240H/T循环流化床锅炉尾部炉墙倒塌原因分析
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收稿日期:2019-05-10基金项目:辽宁省高等学校创新团队支持计划(LT2015018)作者简介:宋阳(1992-),女(满族),辽宁葫芦岛人,硕士研究生。
通讯简介:曹福毅(1970-),男,辽宁辽中人,教授级高级工程师,硕士生导师,硕士,主要从事计算机仿真与控制技术方面的研究。
循环流化床(CFB )锅炉中“翻床”现象原因分析及应对措施宋阳a ,曹福毅b ,张德天a(沈阳工程学院a.研究生部;b.科技处,辽宁沈阳110136)摘要:针对循环流化床(CFB )锅炉运行中出现的“翻床”现象,列举了7种主要表现。
然后对“翻床”现象从两侧一次风流量、煤质、床温、给煤量、配风等方面分析了原因,并对此提出了必要的预防和处理方法,减少了循环流化床锅炉的经济损失,对其高效稳定运行具有实际意义。
关键词:循环流化床锅炉;翻床;床压;给煤量中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1673-1603(2019)04-0323-04DOI :10.13888/ki.jsie (ns ).2019.04.007第15卷第4期2019年10月Vol.15No.4Oct.2019沈阳工程学院学报(自然科学版)Journal of Shenyang Institute of Engineering (Natural Science )循环流化床(CFB )锅炉独特的燃烧方式使其具有燃料适应性强、污染物排放量少、灰渣可以综合利用、具有较高的蒸汽参数等优点。
目前,我国CFB 锅炉的单机容量、装机规模、技术先进性均达到世界领先水平[1-2]。
虽然CFB 锅炉是一种很有前途的煤燃烧技术,但是在实践运用过程中仍然有一些缺点,而“翻床”现象就是导致锅炉运行效率低,不利于可持续发展的关键因素之一。
1循环流化床(CFB )锅炉的“翻床”现象“翻床”现象发生在裤衩腿炉膛的两床之间,这种双床双燃烧室的新型锅炉与传统的CFB 锅炉相对比,在炉型结构上有很大改善。
循环流化床锅炉运行缺陷分析与正确安装
循环流化床锅炉是一种常见的工业锅炉,具有高效、环保等优点。
但在使用过程中,由于各种原因,也可能存在缺陷,造成锅炉
运行不稳定。
循环流化床锅炉的运行缺陷分析:
1.结焦严重:循环流化床锅炉出现结焦,主要原因是锅炉内温
度过高,导致部分燃料分解后附着在循环床上,而这些附着物会堵
塞运输管道或产生不均匀的热量输出,导致锅炉运行不稳定。
2.灰渣送出不及时:由于床层内燃烧产生的灰渣需要及时排出,否则会影响循环流化床锅炉的热效率和运行稳定性。
当灰渣量较大时,必须及时停机清理灰渣才能保证正常运行。
3.管路泄漏:循环流化床锅炉内含有大量气体和腐蚀性物质,
如果管路泄漏,可能会导致燃料爆炸、床层内物质溢出等严重后果,甚至危及人员安全。
循环流化床锅炉的正确安装:
1.管道设计:必须考虑到循环流化床锅炉内的气体动力学特性
以及设计温度、压力、流量等参数,选用适当的管道、阀门和沉积器,以确保锅炉正常运行。
2.床层材料:床层材料不仅要满足耐腐蚀性和高温抗压性,还
要具有良好的流动性,以确保循环流化床锅炉床层中燃料和灰渣的
顺畅漂移。
3.物料输送管道:物料输送管道应尽量避免弯曲和拐角,以免造成物料淤积和阻塞,影响循环流化床锅炉的正常运行。
总之,循环流化床锅炉的运行缺陷必须及时排查,正确安装循环流化床锅炉也是确保其正常运行的关键措施。
循环流化床锅炉常见事故现象原因处理等分析循环流化床锅炉是一种先进的燃煤锅炉技术,具有高效、节能、环保等优点。
然而,在运行过程中,循环流化床锅炉也会出现一些常见的事故现象,这些事故通常是由于操作不当、设备故障、材料问题等原因导致的。
本文将对循环流化床锅炉常见事故现象、原因、处理等进行分析。
一、堵塞现象堵塞是循环流化床锅炉常见的事故现象之一、堵塞一般发生在床料输送管道、循环器、炉排等处。
堵塞导致燃烧不稳定,影响锅炉的正常运行。
1.堵塞原因:(1)床料中含有过多的灰石等杂质;(2)床温过高,导致床料结块;(3)流化气化剂不足,导致床料堆积;(4)运行时床层高度不稳定,床料积聚在特定区域。
2.处理方法:(1)定期清理床料输送管道和循环器,确保通畅;(2)选择质量好的床料,并控制灰石等杂质的含量;(3)保持合适的床层高度和床温,避免结块和堆积。
二、燃烧不完全燃烧不完全是循环流化床锅炉常见的一个问题,主要表现为废气中二氧化碳和一氧化碳含量超标,降低了锅炉的燃烧效率。
1.燃烧不完全的原因:(1)风量不足或风温过高,导致氧气供应不充分;(2)进料不均匀或过多,导致部分燃料燃烧不充分;(3)锅炉过载,燃烧过程中温度升高过快;(4)燃料质量差或杂质含量高。
2.燃烧不完全的处理方法:(1)调整风量和风温,确保氧气供应充分;(2)控制燃料进料量,确保燃料的均匀供应;(3)合理控制锅炉负荷,避免过载;(4)选择质量好的燃料,降低杂质含量。
三、结焦和积灰结焦和积灰是循环流化床锅炉的常见事故现象,会降低锅炉的热效率和使用寿命。
1.结焦和积灰的原因:(1)燃料中灰分含量高;(2)锅炉运行时间过长,未进行清灰操作;(3)床层温度不均匀,导致部分区域结焦;(4)风温过低,使得结焦和积灰速度加快。
2.结焦和积灰的处理方法:(1)定期清理结焦和积灰部位;(2)选择低灰分的燃料;(3)保持适当的床层温度,避免结焦现象;(4)合理调整风温。
2008 NO.19Science and Technology Innovation Herald工 业 技 术我厂投入运行的YG-240/3.82-M型循环流化床锅炉,是由济南锅炉厂设计、生产的,此型号锅炉为中温、中压、自然循环、单汽包、单炉膛、平衡通风、厂房内布置的锅炉。
锅炉风帽选择N型风帽,返料阀采用J型阀。
在投入生产初期,锅炉经常由于各种原因被迫停炉,经过多年的摸索和运行人员的努力提出了优化的参数和一些故障的解决办法和设备改进的措施,取得了较好的运行效果和经济效益。
1 锅炉规范、已经优化的运行参数和改造内容最大连续蒸发量:240T/h;额定蒸汽温度:440℃;额定蒸汽压力:3.82MPa;给水温度:150℃;排烟温度:146.7℃;空气预热器入口风温:20℃;二次风经空预器后风温:170℃;煤入炉粒度Dmax=8mm;炉膛负压-127~-254Pa;烟气含氧量4.0%;床温运行范围800~950℃;排渣方式:连续排渣。
安装过程中改造的内容:(1)煤仓底部倾角由原来的30°改为70°(2)供给给煤皮带密封风由原二次风机出口供给改为由一次风机出口供给(3)煤制备系统由一级破碎改为二级破碎(4)冷渣器选择室加事故放渣管2 锅炉运行中存在的问题分析及改进措施2.1 锅炉点火过程中升温问题此型号锅炉采用床下油枪点火,点火由电子打火枪程控打火,油枪喷油燃烧产生大量900℃左右的热烟气来加热床料。
我厂在循环流化床锅炉运行初期,点火时刚开始升温速度很快,出现了一部分耐火材料脱落现象,甚至出现床下油枪套筒烧红的情况,由于运行人员检查及时,才没有发生床下油枪烧塌的事故。
另外在投煤时,由于煤质原因,投煤时间过早,导致煤进入炉膛后不能及时燃烧,后床温升到一定程度后发生爆燃情况,导致压力升高无法控制,被迫停油枪压火处理。
根据我厂具体情况和锅炉点火的具体特点,采取以下措施:在投油枪阶段,严格控制风室温度小于600℃以下,并尽量控制升温速度,缓慢进行。
UG-240/9.8-M锅炉使用说明书106E-SM8编制校对审核审定标准中华人民共和国无锡华光锅炉股份有限公司(无锡锅炉厂)2010 年 10 月0、前言 ------------------------------------------------------- 41、锅炉启动前的准备 ------------------------------------------- 41.1 烘炉 ----------------------------------------------- ---- 41.2 锅炉冷态空气动力场试验 ------------------------------------- 62、锅炉启动运行 ------------------------------------------------ 7 2.1 冷态启动 -------------------------------------------------- 7 2.2 温态启动 ------------------------------------------------- - 10 2.3 热态启动 ------------------------------------------- -------- 122.4 启动曲线及启动寿命损耗数据 - - - - - - - - - - - 123、锅炉正常运行 ----------------------------------------------- 16 3.1锅炉运行中检查工作 ---------------------------------------- -- 16 3.2负荷调节 ------------------------------------------------- --- 16 3.3水位调节 -------------------------------------------------- -- 16 3.4床温调节 ----------------------------------------------- ----- 17 3.5汽压调节 ------------------------------------------------- --- 17 3.6汽温调节 ------------------------------------------------- --- 17 3.7 NOx、SO排放浓度调节 ------------------------------------------ 17 3.8 配风调节 --------------------------------------------------- - 173.9 其它 ------------------------------------------------------- - 184、锅炉停炉 -------------------------------------------------- 19 4.1 正常停炉至冷态 ---------------------------------------------- 19 4.2 停炉至热备用 ---------------------------------------------- -- 19 4.3 紧急停炉 ------------------------------------------------- -- 19 4.4 停炉的快速冷切 -------------------------------------- --- 205、预防措施 ----------------------------------------------- 216、锅炉停炉保护 --------------------------------------------- 236.1 充氮方法 --------------------------------------------- ------- 236.2 热炉放水烘干保养方法 ------------------------------------- --- 236.3锅炉充压防腐 ---------------------------------------------- 237、锅炉常见事故处理 ------------------------------------------ 247.1 床温过高或过低 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 247.2 床压高或低 - - - - - - - - - - - -- - -- -- - - - - - - - -247.3 水冷壁爆管 - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - -257.4 过热器爆管 - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - -257.5 床面结焦 --------------------------------------- ------------ 267.6 烟道再燃烧 ---------------------------------------------- ---- 267.7缺水事故 --------------------------------------------- ------- 267.8满水事故 ----------------------------------------- ----------- 277.9管道水击 ---------------------------------------------------- 277.10 断煤 ------------------------------------------------------ 287.11 主燃料切除---------------------------------------------- 288.锅炉停炉后的检查--------------------------------------------- 290. 前言240t/h高温高压循环流化床锅炉是由无锡华光锅炉股份有限公司引进中科院工程热物理研究所循环流化床燃烧技术,结合本公司多年生产循环流化床锅炉的经验进行设计而成。
循环流化床锅炉后包墙管泄漏原因分析及处理作者:孙建广来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第11期摘要:循环流化床锅炉是在炉膛中将燃料限定在特定的流化状态下燃烧转化成蒸汽的一种设施。
某电厂240t/h循环流化床锅炉同一根后包墙管接近位置连续发生2次泄漏,本文主要探讨其泄漏原因及存在的管理问题,并通过有效的解决方法,确保锅炉稳定、有效。
关键词:循环流化床锅炉;后包墙管;泄漏循环流化床锅炉具备氮氧化物排放量少、负荷调节灵活、燃烧效率高、燃料适应性强等特点,在国内外普遍运用。
随着循环流化床锅炉的持续优化和改进,已达到长期运用的目的。
不过在这一过程中,由于初始设计或安装等存在问题相继暴露出来,对后续的使用造成一定的限制和影响。
本文重点探讨的是某电厂240t/h循环流化床锅炉在使用8a后发生包墙管泄漏问题,研究其原因,并对其质量管控等方面具有的问题进行处理,具体内容如下。
1 具体概况某电厂240t/h循环流化床锅炉的具体工艺参数可见表1介绍。
此设备属于高温高压性能,单炉燃烧,循环使用,悬吊设计,整个结构呈“π”特点。
其内部构造包括锅筒、炉膛、U型返料器、尾端烟道等。
该设备在进行工艺改完后正式运行,于后包墙管西端首根接近集箱位置周围附件出现2次泄漏,即:①2018年3月6日11:45,设备经工艺改造后开始正式燃烧,8日13:16于锅炉后包墙西端首根管和管箱衔接热辐射区域泄漏。
通过观察泄漏问题在15:28加重,随后将泄漏管更换下来,于8日18:44重新燃烧。
②2019年1月15日13:00锅炉后包墙西端首根管和后墙衔接处出现开裂而泄漏,停工返修。
于1月16日6:15泄漏问题得以解决。
2 泄漏原因探讨及存在的问题2次泄漏都出现后包墙管西端首根管附件,泄漏问题都是在锅炉开始燃烧的24h内出现。
第一步对锅炉燃烧期间温度压力曲线进行研究,得出其曲线走势符合操作标准,没有出现超温超压等问题,排除了管子由于操作错误引起的超温超压或运行时间太快引起泄漏等原因。
240H/T循环流化床锅炉尾部炉墙倒塌原因分析[摘要]240T/H锅炉运行过程中发生尾部炉墙倒塌事故,通过对尾部炉墙倒塌
事故的原因进行了分析,提出了提高锅炉尾部炉墙稳定性的改造方案,改造后的尾部炉墙满足锅炉正常生产运行需要。
【关键词】耐火砖;炉墙倒塌;保温混凝土;钢筋网;外护板
某公司240T/H循环流化床锅炉2007年11月建成投用,2008年5月13日在锅炉停炉期间进行检查锅炉尾部受热面积灰情况时,发现了锅炉尾部竖井高温省煤器上部与低温过热器下部得炉墙整体倒塌在高温省煤器管屏上。
炉墙倒塌长度约13000mm,倒塌的炉墙高度约1200mm,由于倒塌的炉墙上部是承重梁,下部是拉钩砖支架,因此该部分倒塌的炉墙对其上部炉墙和下部炉墙没有太大影响。
1、锅炉尾部竖井炉墙倒塌原因分析
砖砌炉墙一般分为三层,厚度一般为240-360mm。
内衬墙为粘土质耐火砖(尾部省煤器处炉墙)或磷酸盐耐磨砖(过热器处炉墙),中层墙是微珠保温砖或硅藻土保温砖,外墙是珍珠岩保温砖。
砖砌轻型炉墙的分段卸载结构一般采用铸铁支撑(或称托砖架),其上下间距一般不超过3m,托架横向节距按280-300mm 考虑,应保证每块砖都有托架支撑。
砖砌轻型炉墙的牵连结构采用金属拉钩,两排拉钩之间距离一般不超过15层砖(1005mm),横向间距按1-2块砖长(即232-464mm)。
锅炉尾部竖井炉墙采用耐火砖砌筑,分三层耐火砖砌筑结构:紧贴受热面第一层砖是规格为TZ—3型耐火砖,该砖作用主要是耐火耐磨;中间层耐火砖材质是超轻微珠保温砖,该砖作用主要是尾部受热面保温;最外层耐火砖材质是水泥珍珠岩保温砖,该砖作用主要同样是尾部受热面保温作用。
最外层水泥珍珠岩保温砖尾与锅炉尾部外护板之间填充了厚度为30mm水泥珍珠岩保温混凝土,该保温混凝土不仅起到尾部保温作用,还起到尾部炉墙的密封作用。
工艺人员在清理倒塌炉墙耐火砖时发现有大量的水泥珍珠岩保温混凝土已从锅炉外护板上脱落下来,并堆积在已经倒塌的炉墙上面,而尾部两侧未倒塌的炉墙的耐火砖则向炉内倾斜移动,经测量尾部炉墙外拱弧度最大达200mm左右。
从锅炉尾部竖井外部察看,该倒塌炉墙处外护板有明显不规则变形现象,经测量尾部护板最大变形量达到100mm,而倒塌炉墙上部炉墙外护板则较为平整、完好无变形,分析炉墙倒塌原因如下:
1.1该倒塌处尾部炉墙外护板规格为1350×1350×5mm,材质Q235-AF,支筋规格是角铁∠50×50×5mm,材质Q235-AF。
而倒塌炉墙上部的未倒塌的炉墙外护板规格960×960×5mm,支筋规格则是槽钢[20a,材质Q235-AF。
由此可以看出,由于该尾部炉墙倒塌处锅炉外护板尺寸较大,外护板的支筋少,护板支筋的强度也较弱,而未倒塌的尾部炉墙的外护板尺寸较小,外护板的支筋多,护板支筋的强度也比倒塌处炉墙的外护板支筋大,因此该倒塌炉墙部位外护板的稳定性较差。
1.2该公司由于是化工类企业,部分用汽单位为间歇用高压蒸汽,根据锅炉运行记录统计,工业最大用汽量需要在平均用气量的基础上5--10分钟内增加30T/H高压蒸汽,由于工业用汽量极不稳定导致锅炉的负荷发生频繁变化、调整。
在锅炉运行期间因锅炉负荷大幅度频繁变化、调整,造成了锅炉烟气流速的频繁
变化,锅炉的这种烟气流速上的变化对锅炉尾部炉墙产生一定不利因素影响。
同时由于锅炉尾部炉墙为砌砖结构,这种结构特点是密封性较差,锅炉烟气易通过砌砖炉墙密封不实的空隙向外窜,烟气的这种外窜现象出现导致锅炉尾部炉墙外护板在锅炉运行期间发生内、外摆动现象。
锅炉外护板在摆动过程中引起外护板与耐火砖中间水泥珍珠岩保温混凝土因振动逐渐脱离外护板坠落,随着上部保温混凝土的大范围脱离坠落,大量已坠落的保温混凝土对炉墙产生一个向炉内的推力,随着这种推力的持续发展、增大,保温混凝土把尾部炉墙逐步向外推出,这种结果最终导致锅炉炉墙整体倒塌。
2、维修过程
2.1为避免锅炉运行期间因外护板规格过大,支筋强度不够等原因导致锅炉外护板不稳现象,施工人员在修复、校正变形的锅炉外护板后,在每块外护板中间增加槽钢[20a做外护板支筋,使外护板的规格缩小到650×650×5mm,外护板规格的缩小,增加了锅炉外护板整体的稳定性。
2.2在炉墙砌筑期间,墙体砌筑应按由内向外的顺序,沿四周同时展开,施工中按规定留垂直和水平方向的膨胀缝,砌体不准有凹凸不平或有个别砖突出等现象。
炉墙的砖缝按规范或图纸设计要求,省煤器处砖缝<3mm,过热器及分离处炉墙砖缝≤2mm,保温砖砖缝4-5mm。
砌体中的砖必须错缝或压缝砌筑,不得使内外墙之间有直缝相对。
炉墙内各层次的保温砖垂直砖缝要错开,保温砖之间及左右方向都必须错缝砌筑,且不允许使用1/4砖砌筑。
施工中上、下托砖砌筑时应按设计留出足够间隙,并用硅酸铝纤维毡填实,并保证上托砖的上平面、下托砖的下平面应与同一标高砌体平面平齐。
托架与下托砖之间必须留有间隙,此间隙用硅酸铝纤维毡填实。
拉钩砖砌筑过程中应注意上下两拉钩的中心应比拉钩管的中心低3mm,拉钩处的空隙应用保温材料填实。
为增加锅炉尾部炉墙的稳定性,施工人员在两耐火砖中间缝穿直径6材质1Cr18Ni9Ti不锈钢筋,并焊接生根在外护板上做耐火砖做拉筋,编织成耐热耐磨不锈钢网(图一)对锅炉炉墙的稳定性起到加固作用,新增的炉墙不锈钢筋平行间距为200mm,两不锈钢筋垂直方向间距为700mm,该不锈钢网大大提高了锅炉尾部炉墙结构的稳定性。
2.3为彻底解决水泥珍珠岩保温混凝土易松动、坠落缺陷,施工人员用陶瓷纤维甩丝毯火材料代替水泥珍珠岩保温混凝土,在护板上焊接耐热保温针,把陶瓷纤维甩丝毯火材料直接挂在外护板上固定后,再按原锅炉图纸砌筑锅炉尾部炉墙,解决了水泥珍珠岩保温混凝土易从外护板上脱落问题。
2.4为保证锅炉稳定运行,避免锅炉负荷突升、突降带来的不利局面,公司调度室完善了生产用汽制度:对于间歇用汽单位要提前10分钟通过调度室通知锅炉操作人员升负荷、降负荷调整锅炉用汽量,以提高锅炉运行的稳定性,同时从锅炉运行查找事故原因,逐步完善工艺操作规程、优化工艺指标,严格控制锅炉操作负荷的稳定性,避免了因锅炉负荷大幅度调整带来的不利于生产的影响。
3、维修使用效果
240T/H锅炉尾部炉墙修复后,锅炉经一年运行使用情况看,锅炉尾部炉墙整体外观平整且无出现炉墙凸凹不平移动现象,锅炉尾部竖井外护板也未出现变形现象,现锅炉外护板具有很高的稳定性,改造后的240T/H锅炉尾部竖井炉墙完全满足锅炉稳定运行需要。
参考文献
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[2]屈卫东,杨建华,杨义波等.循环流化床锅炉设备及运行.河南科学技术出版社,2002武汉.2001—05.
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