300MW循环流化床锅炉翻床事故分析处理

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。

300MW循环流化床锅炉防止“翻床”的控制技术措施发布时间：2023-02-22T05:51:46.810Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷17期作者：王剑辉[导读] 本文基于我公司CFB锅炉控制特性，根据以往发生的翻床事故，总结故障原因王剑辉大唐鸡西第二热电有限公司，黑龙江省鸡西市，158100摘要：本文基于我公司CFB锅炉控制特性，根据以往发生的翻床事故，总结故障原因，阐述防控措施。

关键词：循环流化床锅炉；翻床；床压；控制技术一、CFB锅炉工艺流程大唐鸡西二热公司为2台国产HG-1025/17.5-L.MG43型、亚临界参数、一次中间再热、平衡通风，固态排渣，自然循环、单汽包、循环流化床(Circulating Fluidized Bed，以下简称CFB)锅炉。

由4个高温绝热旋风分离器、4个回料器、尾部对流烟道、8台滚筒冷渣器等组成。

炉膛截面呈长方形，下部分为双支腿形式，包括：两个水冷风室和两个布风板。

两台一次风机将一次风分别经过两侧双支腿的水冷风室、布风板送入炉膛，使燃烧室内的大量颗粒物料处于强烈搅动状态，形成流化层处于悬浮状态。

以图1为例，简单说明CFB锅炉的工艺流程。

图1： CFB锅炉工艺简图燃烧系统的流程：原煤在输送过程即经破碎、筛选制成合格的煤颗粒后送至煤斗，经计量式给煤机、刮板给煤机进入燃料室，与经过两侧双支腿水冷布风板进入炉膛的热一次风混合成气、固流化物燃烧。

热二次风从燃烧室中下部补入，以提供进一步燃尽所需的空气。

燃烧室出口装有4个高温分离器，用于分离烟气与未燃尽的粗颗粒。

分离出的颗粒经立管、回料阀、回料退返回炉膛参与继续流化燃烧，并形成物料的外循环系统。

燃烧产生的灰渣，通过8台滚筒冷渣器冷却后排出。

同时通过调节灰渣的排放量，来控制锅炉床压，满足运行的安全、经济性要求。

二.CFB锅炉发生翻床的原因及预控措施1、CFB锅炉形成“翻床”的过程CFB锅炉的燃烧系统为大滞后、强耦合、多输入多输出的非线性时变系统，其动态特性比较复杂。

300MWCFB锅炉翻床原因分析及措施巡检司公司2×300MWCFB锅炉采用单炉膛双布风板结构，运行中容易出现翻床事故。

事故发生后，轻则造成机组减负荷，重则造成机组不能维持运行而与电网解列。

本文通过对翻床的現象、事故的原因进行分析和总结，提出了对翻床事故的防范及处理措施。

标签：300MWCFB锅炉；床压；床温；循环量；翻床；措施前言巡检司公司两台300MW锅炉由哈尔滨锅炉厂设计制造，自2007年实现双投以来，已发生多次翻床事故，严重影响锅炉及整套机组的安全稳定运行，并造成重大经济损失。

本文针对锅炉运行中发生的翻床事故的原因进行分析和总结，介绍了翻床事故处理中应重点注意的问题和相关的防范措施。

1、300MWCFB锅炉基本运行原理概述循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式。

在循环流化床锅炉炉内存在着大量床料。

这些床料在一次风、二次风的作用下，处于流化状态。

并实现炉膛内的内循环和外循环。

与其他锅炉相比，CFB锅炉增加了分离器、返料阀、外置床式换热器，构成了高温物料循环回路。

另外还增加了底渣冷却装置，以便底渣的输送和处理。

单炉膛采用裤衩腿结构、双布风板布置，相对独立的一次风管路分别引入左右水冷风室，通过左、右布风板及风帽进入炉膛，二次风分两层从密相区送入，可有效抑制NOx的生成。

在锅炉运行中，炉内的物料主要由给煤中的灰、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应物等组成，这些物料在一次风、二次风的作用下，处于流化状态。

绝大部分颗粒被烟气夹带向炉膛上部运动，在炉膛不同高度一部分颗粒沿炉膛边壁落下，形成物料的内循环，其余颗粒被烟气夹带进入分离器进行气固两相分离，大部分颗粒被分离下来。

一部分通过返料阀直接进入炉膛，另外一部分通过外置床冷却后返回炉膛，形成物料的外循环。

这样燃料和石灰石可以在炉内进行多次的往复循环燃烧和反应，强烈扰动和混合，高速的颗粒内循环和外循环，较高的气固滑移速度和较长的颗粒停留时间使颗粒的热传导和化学反应都处于极好的条件下，具有很高的碳燃尽率。

【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。

随着发展清洁能源的需要，循环流化床锅炉应用在近几年得到快速发展，目前三大锅炉厂均已能自主生产300MW循环流化床锅炉。

大唐国际发电有限公司云南红河发电公司两台300MW循环流化床锅炉机组，在经过近二年的基建,#1、2机组分别于2006年6月3日和8月27日通过“168小时满负荷试运行”。

目前两台机组运行比较稳定，各方面基本上达到了设计要求。

但是由于辅机设计、选型及运行调整等原因，运行中仍数次出现锅炉两床床压失稳导致翻床的异常，造成机组出力受阻，直接影响到机组的安全经济运行。

根据几次处理翻床事故的经验，以下谈谈本人关于预防、处理循环流化床锅炉翻床的一些体会。

【关键词】 300MW 循环流化床锅炉翻床原因处理预防一大唐国际红河发电有限公司锅炉简介该锅炉与300MW等级汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压(滑压)启动和运行。

锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。

锅炉采用露天布置。

锅炉主要由单炉膛、4个高温绝热旋风分离器、4个回料阀、4个外置式换热器、尾部对流烟道、4台冷渣器和1个回转式空预器等部分组成。

单炉膛采用裤衩腿结构、双布风板结构，炉膛内蒸发受热面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墙结构。

采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽，具有布风均匀、防堵塞、防结焦和便于维修等优点。

在炉膛上部左右两侧各布置有2个高温绝热旋风分离器。

每个高温绝热分离器回料腿下布置一个回料阀和一个外置式换热器，分离器分离下来的循环物料，分别进入回料阀和外置式换热器，再分别以高温物料和“低温”物料的状态返回炉膛，从而实现了床温调节和再热汽温调节的目的。

每个回料阀一侧与炉膛相连，另一侧与一个外置式换热器相连。

分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器，外置换热器入口设有锥型阀，通过调整锥型阀的开度来控制外置换热器和回料阀的循环物料分配。

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。

300MW循环流化床锅炉运行控制难点分析摘要：循环流化床（Circuit Fluid Bottomic,CFB）锅炉是目前最先进、最高效、最清洁、最环保的热电厂技术，而法国阿尔斯通（Alsche)300 MW CFB机组由于其流化燃烧设计的独特性，给其运行控制带来了很大困难。

本文从300 MW CFB锅炉的翻床、料控制、温控制以及锅炉岛塌床的压力消除等方面，对300 MW CFB锅炉的各种控制要点进行了详细的分析，同时针对CFB锅炉和煤粉炉在操作控制方面的不同之处，对300 MW CFB机组的一些典型故障如甩负荷、塌床和熄火等进行了详细的分析，以期为300 MW CFB机组的操作控制提供参考。

关键词：CFB;影响因素；控制难点；事故处理1CFB锅炉运行控制的难点1.1锅炉床料的控制CFB锅炉在运行过程中，由于煤的种类和质量的差异，对床层流量的控制要求也不尽相同。

(1)在机组启动阶段。

因为整个开机工作的时间大约是12个小时，所以锅炉从点火升压到投入煤炭，并达到一定的投煤量所需要的时间比较长，而且一次风和二次风在50%额定负荷下，分别保持在总风量的40%和30%，这就造成了很大的床料损失，如果有更长的启动时间，那么床料损失就会变得更大，如果不能及时地补充床料，或者补充的数量低于损失的数量，就会导致机组接近停运。

(2)机组运行从负载-床压力关系图可以看出，当负载增大时，床压力会降低；上面提到过的压差过高，很容易造成锅炉“塌床”，从而影响到机组的平稳运行，尤其是出现“塌床”，更是难于解决。

一次风功率增大，辅助设备能耗增大；当床面压力较低时，循环中的原料量较少时，会导致床面温度较高；同时，炉中的传热比率变化，对流传热降低，而辐射传热随之增加；稀密相区的燃烧比率变化，会导致炉口或分离器的烟气温度较高，排放烟气温度较高，过热器（或再热器）降温水量较大，甚至会导致机组降载，影响外部循环。

如果床层压力偏低，一次风和二次风比例不合理，则会引起烟气的短程短路，从而加剧了燃烧条件的恶化。

一、编制目的为确保循环流化床锅炉在运行过程中发生事故时能够迅速、有效地进行处置，防止事故扩大，保障人员安全和设备完好，特制定本预案。

二、适用范围本预案适用于循环流化床锅炉运行过程中可能发生的各类事故，包括但不限于超温结焦、缺水、爆管、停电等。

三、事故分类及处理措施1. 超温结焦事故（1）事故原因：燃烧温度达到灰的熔点温度，导致流化床、返料器等处产生灰渣结焦现象。

（2）处理措施：a. 立即停止给煤，大幅度增加一次风量以降低床温；b. 如给煤自动控制，应将自动改为手动，床温正常后恢复自动；c. 密切注意风室压力、床层压力及炉膛出口差压值的变化；d. 清除焦块后，重新投入运行；e. 适当排灰、排渣，检查灰渣排放是否正常。

2. 缺水事故（1）事故原因：锅炉缺水，水位低于汽包下部可见水位。

（2）处理措施：a. 紧急停炉，严禁向锅炉进水；b. 关闭所有孔门，防止锅炉急剧冷却；c. 关闭所有疏放水门、排污门、排汽门，打开省煤器再循环，保护水冷壁及省煤器；d. 如叫不出水，应立即将炉内床料放掉。

3. 爆管事故（1）事故原因：水冷壁管爆破，不能维持正常水位。

（2）处理措施：a. 紧急停炉，检查炉管爆破情况；b. 消除爆破原因，修复炉管；c. 检查设备完好后，根据调度命令启动锅炉。

4. 停电事故（1）事故原因：厂用电消失，锅炉处于压火状态。

（2）处理措施：a. 打开省煤器再循环，找专人负责观察水位跟排空阀，注意不超压不干锅；b. 当气温下降时，打开高低过输水保护过热器；c. 抓紧时间恢复锅炉上水；d. 检查设备完好后，根据调度命令启动锅炉。

四、应急组织及职责1. 成立循环流化床锅炉事故应急指挥部，负责事故的应急处置和协调工作。

2. 应急指挥部下设以下几个小组：a. 抢险救援组：负责事故现场抢险救援工作；b. 医疗救护组：负责事故现场伤员的救治工作；c. 交通保障组：负责事故现场交通保障工作；d. 信息报道组：负责事故现场信息收集、整理和发布工作。