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410t/h循环流化床锅炉防磨研究及对策【摘要】某电厂两台410t/h循环流化床锅炉相继出现密相区耐火材料上2米处水冷壁减薄和四角磨损、炉膛出口烟窗水平高度至炉顶水冷壁管沿烟气方向中分侧磨、烟气冲顶磨损等，通过工艺调整，进行技术改造和采取防磨措施后，有效缓解锅炉磨损。
引言两台型号为SG-410/9.81-M592循环流化床锅炉，自2009年投用以来，1台炉出现密相区耐火材料上沿1～3米处水冷壁四角磨损泄漏4次，1台炉顶棚管严重泄漏1次，炉膛出口烟窗两侧水冷壁方向性磨损。
从循环流化床锅炉磨损机理的研究入手，通过工艺调整、技术改造（消除锅炉设计和安装中的问题）和采取必要的防磨措施等方面，进行防磨技术攻关。
1.锅炉的设计参数SG-410/9.81-M592型循环流化床锅炉是由1个模式水冷壁炉膛、2台旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的竖井3部分组成。
锅炉共布置4个给煤口，全部布置在炉前，3个排渣口布置在炉膛水冷壁下部，对应2台滚筒式冷渣机和1个预留紧急排渣口。
锅炉设计燃料：36%石油焦+64%煤（重量比）；校核燃料1：60%石油焦+40%煤（重量比）；校核燃料2：100%烟煤。
在实际运行中，使用的燃料是烟煤、贫煤和褐煤等多煤种掺烧。
锅炉主要设计参数见表1。
2.锅炉运行工况及存在的主要问题2.1运行工况：两台锅炉冬季负荷一般维持在320～350t/h，夏季在260～300t/h，一般运行周期在8个月左右，实际燃用煤种为75%褐煤+25%烟煤与贫煤的混合煤种，底灰量较少，绝大部分为飞灰形式外排。
由于煤质变化较为大，运行系统调整频繁，主要体现锅炉配风的调整，针对不同煤质情况，格栅一次风量的调整范围较大，一般可在13～16万NM3/h之间。
同时，由于掺混不能针对煤种特性而调整，致使煤的粒度无法得到较好控制。
2.2存在的主要问题：锅炉停车原因均为炉内水冷壁泄漏，通过检修期间问题查找，主要存在以下几方面问题：2.2.1出口烟道内积灰。
关于锅炉水位保护投入的说明及措施
为了锅炉及汽轮机的安全运行，恢复锅炉汽包水位保护功能。
保护定值如下：
1.锅炉水位高一值+75mm，报警。
2.锅炉水位高二值+150 mm，报警，
差压式水位计三选二达到+150 mm，同时电接点达到+150 mm，水位保护投入且事故放水门联锁投入情况下联开事故放水门，当电接点达到+50 mm时，联关事故放水门。
3.锅炉水位高三值，差压式水位计三选二达到+260 mm，同时电接点达到+250
mm，延时5秒，锅炉汽包水位保护动作，锅炉灭火，同时联关汽轮机主汽门（汽机水位保护投入情况下）。
措施：
1.运行人员加强对汽包水位的监视，每班认真核对各水位表计准确、可靠，若
发现差压式水位计或电接点水位计指示不准或偏差大时应及时解列水位保护，同时通知汽机解列水位保护，防止水位保护误动。
2.司炉、司水认真监盘，发现水位超过正常值要及时调整，投自动时，要立即
解列自动改为手动调整。
3.认真执行防止减、满水的技术措施。
4.对照汽水流量、给水压力、上下部水位表计的指示，判断水位是否真实。
5.涉及汽包水位的检修工作必须汇报专业同意。
注：目前#2、#3、#4、#5炉已改造完成，其他炉在小修期间逐步进行改造。
运行部锅炉专业
二○○七年九月二十日。
摘要本文设计的是410t/h燃贫煤高压煤粉锅炉，其过热蒸汽压力为9.8MPa，过热蒸汽温度为540℃，给水温度为215℃。
锅炉采用单锅筒，自然循环π型布置固态排渣。
采用直吹式系统，四角切圆燃烧，直流燃烧器，重油点火。
锅炉前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，折焰角斜坡上有高温对流过热器，水平烟道为低温对流过热器，且布置了两级喷水减温器，便于调节蒸汽温度。
尾部竖井部分交错布置两级省煤器和两级空气预热器。
省煤器双侧进水，空预器为双面进风的管式空预器。
屏式过热器采用振动吹灰，对流过热器采用蒸汽吹灰，尾部受热面采用钢珠吹灰。
关键词：贫煤；高压；自然循环；四角切圆燃烧AbstractThis design is for 410t / h high-pressure lean coal boiler, whose superheated steam’s pressure is 9.8Mpa, superheated steam’s temperature is 540 ℃, feed-water’s temperature is 215 ℃.The boiler is π-type with single drum, and it uses natural circulation, direct-firing system, four corner tangential combustion The front of the boiler is the furnace, which is full of water-colded walls. The superheater lays at the furnace exit, the high-temperature superheater is on the slope of furnace, the low-temperature superheater is at the horizontal flue, the tail-flue is furnished with two economizers and two air preheaters.The superheater sets vibration ash-removal equipments, the convection superheaters set steam ash-removal equipments ,the tail-heated surface sets steel ball ash-removal equipments.Keywords: lean coal, high-pressure, natural circulation, four corner tangential combustion目录引言 (1)1 文献综述 (2)1.1 课题背景及意义 (2)1.1.1 课题背景 (2)1.1.2 锅炉发展简史 (2)1.1.3 我国电站锅炉发展概况 (3)1.1.4 国外电站锅炉机组的发展 (5)1.1.5 锅炉发展新技术 (5)1.2 主要研究内容、应用价值、创新 (7)1.2.1 主要研究内容 (7)1.2.2 应用价值 (7)1.2.3 创新 (7)1.3 拟采用的研究方法 (7)1.4 预期达到的目标、困难设想 (8)1.4.1 预期达到的目标 (8)1.4.2 困难设想 (8)2 锅炉结构设计说明 (9)2.1 锅炉的总体布置 (9)2.2 锅炉结构 (10)2.2.1 炉膛水冷壁 (10)2.2.2 锅筒及锅筒内设备 (12)2.2.3 燃烧设备 (14)2.2.4 蒸汽过热器及汽温调节 (14)2.2.5 省煤器 (17)2.2.6 空气预热器 (19)2.2.7 除渣装置 (21)2.2.8 吹灰装置 (21)2.2.9 锅炉构架 (22)2.2.10 密封装置 (22)2.2.11 炉墙结构 (22)3 热力计算 (24)3.1 主要设计参数 (24)3.2 燃料特性 (24)3.3 辅助计算 (24)3.3.1 空气平衡 (24)3.3.2 燃烧产物体积及焓的计算 (24)3.3.3 烟气特性计算 (25)3.3.4 烟气的焓温表 (25)3.3.5 锅炉热平衡及燃料消耗量计算 (25)3.4 炉膛的结构及热力计算 (25)3.5 屏式过热器的结构及热力计算 (25)3.6 对流过热器的结构及热力计算 (26)3.7 转向室的结构及热力计算 (26)3.8 热量分配 (26)3.9 省煤器和空气预热器的结构及热力计算 (26)3.10 热力计算主要参数汇总 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录Ⅰ热力计算表 (30)附录Ⅱ锅炉部件结构图 (49)引言锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热给水，生产规定参数和品质的蒸汽的设备，又称蒸汽发生器。
版次REV.锅炉保护限定值产品型号SG-640/12.5-M3002MODEL OF PRODUCT产品名称640t/h超高压自然循环锅炉NAME OF PRODUCT编号3002-1-8603SERLES NO.编制日期PREPARED BY DATE校对日期CHECKED BY DATE审核日期REVIEWED BY DATE批准日期APPROVED BY DATE2014年09月本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可，不得以任何方式复制或扩散到第三方。
目录1.概述---------------------------------------------------------------32.锅炉保护限定值------------------------------------------------33.燃烧器二次风挡板控制和炉前油系统整定值------------44.锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）----------------------------9本文件中图样、文字及数据为上海锅炉厂有限公司所有, 未经上海锅炉厂有限公司书面许可，不得以任何方式复制或扩散到第三方。
1.概述640t/h超高压自然循环锅炉是我公司开发制造的典型优质产品，为保证锅炉能安全、稳定、可靠地运行以及配合设计院等有关单位的设计工作，我公司编制了这本《锅炉保护限定值》。
2.锅炉保护设定值锅炉保护限定值是提供给锅炉自动控制各系统的整定值，对锅炉设备起到安全监督和保护作用，也是锅炉运行中必不可少的控制值。
当超过限定值时，自控系统根据不同的整定值，发出报警指示或主燃料切断信号致使立即停炉。
过高的限定值起不到对设备的安全保护作用，而过低的限定值会导致停炉次数频繁，造成不必要的停炉损失。
因此保护限定值的确定是非常重要的，其大小必须与设计要求相吻合，达到最佳控制值。
2.1.汽温的调节范围锅炉在定压运行时，在70%～100%铭牌出力范围内，过热蒸汽、再热蒸汽出口温度为541±5℃。
410t/h循环流化床锅炉床温控制问题的研究摘要：针对辽通公司热电分公司在十一五期间两台循环流化床（cfb）锅炉床温高、炉内温度不均、稀相区灰浓度低等问题.从回料器配风、入炉煤粒度、总风量、流化风、入炉煤粒度床压等方面进行了燃烧调整试验。
结果表明。
通过减少回料器进料侧风量和入炉煤粒度、调节一次风和二次风量的配比等措施，可使平均床温由调整前的990℃降至920～930℃，效果显著。
关键词：循环流化床锅炉床；锅炉技术；工程应用中图分类号：tk32 文献标识码：a 文章编号：1673-8500（2013）06-0120-02辽通公司热电分公司在十一五期间，建设两台sg-410/9.81-m592型循环流化床锅炉，自2009年投用以来，由于外界负荷需求原因，一直处于260～330t/h负荷运行，近一年，两台锅炉相继出现由于床温高、炉内温度不均、稀相区灰浓度低等一系列问题。
在正常运行情况下，平均床温达到950℃，局部床温高达990℃，且锅炉出力仅能达到310t/h，个别工况甚至只能达到280t/h，床温高严重影响锅炉出力，同时给锅炉安全稳定运行造成了严重影响。
为了解决这一难题，我们进行认真研究和多种尝试，取得了较好的效果。
一、锅炉的设计参数sg-410/9.81-m592型循环流化床锅炉是由1个模式水冷壁炉膛、2台旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的竖井3部分组成。
锅炉共布置4个给煤口，全部布置在炉前，3个排渣口布置在炉膛水冷壁下部，对应2台滚筒式冷渣机和1个预留紧急排渣口。
锅炉设计燃料： 36%石油焦+64%煤（重量比）；校核燃料1：60%石油焦+40%煤（重量比）；校核燃料2：100%烟煤。
在实际运行中，使用的燃料是烟煤、贫煤和褐煤等多煤种掺烧。
锅炉主要设计参数见表1。
表1 锅炉主要设计参数二、锅炉运行中存在的主要问题1.锅炉平均床温为950℃，而最高床温长期保持在约990℃，中部床温略高于底部床温，而炉膛出口温度仅为840/820℃，同层床温中部和两侧墙偏差较大，约70℃。
锅炉定值1.1、主燃料跳闸(MFT) 定值（1）汽包水位低Ⅲ值（-200mm,三取二）；（2）、汽包水位高Ⅲ值（+250mm,三取二）；（3）、炉膛压力高三值（三取二）1000；（4）、炉膛压力低三值（三取二）-1000；（5）、低层平均床温高于1050℃（6个下部床温的平均值）；（6）、总风量小于80000（A侧一次热风量、B侧一次热风量）（7）、炉膛压力高高（2/3） +1500 pa（8）、床温< 600℃（9）、锅炉总风量< 25％（10）、汽包水位高高（2/3，延时2s）+250mm（11）、汽包水位低低（2/3，延时2s）-200mm1.2、汽包紧急放水电动门定值（1）、汽包水位高II值+150mm时，打开锅炉汽包紧急放水门；（当汽包放水门联锁开关投入）（2）、当汽包水位低于+75mm时，关闭锅炉汽包紧急放水门；（当汽包放水门联锁开关投入）（3）、当汽包水位到+—50mm时，一值报警，当汽包水位到+—100mm时，二值报警，当汽包水位到+250mm时，MFT动作，当汽包水位到-200mm时，MFT动作。
1.3、对空排汽电动门定值（1）、主汽压力均大于10.0Mpa，压力降至9.6自关；（2）、主汽压力压力小于9.6Mpa，关闭两台对空排汽电动门；（当对空排汽电动门联锁开关投入）1.4、引风机定值引风机启动许可定值：（1）、引风机入口挡板关闭；（2）、引风机轴承温度低于65度；（3）、引风机电机线圈温度低于70度；（4）、引风机电机轴承温度低于65度；引风机联锁停止定值：（1）、引风机前后轴承温度70度报警，高于80度跳引风机；（2）、引风机电机前后轴承温度80度报警，高于90度跳引风机；（3）、炉膛压力低三值延时10秒（压力定值-1000Pa）（4）、引风机电机绕组（线圈）温度110度报警，高145度跳引风机(5)、引风机电机前后轴承振动6mm/s报警，高于11mm/s跳引风机；（6）、引风机前后轴承振动6mm/s报警，高于11mm/s跳引风机；1.5、一次风机定值启动定值：（1）、一次风机入口挡板开度<5%；（2）、一次风机轴承温度低于65度；（3）、一次风机电机线圈温度低于70度；（4）、一次风机电机轴承温度低于65度；联锁停定值：（1）、一次风机前后轴承温度70度报警，高于80度跳一次风机；（2）、一次风机电机前后轴承温度80度报警，高于90度跳一次风机；（3）、炉膛压力高三值延时10秒；(压力定值+1000Pa）（4）、一次风机电机前后轴承振动6mm/s报警，高于10mm/s跳引风机；（5）、一次风机前后轴承振动6mm/s报警，高于10mm/s跳引风机；（6）、一次风机电机绕组温度110报警，高145度跳一次风机；1.6、二次风机定值启动定值（1）、二次风机入口挡板开度<5%；（2）、二次风机轴承温度低于65度；（3）、二次电机线圈温度低于70度；（4）、二次风机电机轴承温度低于65度；联锁停定值：（1）、二次风机前后轴承温度70度报警，高于80度跳二次风机；（2）、二次风机电机前后轴承温度80度报警，高于90度跳二次风机；（3）、炉膛压力高三值延时10秒；(压力定值+1000Pa)（4）、二次风机电机绕组温度110报警，高于145度跳二次风机；（5）、一次风机电机前后轴承振动6mm/s报警，高于10mm/s跳引风机；（6）、一次风机前后轴承振动6mm/s报警，高于10mm/s跳引风机；1.7、返料风机联锁启定值（1）母管压力＜15Kpa；联锁停定值:（1）、引风机跳闸延时40秒；(锅炉大联锁开关投入)（2）、线圈温度100度报警，110度跳机；（3）、轴承温度75报警，85跳机；（4）、油箱温度80度报警，110跳机；1.8、石灰石系统1、仪用空气母管压力达到使用要求（P1≥0.5Mpa），输送空气母管压力达到输送要求（P2≥0.1Mpa）,开启气源管路上进气总阀，如输灰管道压力P3≤0.02Mpa（暂定值），延时10s（暂定值）后，开启电动给料机，否则，继续吹扫输灰管道直到输灰管道压力值降到0.02Mpa（暂定值）以下才能开启电动给料机。
目录1 锅炉主要设计参数2 锅炉保护设定值2.1 汽水系统温度设定值2.2 分离器水位保护设定值2.3 油系统保护设定值2.4 炉膛压力保护设定值2.5空气预热器润滑油温报警设定值2.6 过热器出口压力高报警设定值2.7省煤器入口给水流量设定值1 锅炉主要设计参数1.1锅炉为超超临界参数变压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
设计煤种：平朔安太堡煤，校核煤种：晋北烟煤、云峰混煤。
1.2 锅炉的主蒸汽流量为：3102 t/h；主蒸汽压力为：27.46Mpa；主蒸汽温度为：605℃。
1.3 锅炉的再热蒸汽流量为：2563.1 t/h；再热蒸汽进/出口压力为：6.31Mpa/6.11Mpa；再热蒸汽进口/出口温度为：378℃/603℃。
1.4 额定功率为1000MW；地震烈度为8度。
2 锅炉保护设定值汽水系统的温度设定值见下表（详细的温度测点、数量见汽水系统P&ID图）：名称管排编号测点所在管号总点数报警温度℃跳闸温度℃省煤器出口介质温度出口管道（DAS）出口管道 2 350 ----前墙水冷壁螺旋管出口金属温度1，7，13，19，25，31，37，43，49，55，61，67，73，79，85，91，97，103，109，115，121，127，133，139，145，151，157，163，169，175，181，187，193，199，205，211，217，223，225相应管号39 449 463后墙水冷壁螺旋管出口金属温度1，7，13，19，25，31，37，43，49，55，61，67，73，79，85，91，97，103，109，115，121，127，133，139，145，151，157，163，169，175，181，187，193，199，205，211，217，223，225相应管号39 449 463左墙水冷壁螺旋管出口金属温度1，7，13，19，25，31，37，43，49，55，61，67，73，79，85，91，97，102相应管号18 446 460右墙水冷壁螺旋管出口金属温度1，7，13，19，25，31，37，43，49，55，61，67，73，79，85，91，97，102相应管号18 446 460右墙水冷壁垂直管出口金属温度1，19，37，55，73，91，109，127，145，163，181，199，217，235，253，271，289，306相应管号18 527 ----左墙水冷壁垂直管出口金属温度1，19，37，55，73，91，109，127，145，163，181，199，217，235，253，271，289，306相应管号18 527 ----前墙水冷壁垂直管出口金属温度1，19，37，55，73，91，109，127，145，163，181，199，217，235，253，271，289，307，325，343，361，379，397，415，433，451，469，487，505，523，541，559，577，595，613，631，649，667，675相应管号39 538 ----后墙水冷壁悬吊管出口金属温度1-5，6-6，11-6，16-6，21-6，26-6，31-6，36-6，41-6，46-6，51-6，56-6，61-6，66-6，71-6，相应管号23 488 ----76-6，81-6，86-6，91-6，96-6，101-6，106-6，113-4后墙水冷壁屏管出口金属温度1-1，6-1，11-1，16-1，21-1，26-1，31-1，36-1，41-1，46-1，51-1，56-1，61-1，66-1，71-1，76-1，81-1，86-1，91-1，96-1，101-1，106-1，113-1相应管号23 535-----分离器出口蒸汽温度每根出口管道（MCS）每根管道12 460 471 末级过热器蒸汽温度主蒸汽出口管道（MCS）出口管道12末级再热器蒸汽温度再热蒸汽出口管道（MCS）出口管道 6低温再热器金属温度横向第2, 9, 16, 23, 30, 37, 44, 51, 58, 65, 72, 79, 86, 93, 100, 107, 114, 121, 128, 135, 142, 149, 156, 163, 170, 177, 184, 191, 198, 205, 212, 219, 226, 233, 240, 247, 254, 261, 268排的#6管（39点），报警温度：535℃（BMCR）、537℃（BRL）、545℃（BECR）、555℃（HPO）、586℃（75%BECR）、541℃（50%BECR）、560℃（30%BMCR）横向第65，205排#1～#5全部管子（10点），就地热电偶。
齐鲁石化公司煤代油技术改造工程410t/h锅炉技术规范书国家电力公司中南电力设计院2003年5月武汉页脚内容0目录1. 锅炉主要规范2. 锅炉设计原始资料和设计条件3. 设计、制造标准4. 锅炉性能5. 锅炉结构6. 设计分工7. 技术服务8. 设计配合9. 附加说明附件一、供货范围页脚内容11. 锅炉主要规范1.1 锅炉为高温高压，膜式水冷壁，四角切圆燃烧，单炉膛，平衡通风，露天布置、固态排渣，8 m运转层、全钢架悬吊结构。
1.2 锅炉主要蒸汽参数：额定蒸发量410 t/h过热蒸汽出口压力9.81 MPa过热蒸汽出口温度540 ℃省煤器进口给水温度215 ℃省煤器进口给水压力13.7MPa1.3 锅炉主要性能数据当锅炉负荷的变化速率达到每分钟3％的最大连续蒸汽流量时，主汽温度变化后不超过±10℃锅炉效率(低位热值) ≥91%机械不完全燃烧损失%页脚内容1排烟温度℃热风温度℃炉膛出口空气过剩系数1空预器出口空气过剩系数炉膛容积热负荷kW/m3炉膛断面热负荷kW/m3水冷壁壁面热负荷kW/m32. 锅炉设计原始资料和设计条件2.1 煤种本工程设计煤种为晋中和晋东混合贫煤，校核煤种为淄博和山西混合贫，煤质如下：泙拝项目符号单位设计煤种校核煤种（1）煤质分析碳Car%5548.8页脚内容2页脚内容32.2 点火及助燃用油点火用油采用0#轻柴油油质(暂定)运动(恩氏)粘度(20℃时) 3.0～8.0cst(1.2～1.67E)灰份0.02%水份痕迹硫份<1.0%机械杂质无凝固点℃闪点(闭口) 65℃比重0.83-0.87t/m３低位发热量～42Mj/kg页脚内容42.3 环境条件极端最高温度42.1℃极端最低温度-23℃最热月（7月）日最高气温平均值32.1C 最低月（1月）日最低气温平均值-8.1C 年平均相对湿度67%月平均最大相对湿度83%月平均最小相对湿度57%年平均降雨量733mm 日最大降水量230mm 小时最大降雨量64.4mm 十分钟最大降雨量23.4mm 年最大降雨量1337mm页脚内容5年主导风向SSW（南南西）夏季主导风向S-SSW冬季主导风向SSW年平均风速 2.6 m/s瞬时最大风速（地面以上10米处）40m/s根据齐鲁公司安监处关于执行《中国地震烈度区划图（1990）》的通知，公司地区场区地震基本烈度为七度，丙类建（构）筑按七度设防，乙1类建（构）筑物按八度采取抗震措施，乙2类建（构）筑物按七度设防，但应采用抗震性能较好的结构体系，丁类建（构）筑物按六度采取抗震措施。
