循环流化床锅炉返料不稳的原因及调整
- 格式:doc
- 大小:28.50 KB
- 文档页数:4
循环流化床锅炉返料量减少的问题处理及对策宋 燕( 兖矿鲁南化肥厂 山东滕州 277527)摘要 循环流化床锅炉系统改造后,出现返料风压突然降低以及返料器中基本没有返料的现象,经反复调 整仍无效果。
停车检修后,对返料风机选型、物料分离系统和返料装置进行了细致排查,发现是由于返料器风帽 用错及脱落过多而引起。
最后,对循环流化床锅炉分离返料常见的故障进行了简单分析。
关键词 循环流化床锅炉 返料量减少 风帽脱落D e c r e a se in R e t u r n e d Ch a r g e in Cy c li c F l u i d -B e d B o il e r and C o un t e r m e a s u r eSong Y a n( Yancon Lu 'n a n C h e m i ca l F ert ili zer P l a n t Shandong Tengzhou 277527)Ab s t r ac t The cyc li c f l u i d-b e d b o il er syste m i s m o d i f i e d ,bu t a i r pressure of returned charge s udd e n l y d ro p s ,b as i ca ll y no returned charge ex i sts in the retu rned charge vesse l ,a nd no res u l t i s o b ta i n e d after repeated a d j u st m e n t . After shu t down for m a i n te n a n ce ,a m et i c u l o u s check-up i s done of the re turn ed charge b l ower m o d e l ,m ater i a l se p arat i o n syste m and return ed charge un i t . I t i s found t h at i t i s due to wrong use of the hood of the return ed charge un i t and too much fall o u t . F i n a ll y ,a s i mp l e a n a l ys i s i s done of common tro ub l es in the se p arat i o n of retu rn ed c h arge .K e yw o r d s cyc li c f l u i d-b e d b o il er decrease in return ed charge fa lli n g off hood 改造,新增 2 台罗茨风机( 1 开 1 备) 专供返料风, 原一次风机专供一次风。
燃料由给煤口进入炉内,而助燃的一次风由炉床底部送入,二次风由二次风口送入。
燃料在炉内呈流化状态燃烧,燃烧产物——烟气携带一部分固体颗粒离开炉膛进入物料分离器。
物料分离器将固体颗粒分离出来,返送到炉内再燃烧,烟气排出进入烟道。
如此反复循环,形成循环流化床锅炉。
摘要:循环流化床锅炉技术是目前迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。
结焦就是循环流化床锅炉运行中较为常见的故障,它直接影响到锅炉的安全经济运行。
本文结合循环流化床锅炉的运行特点,根据本人几年来的流化床锅炉调试和运行经验,分析流化床锅炉结焦的主要原因,并对如何预防循环流化床锅炉结焦进行了探讨。
<br> <br> 关键词:循环流化床锅炉结焦原因措施<br><br>概述<br> 大型CFB锅炉是近几年才发展起来的电站锅炉,它的设计、运行都有待不断积累经验去完善,运行中难免出现一些问题。
通过对我国已投产440t/h级大型CF B锅炉的调研发现,相对于常规煤粉炉,CFB锅炉结焦已是一个最为普遍的且是比较严重的问题。
处理不好势必严重影响C FB锅炉的安全经济运行,也影响到CF B锅炉的进一步发展与应用。
因此对循环流化床锅炉结焦原因的分析并提出解决办法,会不断提高大型CFB锅炉稳定运行水平。
<br><br>1、结焦现象及原因<br><br> 循环流化床锅炉在运行时出现结焦的现象主要有:⑴CRT显示床温、床压极不均匀,燃烧极不稳定,相关参数波动大,偏差大。
⑵结焦初期(局部)料层差压下降,结焦严重时,料层差压急剧增加。
⑶氧量快速下降,几乎近于零。
⑷炉膛负压增大,一次风量,风室风压波动大。
循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析循环流化床锅炉是一种高效的发电设备,其通过良好的固体润滑和气体流动调节,能够实现燃料燃烧的同时,充分发挥了燃料的能量利用率。
在循环流化床锅炉的运行过程中,床温是一个非常关键的因素,它直接影响锅炉的出力和燃烧效率。
然而,循环流化床锅炉的床温受到各种因素的影响,导致床温偏差较大,需要进行分析和解决。
1. 原料质量的不稳定性循环流化床锅炉的床温受到原料质量的直接影响,而原料质量的不稳定性主要表现为燃料含水量的变化、灰分、煤质等。
这些因素会影响到燃料在循环流化床锅炉中的燃烧过程,导致床温的不稳定性和偏差较大。
2. 进料分布不均匀循环流化床锅炉的进料分布对床温有很大影响。
如果进料分布不均衡,床温就会偏高或偏低。
这是由于在床内不同位置的料层厚度不同,热传递、流动通道发生改变,使得热的积聚或散失出现偏差。
循环流化床锅炉的床内气体分布也会影响床温的稳定。
如果床内气体分布不均匀,会导致床内温度分布不均,同时也会出现堵塞等问题。
针对循环流化床锅炉床温偏差大的问题,可采取以下几个方面的措施:1. 做好进料预处理循环流化床锅炉进料质量的稳定性非常重要,可通过对原料进行预处理,去除多余的水分、杂质等,以保证进料的质量稳定。
同时还可以进行混合燃烧,把比较难燃烧的燃料和易燃烧的燃料混合使用,这样既能有效降低床温的波动,又能提高燃料的利用率。
循环流化床锅炉应该采取合理的进料分布系统,使得进料能够均匀分布在整个床层上,避免单点进料过多或过少的情况。
同时,还可以采用旋流分布系统、导流板等设备对进料进行调节,提高进料的均匀分布程度。
3. 优化气流分布循环流化床锅炉床内气流分布均匀与否,直接影响床温的稳定。
优化气流分布,可采用新型轮机气流调节技术,如高剪切率发生器和高剪切搅拌装置等,对气体进行调节、混合,进一步提高气体分布的均匀性。
4. 控制排渣过程排渣过程对床温的调节也非常重要。
合理的排渣方式可以调节床内的温度,延长锅炉的寿命。
循环流化床锅炉常见故障维修循环流化床锅炉是一种常用的锅炉类型,但在运行过程中可能会出现一些常见的故障。
在本文档中,我们将探讨一些常见的循环流化床锅炉故障及其维修方法。
故障1: 异常的燃烧状况症状:燃烧不稳定,可能出现火苗跳跃或熄灭,锅炉燃烧效率下降。
原因:1. 进风口、烟气道堵塞。
2. 燃料供给不足。
3. 燃料成分不适合。
4. 点火系统故障。
维修方法:1. 清理进风口、烟气道,确保畅通。
2. 调整燃料供给系统,保证合适的燃料供给。
3. 检查燃料成分,适时进行调整。
4. 检修点火系统,修复或更换故障部件。
故障2: 循环流化床无法正常启动症状:循环流化床无法启动,无法达到工作温度。
原因:1. 初始点火温度设置不正确。
2. 燃烧室内氧气供应不足。
3. 料层过厚或过薄。
维修方法:1. 检查初始点火温度设置,确保温度合适。
2. 检查氧气供应系统,确保供氧顺畅。
3. 调整料层厚度,保证合适的循环流化。
故障3: 循环流化床泄漏症状:循环流化床出现泄漏现象。
原因:1. 循环流化床螺栓松动。
2. 冷却水管道破裂。
3. 密封件老化或破损。
维修方法:1. 检查螺栓紧固情况,重新紧固松动部位。
2. 检查冷却水管道,修复或更换破裂部位。
3. 检查密封件,更换老化或破损的密封件。
以上是一些常见的循环流化床锅炉故障及其维修方法。
在实际操作中,应遵循相关安全操作规程,并在需要时寻求专业人士的帮助。
维修过程中也应注意锅炉的关闭和恢复操作,以保证人员和设备的安全。
以上。
循环流化床锅炉常见故障的分析和改进循环流化床锅炉的燃烧技术已经在我国工业领域得到了全面的推广和普及,但是由于我国对于这方面的技术水平有限,在流化床锅炉的运行过程中经常出现一些故障问题,所以,需要相关工作人员对日常出现的故障进行全面分析,并及时的改进,提升流化床锅炉的可靠性,促进流化床锅炉燃烧技术的不断发展。
关键词:流化床锅炉;常见故障;改进措施1循环流化床锅炉技术特点1.1可燃烧的燃料选择范围广泛循环流化床锅炉技术有一个非常显著的优势特点,其可供于燃烧的燃料样品选择范围十分宽广,对燃料的适用性很高。
在这项技术中,燃料仅仅只占床料的很少一部分,其余均是不能够进行燃烧反应的固体物质。
这些物质保证了床层温度的稳定,使得燃烧物能够更快速地达到着火点,而燃料通过燃烧反应而释放的热量又可以使得床层温度相对稳定,使得对燃料的适应性很广。
1.2燃烧效率高循环流化床锅炉中,由于分离器的存在,大量的颗粒在炉膛及循环回路中循环燃烧,只有较细的颗粒从分离器逃逸成为飞灰,保证了即使粒度很大的颗粒也能够在相对降低的燃烧温度下燃尽。
随烟气逃离分离器的细颗粒形成的锅炉飞灰,其平均粒径一般只有10-30μm左右,与煤粉炉飞灰粒径相当,甚至略低于煤粉炉,保证了循环流化床锅炉对细颗粒燃烧也可以获得与煤粉炉相当的燃烧效率。
其燃烧效率高的主要原因是气-固混合良好,停留时间长。
1.3 环保性能好循环流化床锅炉炉膛内燃烧区温度一般维持在850-920℃,远低于煤粉锅炉,这一温度范围正是脱硫反应效率最高的温度区间,加入1㎜以下的石灰石粉,在钙硫摩尔比为1.5-2.5以及适当的石灰石粒径分布下,就可以在炉内燃烧的同时,实现高达90%的脱硫效率;同时低于燃烧化学当量的一次风从炉膛底部加入,析出的燃料氮不能充分与氧反应生成氮氧化物;二次风从炉膛中部加入,这样使该处的过量空气系数达到20%,燃料氮已轉化为分子氮,在还原区以上形成的氮氧化物机会减少;氮氧化物生成较少,有利于炉内完成脱硫反应,是一种环保性能很好的燃烧技术。
流化床返料振动分析与处理摘要:经过多年发展,我国的在CFB锅炉工业在制作和设计过程中积累了许多经验。
先进的技术已经研发出了超临界600和350MW工艺,CFB炉型具有极高水平,并取得了惊人的成果,以及大型锅炉的制造。
随着建成投运后新型CFB炉型,新型CFB锅炉也出现了锅返料器振动等缺点,需要对解决方案进行彻底研究。
为此进行了广泛现场试验和微调,分析并消除了返料振动的原因措施。
关键词:循环流化床;锅炉;返料器;振动;原因;解决措施近年来,能源,特别是电力,是我国经济发展的重要的支柱。
但是随着电力的发展,在能源管理领域的需求也与日俱增。
CFB锅炉的好处包括更低的温室气体排放,它在燃烧时燃烧效率也是高效、直接脱硫、负荷控制高。
为了清洁煤,必须洁净燃烧。
循环流化床正越来越朝着超过临界阈值的广泛的脱硫、硝和能源利用方向发展。
一、返料器振动情况从点火到调试,某电厂设置为350 MW锅炉1#机组。
运行20天后,返料器经常振动,考虑到支撑平台、分离器、紧密连接室外楼梯平台的管道,锅炉安全运行严重影响。
如某电厂返料器150 MW锅炉观察到相同的振动。
振动过程中,整个锅炉都在锅炉电梯出口摇晃。
摇晃度大部分是进口分离器、立管及返料器。
炉运行时间较长(80-100MW),可引起振动。
在实际运行中,不同锅炉容量存在振动问题。
特别是CFB锅炉的振动最普遍,无论锅炉的容量如何,分析流化床锅炉振动,优化和改进结构,为其长时间得到安全和稳定治理的基础。
二、返料器振动原因1.返料器不畅回料。
现场消除振动(135-150)和350 MWCFB锅炉。
返料器回料不畅反馈。
返料器的固定材料流动特性和材料流的影响,返料器内的材料流动调整偏差较大,导致返料器不均匀,导致扰动源,从而导致返料器振动,有操作和结构方面的原因。
2.波动风床系统。
风—床系统是一种弹性气动系统,其中系统的一部分导致压力波波及整个系统,对整体产生影响。
风—床系统的故障导致锅炉与循环床之间的连接波动,从而使系统不断振动,为机器产生振动电源。
循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉不但在结构上有所不同,而且在其燃烧方式和调节手段也有自身的特点。
循环流化床锅炉正常运行调整的主要参数除了汽温、汽压、炉膛负压之外,还应重点监视床温、床层压力、炉膛压差、旋风分离器灰温、旋风分离器料层高度、冷渣器工作状态、布风板压力、渣温、排渣温度等。
第一:床温控制床温是循环流化床锅炉需要重点监视的主要参数之一,床温的高低直接决定了整个锅炉的热负荷和燃烧效果,这是由床温是循环流化床锅炉的特点(动力控制燃烧)所决定的。
根据燃用煤种的不同,床温的控制范围一般在850~950℃左右,对于挥发分高的煤种,可以适当地降低,而对于挥发分低的煤种则可能要在900℃以上。
但不宜过高或过低,过低可能会造成不完全燃烧损失增大,脱硫效果下降,降低了传热系数,严重时会使大量未燃烧的煤颗粒聚集在尾部烟道发生二次燃烧,或者密相区燃烧分额不够使床温偏高而主汽温度偏低;床温过高则可能造成床内结焦,损坏风帽,被迫停炉。
一般应保证密相区温度不高于灰的变形温度100~150℃或更多。
调节床温的主要手段是调整给煤量和一、二次风量配比。
如果保持过剩空气量在合适范围内,增加或减少给煤量就会使床温升高或降低。
但此时要注意煤颗粒度的大小,颗粒过小时,煤一进入炉膛就会被一次风吹至稀相区,在稀相区或水平烟道受热面上燃烧,而不会使床温有明显地上升。
当煤粒径过大时,操作人员往往会采用较大的运行风量来保持料层的流化状态,否则会出现床料分层,床层局部或整体超温结焦,这样就会推迟燃烧时间,床温下降,炉膛上部温度在一段时间后升高。
当一次风量增大时,会把床层内的热量吹散至炉膛上部,而床层的温度反而会下降,反之床温会上升。
当然,一次风量一旦稳定下来,一般不要频繁调整,否则会破坏床层的流化状态,所以很多循环流化床锅炉都把一次风量小于某一值作为主燃料切除(MFT)动作的条件。
但在小范围内调节一次风量却仍是调整床温的有效手段。
二次风可以调节氧量,但不如在煤粉炉当中那么明显,有时增加二次风后就加强了对炉膛上部的扰动作用,会出现床温暂时下降的趋势,但过一段时间后因氧量的增加,床温总体上会呈现上升势头。
循环流化床锅炉调试经常出现的问题及对策序号出现的主要问题处理办法备注1.床上油枪耗油量大调试期间冷态启动最高用油110吨,最低用油63吨。
每次启动用油基本在70~80t左右。
节油措施:1)优化启动,降低投煤温度。
2)控制启动床料粒径,减少启动点火最低流化风量。
3)提高运行操作技术,减少煤油燃烧份额,快速转化燃烧状态。
5)加强汽轮机和锅炉协调操作,挖掘汽轮机旁路潜力,缩短启动时间,减少燃油时间。
4)节油目标冷态启动一次控制在50吨内与床下油枪点火存在一定差距,进一步技改为床下油枪2.炉底热一次风至水冷风室连接非金属膨胀节撕裂漏风安装过程控制不好,损坏、质量不合格的产品进入工程。
3.分离器、回料器震动、晃动,返料脉动,返料不畅。
1)上锅厂进行结构加固,增加止晃点,加固。
2)运行加强燃烧调整,主要是降低一次风量,降低床压,减少外循环量,适当放大入炉煤的颗粒度。
通过调整震动晃动减少,但调整仅能满足基本运行,负荷变动依然出现震动和晃动。
无规律,一旦出现失稳震动,需很长时间才能达到自平衡状态。
3)需进一步完善结构,解决晃动、震动、回料不畅的根本原因。
需进一步完善结构,技改。
4.流化床锅炉与北重机组配合不佳通过调试启动多次分析,很难按照锅炉负荷曲线进行,一般锅炉4小时投煤,6小时撤油,而汽轮机经常出现暖机达到1小时以上,冲转、并网等需要8个小时,这样锅炉不能撤除油枪,延长了燃油时间,若提高床温,会出现过热温度、再热温度很难控制,很难满足汽轮机温度要求,造成调节困难,胀差异常等现象,旁路虽然设计较大,但减温水余量不够,一般很难达到锅炉停油的需要,增加了启动耗油量。
5.分离器阻力大(远大于设计值)实际负荷对应分主要原因:分离深度及直径。
需进一步改造,减少分离器阻力,降低引风机电流,节省厂用电。
分离器阻力大造成尾部烟道负压大,漏风增加、危险点增加。
6.分离器锥段漏灰安装问题,焊接焊缝开裂7.回料器烧红(立管、返料段)浇注料出现裂缝、或浇注料脱落等造成高温循环物料烘烤回料器外壳,建议每次检修必须检查修复浇注料裂缝,运行上加强巡检,对回料器进行测温,发现烧红及时通知检修处理。
循环流化床锅炉常见故障及预防措施循环流化床(CFB)锅炉是近几十年来发展起来的新式环保节能锅炉,是一种高效低污染干净的燃烧技术,其以煤种适应性广、高燃烧效率、能够燃用低质燃料、锅炉负荷调治性好、灰渣易于综合利用等优点,在世界范围内获得了迅速发展。
随着环保要求日益严格,宽泛认为,循环流化床是目前最合用和可行的高效低污染燃煤设备之一。
但随着其被宽泛应用,一些国产循环流化床在设计、安装和运行中也逐渐裸露出了某些问题。
如受热面易磨损、锅炉易结焦及物料循环系统不畅是运行中常有的故障。
因此,本文将主要解析循环流化床锅炉常有故障及预防措施,以提高循环流化床锅炉坚固运行水平。
1 磨损及其预防措施循环流化床锅炉中高速度、高浓度、高通量的流体或者固体颗粒以必然的速度和角度对锅炉受热面和耐火资料的表面进行冲击,会造成锅炉金属部件磨损,加之炉内温度的循环流动,造成对炉内耐火构件的热冲击,而且耐火构件不同样热膨胀系数的资料之间也形成机械应力,这些都加剧循环流化床锅炉磨损破坏。
但实践中发现,循环流化床锅炉的磨损是能够防范的。
因此在运行中,可经过以下措施来预防CFB 锅炉的磨损:(1) 降低风速减小给煤粒度,保证流场的均匀性;同时,在安装过程中要特殊注意烟道的圆滑组合,防范安装原因造成几何尺寸的突缩或者突扩,形成烟气走廊。
(2)如期对CFB 锅炉进行检修,发现已磨损的部件和资料应及时更换;在水冷壁、落煤口、过热器等加装防范件。
(3)在安装时,应保证烟气出入口处、中心筒、导流设备的安装尺寸满足设计要求;在施工中,应严格控制旋风分别器简体组合尺寸和焊接变形;在耐火保温内衬施工从前,要检查简体内壁弧度,对凸凹部份做好记录,在筒体施工时进行调整;对向火面资料的施工,要保证严实度、严整度、垂直度以及内壁弧度和表面质量等,以减少受热面的磨损。
(4)运行期间,应尽量降低循环流化床的流速,以减少水冷壁及各部的磨损。
(5)严格控制金属锚固件的焊接定位、浇注料拌合、浇注振捣、浇注模装设、脱模以及膨胀缝等施工工艺步骤,不能随意简化更正。
循环流化床锅炉返料器异常原因研究摘要:某电厂循环流化床锅炉返料器流化异常引起锅炉结焦,机组被迫停机,经现场检查分析,锅炉结焦原因为返料异常后主床料减少给煤偏多形成的局部高温现象,返料异常原因为分离器、返料器局部修补的耐火砖或浇注料脱落,现场发现返料器内也出现结焦现象,经分析原因为分离器分离效率不一致,料位高的一侧流化风量低、返料中断造成的。
针对原因提出了意见和防范措施。
关键词:流化床锅炉;返料器;流化异常;原因分析0前言近年来由于流化床锅炉经常出现因返料器异常造成机组被迫停机事故的发生,究其原因,主要由于流化床锅炉长时间运行或资金原因,未及时进行大修,或浇筑料大面积脱落修复后未按要求进行烘炉工作,造成旋风分离器内浇筑料或浇筑砖再次发生脱落,返料器流化异常,锅炉床料结焦严重,机组被迫停机事故的发生。
文章[1]介绍了循环流化床锅炉返料器返料的几种原因,文章[2]说明了返料器结焦的几种原因,循环灰含碳量高,循环灰量少等原因。
文章[3]介绍了各类返料器的原理,文章[4]举例说明了由于两侧分离器分离效率不同导致的返料中止,文章[5]介绍了由于设计和运行原因造成的返料堵塞案例。
1系统介绍及事件经过某电厂2×135MW机组锅炉采用国外引进循环流化床技术,单锅筒、自然循环,循环物料分离采用高温绝热分离器。
锅炉共布置有四个给煤口,全部布置于炉后。
两个排渣口布置在炉膛前水冷壁下部,分别对应两台滚筒式冷渣器。
返料器共配备有三台高压头的流化风机,每台风机出力为50%,正常运行时,其中两台运行、一台备用。
风机为定容式。
配备两台离心式一次风机、两台离心式送风机和两台离心式引风机。
锅炉主要由炉膛,两个高温绝热分离器、自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成。
采用水冷布风板,大直径钟罩式风帽。
锅炉采用两个内径为8.08米的高温绝热分离器,布置在燃烧室与尾部对流烟道之间,外壳由钢板制造,内衬绝热材料及耐磨耐火材料,分离器上部为圆筒形,下部为锥形。
热电技术
年第期总第期
循环流化床锅炉返料灰中止的原因分析及处理
李强常玉宏沈阳皇姑热电有限公司辽宁沈阳
摘要探讨了循环流化床锅炉返料灰中正的原因总结
处
理返料灰中止过程中的措施为技术改造提供依据
关键词旋风分离器返料器返料灰中止
返料灰中止的原因
概述沈阳皇姑热电有限公司二期工程为两台济南锅炉厂生产的型号为一一型循环流化床
锅炉于年底相继投人试运行运行初期由于对此型号锅炉的结构及布局掌握得不是很全面对循环流化床锅炉能产生返料灰中止的现象及原因
没有一个正确的认识和剖析虽然采取了一系列的应急处理措施并没有造成结焦事故的发生但是严重地威胁了锅炉安全稳定运行尤其是这两台锅炉都是号旋风分离器的返料灰中止因此深人地剖析旋风分离器和返料器的结构运行中的状况及造成产生返料灰中止的各种原因为运行方式及
设备的改进提供依据以保障锅炉安全稳定运行提高整个电厂的经济性
运行中返料灰中止的现象
正常运行中锅炉负荷在一主蒸汽压力为床温控制在℃一℃之间返料灰温度在℃一℃炉膛差压在一之间正常运行中为正值料层差压保持在
一
号号旋风返料装置压力为
一
一次总风量为耐包括返料风量一次风出口档板两侧的开度各为二次总风量在
一耐之间视氧量而定煤的颗粒度
为褐煤
返料灰中止时床温异常快速上升甚至超过℃返料灰温度也随之上升同样超过
℃
料层差压迅速降至一炉膛差压由正值快速变为负值锅炉负荷降至一甚至更低主蒸汽压力主蒸汽温度也随之下降
主要原因旋风分离器的结构布置及分离效率旋风分离器布置在炉膛出口处水平分为左右两个旋风分离器切向进口截面为内径为中出口直径为中巧的圆锥体
在旋风分离器锥体根部各有一个观察孔整个旋风分离器是由磷酸盐耐火砖砌成此型号循环流化床锅炉的旋风分离器为高温旋风分离器运行中如果因为设计上或者安装上的原因如在左右旋风分
离器过热器省煤器空预器除尘器等处产生的烟气阻力不一致造成进人到左右旋风分离器的烟气流量不一致导致左右旋风分离器的分离效率也不一致分离效率高的一侧产生的返料灰量就大
循环流化床锅炉返料不稳、不返料的原因分析及调整
方法
本文介绍CFB锅炉飞灰循环系统在点火过程中循环回料不稳定,对锅炉运行造成影响的原因分析,为锅炉飞回灰循环系统的运行稳定寻找合适的方法和途径。
1系统介绍
我公司热电厂有三台220t/h循环流化床锅炉,于2002年建设施工,2003年投入生产运行。
锅炉指标参数、性能概述如下:
220t/h循环流化床锅炉系高温高压参数(9.81MPa,540℃)、单汽包、自然循环蒸汽锅炉,采用循环流化床燃烧方式,物料分离采用高温绝热旋风分离,平衡通风。
锅炉主要由四部分组成:燃烧室、高温旋风分离器、自平衡U型密封返料阀和尾部对流烟道。
燃烧室位于锅炉前部,四周和顶棚布置有膜式水冷壁,以保证炉膛气密性。
底部为略有倾斜的水冷布风板,布置有大直径钟罩式风帽。
炉膛上部与前墙垂直布置有四片水冷屏和四片二级过热器,以提高辐射传热。
燃烧室后有两个平行布置的高温绝热旋风分离器,直径φ5160mm,内衬耐磨绝热材料。
密封返料阀位于旋风分离器下部,与燃烧室和分离器相连接,回料采用自平衡方式,流化密封风采用高压风机单独共给。
燃烧室,旋风分离器和密封返料阀构成了物料粒子循环回路,煤与石灰石在燃烧室完成燃烧及脱硫反应。
中国锅炉门户chinaguolu.mobi尾部对流烟道在锅炉后部,烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成,其内沿烟气流程依次布置有三级过热器和一级过热器,下部烟道内,依次布置有省煤器和卧式空气预热器,—、二次风分开布置。
锅炉采用单段蒸发系统,下降管采用集中与分散相结合的供水方式。
过热蒸汽温度采用二级给水喷水减温调节。
锅炉布置在主厂房DE间隔,炉本体采用紧身封闭方式,8m运转层下按全封闭设计,设有炉顶小间。
锅炉构架采用全钢焊接结构,按7度地震裂度设计。
锅炉采用支吊结合的固定方式,除旋风分离器和空气预热器为支撑结构外,其余均为悬吊结构。
为防止因炉内爆燃引起水冷壁和炉墙的破坏,锅炉设有刚性梁。
锅炉分别将炉膛中心线、旋风分离器中心线、为部烟道中心线设置成膨胀中心,以膨胀中心为原点自由膨胀,在分离器、炉膛、回料阀、尾部烟道的连接处设有非金属膨胀节,以解决热位移密封问题,确保锅炉密封严密。
锅炉燃烧系统采用前墙四点给煤,炉前煤斗里的煤经称重皮带给煤机送入炉前刮板给煤机,经落煤管进入炉膛,为防止正压烟气反窜入给煤系统,在给煤系统中通入二次风正压密封。
石灰石系统采用正压气力输送,由石灰石风机将日用仓内的石灰石经送风管路送入二次风管道进入炉膛和回料阀斜腿。
锅炉排渣由床面两个排渣孔进行,高温灰渣经两台滚筒冷渣器冷却,再将低温灰渣送入除渣系统。
锅炉配风设有一次风机、二次风机、高压风机、石灰石风机及引风机,采用平衡通风方式,压力平衡点设在炉膛出口。
锅炉点火系统采用床上床下联合启动方式,床上布置四支启动燃烧器,床下布置两支热烟气发生器,具有热效率高,加热均匀,启动速度快、点火可靠性高等优点。
2灰循环系统问题
2006年12月16日在锅炉点火过程中,锅炉出现回料波动。
当时锅炉炉膛中部床温点温度过高,锅炉出口温度、旋风分离器进出口温度偏低,灰循环回料温度低,灰料压力低,且时有波动。
3问题分析
3.1CFB锅炉物料分析。
CFB锅炉的物料分布可分四种形式:飞灰、底渣、内循环和外循环物料。
其中,内循环物料和外循环物料平衡的实现是CFB锅炉运行的关键,如果回料不稳或突然停止工作,会造成炉内循环物料量不足,气温、气压床温难以控制,危及正常的运行。
而造成外循环回料不稳的原因,除浇筑料脱落堵塞外,最为重要是锅炉循环灰量不足致使烟气短路供热采暖网,难以建立连续稳定的外循环物料平衡。
如不加以重视及时采取措施加以调整,后果将十分严重。
3.2锅炉点火启动过程分析
分析锅炉点火启动过程中,循环灰量不足的原因很简单,因为当我们在锅炉点火启动前,炉料是一定的,有700mm厚,锅炉升温前5小时是不投煤的,就没有介质进入炉内,来补充随烟气连续不断被带走的循环灰量,而此时燃烧室内所剩的炉料以大颗粒居多(这也是这一次发生床温波动的主要原因),加之我们在点火初期一般一次风量控制的不够准确,使大量飞灰扬析随烟气又进一步被带走,那么被烟气被带走的循环灰都那里去了呢?都积存在返料阀内了,因为我们在点火启动初期返料阀是空的,只有当返料阀内达到一定厚度的料位后,才能建立起良好的循环,为什么这样讲呢?让我们首先来了解一下回料阀、回料立管、高压风机的作用和运行特性。
3.2.1U回料阀
实际是一个小流化床,回料风由下部两个小风室通过流化风帽进入阀内,运行中高压风通过、图1;a1、a2进入风室通过布风板、风帽流化U型阀内的物料。
U型阀属于自平衡阀,既流出量与进入量自动调节,阀本身调节流量的功能较弱。
它还有一个最为重要的作用是:用以回料密封。
3.2.2回料立管
立管的作用是输送物料、系统密封、产生一定的压头避免炉膛烟气反串,
与回料阀、高压风机配合使物料能够由低压向高压(炉膛)处连续稳定地输送。
3.2.3高压风机
高压风机是一种高压头低风量设备,有较高的压头并且具有阻力增加,风机压头增加的特点来克服炉堂内的高压,实现物料连续稳定的输送。
低风量是为了避免高温物料在回料阀内结焦。
3.3回料不稳原因分析
3.3.1回料循环的建立
其中一条最为重要的作用:“回料密封”,炉膛内的高压5将返窜,造成烟气短路,从而阻碍正常的飞灰循环。
B1段为回料立管,当外循环灰进入立管中物料的自重B1B2时才能使循环灰进入到U型阀内,但此时进入U型阀内的循环灰量较少还难以输送回炉膛内,只能在U型阀内积存,而此时又将形成上述所讲的几次或十几次的循环,使U型阀内积存一定量的循环灰量最终只有当、B1=B2或、B1≥B2时才能建立起良好稳定的外循环物料平衡。
3.3.2回料阀的自平衡
根据上述的分析和U型阀的特性,让我们再次试分析:当U型阀内如果在图中B2段存有厚度一定的料层时,在高压风机的作用下,料位膨胀被流化,(它是决不会被吹空的,我们曾经在停炉时做过实验,两台高压风机同时启动运行很长时间后,打开U型阀内还是存有B2段厚度的循环量)假如我们将U型阀B2
段内原有的存灰比作是被,“膨胀流化的水”、既“连通器”原理。
那么当分离器被分离下的循环灰,由回料立管B1≥B2连续不断地进入U型阀(既“连通器”原理)返回炉内,从而建立起良好的外循环回路,供热采暖网实现其原有的设计理念,“U型阀属于自平衡阀,既流出量与进入量自动调节”。
3.3.3回料不稳现象
由此又使我们联想到,曾经正常运行时出现过的几次回料不稳时,主要出现在锅炉减负荷过急、过快,原因当外循环灰量突然减少时立管中物料的自重、B1B2时使高压风机阻力增加压头增高、B1段物料大量返回炉内,从而使B1段压力又小与B2段造成返料不稳,形成恶性循环。
只有当、B1=B2或、B1≥B2时才能建立起良好稳定的外循环物料平衡,在调整时不能急噪要循序渐进,也许需要数小时的调整才能使外循环物料平衡稳定。
3.3.4回料循环不稳定的影响
通过在点火启动过程中,旋风分离器入口温度比较低并且温升缓慢,也可以证明被分离器分离的循环灰,滞留在U型阀内没能回送炉膛燃烧室参与灰循环,如果有循环灰来参与灰循环,旋风分离器入口温度势必将随着床温度的提高而提高,因为是循环灰将温度带到旋风分离器入口,而在我们点火启动初期,未投煤时分离器入口与床温偏差极大,不利于分离器温升控制,也势必造成分离器开裂、脱落情况的发生。
3.3.5其它电厂锅炉循环回料系统情况
根据其它电厂锅炉点火启动过程的经验,也可以证明我们在点火启动过程中造成回料不稳定,是和回料阀清空没有一定厚度料位是有关系的。
以吉林市东关电厂、辽宁大连香海电厂、辽宁盘锦电厂的点火启动过程来看。
吉林市东关电厂点火启动过程及正常运行时从未出现过,回料波动现象的发生,他们一般锅炉小修情况时,对U型回料阀内的存灰,是从不进行清理的,全部留着再次点火启动时使用,所以从未发生过回料不稳定情况的发生,供热采暖网盘锦电厂也是如此进行的。
大连香海电厂,点火床料比较细,一般都在5mm以下,并且在点火启动过程中还得根据床压表计变化,对锅炉进行两次补装床料,来补充循环灰量的不足和床料的缺失,大连香海电厂,自行设计了床料补装口,锅炉点火启动过程中即可进行补料工作,十分方便,所以他们在点火启动过程中,也从未出现过回料波动现象的发生。
4避免回料不稳措施建议
4.1循环灰的留用
如果未出现分离器、回料立管、U型阀、内浇注料脱落现象发生的情况,对U型阀内存灰不进行清除工作,留着下次点火启动时使用。
如果有类似回料波动的情况,进行回料阀清理、修补、检查后,将细灰留存,重新投入炉膛使用。
4.2启动风量调整
对回料阀不进行清理工作,再次点火启动过程中,有可能出现的问题是点火生温速度慢。
我们可以采取减一次风量,增加点火油压的方法解决。
因为我们历次点火启动过程的一次风量裕量较大,高温烟气都随着炉膛负压被带走,存于炉料中用于加热床料的热量非常少。
5结论
物料在CFB锅炉内的分布可分为四种形式:底灰、飞灰、外循环物料和内循环物料。
CFB锅炉的物料平衡可以进一步认为是内循环和外循环物料的平衡。
CFB 锅炉点火启动过程中,出现回料波动时,在调整时不能急躁,要循序渐进,也许需要数个小时的调整才能使循环灰系统的外循环物料平衡稳定。