的是否充分直接相关, 因此也会对锅炉床温的变化带来一定的影响。工作人员应该根据燃料粒度、供给量等数据, 结合锅炉系统实际运行状况的需求, 对一、二次风比作出适当的调整, 以保障燃料的热量能够得到充分的释放和利用, 降低污染物的排放, 提高能源利用率。

2.5 排渣

排渣能够带走锅炉中的部分热量, 因此也会对锅炉床温的变化造成一定的影响。

2.6 煤的种类

煤的种类会影响到煤的粒度, 从而对煤燃烧的充分性造成影响, 进而影响锅炉床温。同时, 不同种类的煤具有不同的热值、燃点, 这也会给煤的燃烧造成影响, 从而也会影响到锅炉床温。

3 床温的控制

3.1 控制燃料的性能参数

前面提到, 煤的粒度、种类的不同都会影响到床温的控制, 因此, 为控制床温, 在选择煤的种类和调整煤的粒度时, 需要额外注重这些性能参数对床温控制的影响。尽量选择符合生产要求和锅炉使用要求的煤种, 在对煤炭进行生产、加工、储运时, 要严格按照相关标准和要求进行, 以保障煤的质量。

3.2 严格监管相关工作操作

尽管循环流化床锅炉在实际运行过程中有较好的工作稳定性, 但为了有效控制床温, 保障系统的正常运行, 仍旧需要对锅炉运行过程中的相关工作操作进行严格的监管。在保障各检测仪器和辅助装置正常运行的前提下, 对锅炉燃烧的状况进行实时的监测, 利用科学的数据处理方法对采集到的信息作全面的分析。根据燃料燃烧状况的波动情况, 及时对给煤量、一二次风比、循环物料量、排渣等工作环节作适当的调整, 以使床温趋于稳定, 并能及时有效的变动到当前工作状态所要求的范围之内。

4 结论

在循环流化床锅炉床温的变化, 不仅受到燃料燃烧状况的影响, 同时也与循环流化床内气体流动状态和变化趋势有关。为实现将床温控制在合理的范围之内, 保障系统正常运行。我们应该从多方面进行考虑, 综合影响床温的因素, 制定出系统有效的方案。

参考文献

[1]岑可法, 倪明江, 骆仲泱等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京:中国电力出版社, 2011:99-102.

[2]陆春美.循环流化床锅炉设备与运行[M].北京:中国电力出版社, 2013:5-7.

浅谈循环流化床锅炉床温调整 篇7

当今许多行业如纺织漂染、洗涤、轮胎、造纸、生物医药等生产过程中都需要使用高温高压蒸汽, 有的企业使用蒸汽量大到每小时上百吨, 有的企业使用量则非常小甚至只是间断使用。由各个企业安装锅炉生产蒸汽存在增加成本, 生产安全、运行维护成本高, 环保排放压力大等问题, 故各地市在工业区常采用循环流化床锅炉来集中供热, 因此循环流化床锅炉得到了广泛的运用。

循环流化床锅炉是近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤锅炉, 其因具备燃料适应性广, 有利于环境保护 (有效降低SO2及NOx排放) , 负荷调节性能好 (以我司为例锅炉负荷能控制在20%~110%) , 燃烧强度大, 炉内传热能力强及灰渣利用性能好等优点而在国内得到了迅速发展和广泛应用。但循环流化床锅炉的运行监视与调整相对于煤粉炉燃烧工况也更加复杂和困难, 为此, 提高运行人员的操作技术水平, 特别是加强锅炉床温的调整与控制显得特别重要。

1 循环流化床锅炉床温运行调整

1.1 概述

厦门新阳热电有限公司位于福建厦门海沧新阳工业区, 是一家以集中供热为主的热电联产企业, 配备3×75 t/h循环流化床锅炉及1×6 MW抽凝式机组+1×6 MW抽汽背压式机组。公司为工业园区生物医药、纺织漂染、轮胎、造纸等近40家企业供热, 年供汽量约65万t。

锅炉设备为东方锅炉厂制造的单汽包自然循环、平衡通风、全钢结构炉架、半露天布置、半塔式中温旋风分离器、非机械式J阀回料装置、低倍率循环流化床锅炉, 型号DG75/3.82-11。该锅炉是东方锅炉厂根据从美国福斯特惠勒 (FW) 公司引进的循环流化床锅炉专利技术, 以燃烧福建龙岩无烟煤进行设计制造的。设计制造技术都已成熟, 也经过多年实际运行证明效果良好。

1.2 维持正常床温的意义

维持正常床温是流化床锅炉稳定运行的关键。我司运行经验表明, 床温低于880℃时灰渣含碳量上升, 影响锅炉效率;床温超过980℃后SO2排放浓度明显上升, 增加脱硫剂来提升脱硫效率效果微乎其微;超温严重时还可能发生高温结焦。

对于加脱硫剂进行炉内脱硫的锅炉, 床温常控制在850~950℃。以我司DG75/3.82-11型循环流化床锅炉为例, 蒸发量在20~70 t/h时, 床温控制在880~950℃, 运行稳定、经济, 原因如下: (1) 床温调整范围大, 可保证燃烧效率、避免结焦; (2) 在该床温下石灰石脱硫剂处于最佳反应温度, 既能减少脱硫剂用量又能保证脱硫效率。实践证明在该床温下脱硫效率能达90%, 烟气中NOx、SO2排放浓度可控制在200 mg/m3以下, 符合环保要求。

运行中如出现床温降低的状况, 可能产生以下不良后果: (1) 影响锅炉燃烧稳定甚至灭火; (2) 锅炉汽温、汽压下降, 出力、效率降低。

锅炉床温超温也会产生不良后果: (1) 偏离脱硫剂最佳反应温度, 脱硫效率下降明显, 甚至SO2排放超标; (2) 因炉膛高温结焦停炉, 处理周期长、难度大; (3) 长期超温运行还会影响减温器及过热器、蒸汽管道寿命, 严重时会造成过热器爆管、汽轮机打闸停机。

床温超温时常伴随着汽温、汽压偏离正常值, 进而影响到汽轮机等相关系统的稳定运行, 因此锅炉超温的后果比降温更加严重。有鉴于此, 床温控制的重点是控制超温、兼顾低温。

1.3 床温变化的原因

影响炉床温度变化的原因是多方面的, 主要包括: (1) 负荷变化时, 未能及时调整风、煤配比; (2) 给煤量波动或煤质变化; (3) 物料循环量过大或过小; (4) 一、二次风变化或配比不当。

总的来说, 床温变化主要还是风、煤、物料循环量的变化引起的, 对此应及时分析原因, 采取行之有效的措施, 以维持床温的正常稳定。

1.4 床温调整的方式

1.4.1 调整一次风量

锅炉运行中应根据工况及时合理调整一次风量, 避免风量太低影响流化、锅炉出力甚至结焦以及风量过大造成飞灰损失增大, 受热面磨损加剧 (该点在我司锅炉高负荷运行时表现尤为明显, 曾造成了旋风分离器中心筒磨损明显, 浇筑料、龟甲网及部分防磨片脱落等情况) 。

运行中, 如果风机未调整, 风量减小, 料层差压突升, 床温快速下降, 可能是物料返量大量增加的结果;如增大风机风量, 料层差压不变, 床温持续上升, 可能是物料循环不畅。因此风量、床温变化时要及时查明原因, 进行调整。

1.4.2 调整风量配比

我司DG75/3.82-11型循环流化床锅炉在正常燃烧时一、二次风比例控制在55︰45左右, 这样一方面保证了密相区的燃烧份额, 另一方面保证了密相区在还原性气氛中燃烧, 能有效减少NOx排放。

1.4.3 调整给煤量

锅炉在稳定运行中如床温出现波动, 可暂不调整风量, 而是改变给煤量。当煤种变化时, 应及时调整给煤量, 保证入炉热量基本不变。在增加负荷时, 应先加风量后加煤, 增加送风量及给煤量时, 应缓慢交替进行, 切不可操之过急, 造成超温结焦。而在降负荷时, 应先减给煤量, 后减送风量。减给煤量及送风量也应缓慢交替进行, 逐渐减少一次风、二次风, 以防床温急剧降低造成灭火或物料流化状况不好造成结焦。

1.4.4 调整物料循环量

以我司CFB锅炉为例, 它采用中温旋风分离器, 分离器捕捉到的物料温度和飞灰温度都比较低 (250~500℃) , 当床温升高时增大进入炉膛的物料循环量, 可迅速抑制床温的上升;同理, 当炉床温度大幅降低时可及时减少循环物料量, 以抑制床温快速下降。

2 循环流化床锅炉点火过程中床温的控制

循环流化床锅炉点火启动过程中燃烧工况不稳定, 在床温低于600℃时切忌连续投煤导致床上可燃物浓度大增, 床温不升反降, 或发生爆燃, 床温突升, 难以控制。

我司锅炉采用床下油点火的方式, 燃用煤种为福建龙岩无烟煤, 在点火过程中可能需要加少量烟煤作为引火物。为此, 在点火过程中应根据点火温升曲线及时调整好风量及油压, 严密监视床温上升速度, 在床温达600℃左右时使给煤机点动运行, 少量间断给煤, 掌握加入引火物的时机和加入引火物的量, 及时判断入炉煤是否着火, 适当调整风量来控制床温, 以防低温结焦及点火不成功。

此外, 在点火成功初期需掌握好返料系统的投入时机。我司2005年锅炉点火运行初期曾出现过床温大幅上升, 运行人员立即采取减煤、加大循环物料量、增大风量等措施, 但床温仍然持续上升致结焦停炉的故障。纠其原因:点火初期因燃料燃烧不完全, 返料系统捕捉到循环灰含碳量较高, 大量集聚在返料立管中, 加大物料循环量及风量后反而加剧床温快速上升, 导致结焦停炉。对此我司通过改造返料立管, 在锅炉点火前放空返料系统存灰, 点火后尽早投入返料系统运行, 建立飞灰循环, 消除了锅炉点火启动过程中的危险点。

3 维持循环流化床锅炉床温稳定的建议

(1) 在调整控制循环流化床锅炉床温的过程中, 风量一般好控制, 但煤质、煤种及循环物料量不易控制。我司通过对DG75/3.82-11型锅炉返料风机的变频改造消除了风机工频运行、调整风量时存在的风压“阶跃”现象, 使得返料系统风压调整稳定, 保证了返料飞灰循环稳定及料层差压稳定, 解决了循环物料不稳定影响床温的问题, 取得了良好的效果。 (2) 当床温大幅上升时, 如用减量给煤法及加大回料风量调整无效, 可结合增大送风量及对一、二次风配比进行调整来控制床温, 以防超温结焦。 (3) 当床温大幅下降时, 如用冲量给煤法及减小回料风量调整无效, 可结合降低送风量及对一、二次风配比进行调整来控制床温, 以防灭火。但应特别注意, 一次风量不得低于最低流化风量, 以防流化不良导致灭火。 (4) 锅炉排渣建议少量连续进行, 以保证炉内工况稳定。 (5) 当锅炉负荷较稳定时, 送风量应稳定在一定范围内, 尽量通过回料量或给煤量的调整来调节床温稳定。 (6) 负荷变化、煤量煤质变化、回料量变化、风量变化、灰渣沉积及堵煤棚煤等原因都会导致床温的变化, 应及时分析, 采取有效措施, 维持床温的正常稳定。

4 结语

循环流化锅炉床温控制与调节对于锅炉稳定、经济、安全运行至关重要, 本文以笔者公司DG75/3.82-11型循环流化床锅炉多年运行经验为例阐述了小型流化床锅炉运行床温变化原因、危害及调整控制措施, 供大家学习借鉴。

参考文献

[1]DG75/3.82-11锅炉安装使用说明书[Z].

[2]于临秸.锅炉运行[M].北京:中国电力出版社, 2006.

循环硫化床锅炉 篇8

关键词：循环流化床锅炉,外置床,泄漏,爆管,改造

0引言

外置式换热器 (床) 是ALSTOM型300MW循环流化床锅炉的特征, 它在锅炉运行调整中具有非常重要的作用, 其对汽温的调节具有独特性。设计上将再热器及中、低温过热器对称布置于锅炉两侧外置床中, 通过改变进入其内部的循环物料量来实现对炉膛温度和再热蒸汽温度的控制, 并分开进行调节, 更方便灵活, 有利于锅炉的低负荷稳燃。

炉前左一、右一外置床空室、高温仓室、低温仓室之间由2道水冷隔墙隔开, 高温仓室布置高温再热器, 低温仓室布置低温过热器。炉后左二、右二外置床空室、高温仓室之间由一道水冷隔墙隔开, 与低温仓室无间隔, 高温仓室布置Ⅱ 级中温过热器, 低温仓室布置Ⅰ级中温过热器。高温仓室中, 受热面的布置形式为交叉流, 为了使各排管子出口蒸汽温度不至于相差过大, 将受热面分成A、B、C 3个区域, 相邻2组管排由1根吊挂管悬吊。低温仓室中, 受热面布置30根蛇形管, 5根为1组, 沿炉膛宽度方向均匀分布, 相邻2组管排由1根吊杆悬吊。根据受热面内蒸汽温度及压力等级的不同, 不同区域、不同仓室中蛇形管排的材质相应改变。

运行数年来, 引进型300 MW循环流化床锅炉外置床主要存在2方面问题:一是隔墙冷却水泄漏后无法对漏点进行焊补, 造成隔墙附近区域床料板结, 不能正常流化, 影响换热;二是高温区域吊挂管与管排碰触磨损, 管壁减薄后易导致爆管。

1改造背景

我公司2×300 MW循环流化床锅炉由哈尔滨锅炉有限责任公司生产制造, 型号HG-1025/17.5-L.HM37, 引进了法国ALSTOM公司的技术, 是单炉膛、双布风板、全钢架悬吊结构、 平衡通风、一次中间再热的亚临界自然循环汽包炉, 燃用褐煤。 2台机组自2007年实现“双投”以来已运行6年。

对于外置床隔墙冷却水系统, 早在投产2年后就已陆续停用。冷却水管束布置于浇筑隔墙的耐磨耐火料中部, 泄漏后若发现不及时, 势必造成附近区域床料板结, 不能充分流化换热, 影响汽温调整, 并且漏点无法焊补, 因而停用有利于外置床安全运行。至今我公司未发生过隔墙大面积垮塌影响锅炉稳定运行的事件。

但外置床受热面蛇形管排作为“四管”检查的盲区, 由于受床内检修空间限制, 监督检查不能全面覆盖到位, 管排间隐患很难被及时发现。2013年1月18日, #6炉左二外置床首次发生爆管。停炉检查发现左二外置床内 Ⅱ 级中温过热器B区热段爆管1根, 吹损减薄3根, 但要更换受损管段需要割除蛇形管排及其间吊挂管共计70余根, 检修工期长, 工作量大, 检修费用高。此次检修前后历时21天, 期间正值火电机组大方式运行, 影响电量较多。同时对#6炉其余3个外置床进行检查, 发现相同位置处管排吊挂管U型膨胀弯段与蛇形管水平段均存在不同程度的碰触磨损, 若机组持续运行, 磨损部位爆管几率将增加。

2方案实施

2.1隔墙改造

2013年我公司#7炉C级检修期间, 检查发现左二外置床空室与高温仓室之间隔墙上部浇注料垮塌, 内置水冷管束、密封盒烧坏碳化, 由于检修工期紧, 如按原图纸设计对其进行修复, 工作量大, 且所需购置的材料供货周期较长。经向区域内同类型机组的相邻电厂了解, 并咨询了锅炉生产厂家, 确认外置床隔墙冷却水对隔墙的实际冷却效果不大, 故决定对#7炉左二外置床隔墙进行彻底改造。具体如下: (1) 拆除现有隔墙耐磨耐火浇注料、保温浇注料及金属密封盒、水冷管束。拆除中回收可继续使用的Y型抓钉。 (2) 拆除隔墙后彻底清理床内废弃物, 根据实际测量尺寸, 使用合金板从内侧封堵水冷管束穿墙部位及底部膨胀缝, 板材为12Cr1MoV, 同时选用相应合金焊条。 (3) 用耐热不锈钢筋制作骨架, 以提高浇筑保温料和耐磨耐火料后隔墙的整体强度。浇筑耐磨耐火料时应注意, 2块模板之间必须预留3~5 mm膨胀间隙 (用陶瓷纤维纸填充) , 浇筑间隔应预留充分的凝固时间。 (4) 制作隔墙骨架时, 先用18钢筋做主筋, 间隔250~300mm直立焊接于底板上。 向上分3层用18钢筋做主拉筋, 拉筋需预先热弯2个膨胀弯, 焊接横拉在两侧已封堵好的合金板上。最后用8钢筋做加强筋, 与主筋焊接牢固, 使得整个钢筋骨架连成一体。注意骨架的上部应沿宽度方向逐渐收口, 使浇筑后的隔墙呈宝塔型, 便于床料由空室顺利流化至高温仓室。为提高主筋及拉筋与外置床本体的焊接强度, 需在钢筋两端热弯90°折角, 以适当增加焊缝长度, 并且使用耐热焊条施焊, 如图1、图2所示。 (5) 为进一步保证浇筑后隔墙整体强度, 在底板、两侧板及骨架中加焊若干Y型抓钉, 增加浇注料凝固后的附着力。施工时骨架内部浇筑保温料, 外部浇筑厚度不低于200 mm的耐磨耐火料。 #7炉左二外置床隔墙改造后, 机组通过了枯期大方式运行的考验, 证明此改造方案是可行的。目前#7炉其余3台次外置床空室与高温仓室间的隔墙已陆续依照此方案实施改造完毕。

2.2吊挂管改造

高温仓室管排吊挂管与蛇形管相互磨损是因为吊挂管下部设计了一个膨胀弯, 且膨胀弯被布置在蛇形管排中间, 无任何约束措施, 在外置床运行时, 内部管道不停振动, 膨胀弯与蛇形管相互碰撞, 引起磨损。相比较低温仓室受热面, 是由吊杆悬吊, 所以并无磨损问题。对比施工安装图, 外置床中高温仓室管排吊挂管与蛇形管的布置及相对位置主要有3种形式 (图3、图4、图5) 2种结构, 依照这2种不同结构对吊挂管膨胀弯的走向进行相应改动, 就可避免其与受热面管排的接触, 彻底消除该隐患。

图4 外置床高温仓室受热面 2 ( 中过 Ⅱ A 区域及高再 B 、 C 区域 )

图5 外置床高温仓室受热面管排 3 ( 高再 A 区域 )

在汛期检修期间, 针对炉前左一、右一外置床高温仓室高温再热器受热面磨损情况, 通过现场对管排吊挂管与蛇形管空间相对位置的多次确认, 决定缩短U型吊挂管水平段长度, 将膨胀弯从蛇形管排间让出, 这样就可以避免管排吊挂管与蛇形管碰触磨损。改造后示意图及现场实际图片如图6、图7所示。

对于高温再热器B、C区域的改造方式, 同样适用于具有相同管排布置形式的中过Ⅱ A区域 (图8) 。

据此方案进行改造的关键在于钳工配管及放样尺寸的把握, 因为是使用切割下来的旧管, 没有备品, 在割除U型弯水平直段后还需依次恢复焊接, 且必须符合焊接工艺规范, 对口间隙预留不能过大, 焊口间距离不能低于100 mm, 还要避开弯头。因此, 配备具有丰富经验的钳工, 决定了改管的一次成功率。而对于左二、右二外置床中过Ⅱ B、C区域管排, 因走向略有不同, 只需将下部带U型膨胀弯的吊挂管改为L型吊挂管即可, 配管及改管难度不大, 如图9所示。

3结语

通过实施以上方案, 先后对我公司多台次外置床进行了改造, 机组经大方式运行一个周期后, 并无异常, 证明改造成功。 隔墙冷却水泄漏及高温区受热面管排与吊挂管磨损爆管等问题得以解决, 从源头上彻底消除了设备设计时留有的隐患, 以最小的投入换来了设备运行的最大安全效益, 值得推广。

参考文献

[1]DL/T1035.5—2006循环流化床锅炉检修导则第5部分:耐火防磨层检修