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浅述220th循环流化床锅炉运行12年的安全可靠性与经济性李景瑞河南龙宇煤化工有限公司河南永城476600摘要：对220Y 循环流化床锅炉运行12年运行状态进行分析，明确其安全性与可靠性、对企业的经济效益的影响。
在本次 实践中，锅炉在初入使用期间，存在较多问题，容易产生运行故障，安全性等指标不够理想，但随着循环流化床技术的不断优化，安 全性及稳定性等明显提升，并为企业发展带来经济效益。
关键词:220t h 循环流化床;锅炉；安全性；经济性机械化工_____________________________________________________________________________________科技风2〇19年2月D 01：10.19392/j . cnki . 1671-7341.201904118循环流化床锅炉在工业生产中具有较大应用价值，能够实 现直接脱硫，保持低浓度排放，燃烧稳定性较高，具有综合性优 势。
在电力、供热、化工等行业中广泛应用。
循环流化床在应 用过程中，技术不断革新，应用方式不断优化，朝向高参数及大 型化方面发展。
在不断发展过程中，提升企业发电效率、改善 设备安全性及稳定性。
但循环流化床在应用过程中，具有不确 定性，还需不断研究，才可满足企业发展需求。
1安全可靠性分析1.1连续运行时间连续运行时间为机组不停顿工作最长时间。
循环流化床 锅炉在投人初期运行时间较短，在一周便可能由于故障被迫停 止运行，主要问题便是锅炉受热面磨损及爆管等问题。
对12 年循环流化床锅炉运行分析发现，技术人员能对锅炉系统进行 改造，比如利用美图喷涂技术或者新型排渣技术，使得锅炉运 行时间不断延长。
近3年，循环流化床锅炉运行时间相比9年 前明显延长，自开始应用的连续运行33天，至现今338天，与 普通煤粉炉运行时间类似。
对12年间循环流化床锅炉技术优 化进行分析，可以体现循环流化床机组发展过程。
锅炉经济运行的要素分析与措施【摘要】在国家经济体制逐步推广的今天，依靠燃烧化石燃料产生电能的工厂面前着相当重大的问题。
煤炭交易治理，禁止小煤窑进行产煤，这造成了煤炭等化石燃料售价上升，然而电价与供暖价格却并不随之涨高，这造成了热电厂的利润大幅度下降。
只有想办法减少生产成本，热电厂才有希望立足于市场。
降低能耗是眼下热、火电厂提升收益可行性较高的办法之一。
设备在使用过程中的设定参数可以进行调节、人工可以控制的数据相对比较多，设备运用能量比例的多与少决定了热电厂的收益。
在设备运行过程中可以调节其控制数据致使锅炉能量利用率提高，减少原材料的使用、自耗电量，从而使热电厂的收益得到提升。
【关键词】循环流化床锅炉措施循环流化床锅炉的主要特点有：消耗低、效率高、适应、适用范围大。
所以为了保障循环流化床锅炉以上的几个特点，首先必须要具有专业的、先进的技术设备，同时还要保障它的集散控制系统的优良性。
为了适应我国现如今锅炉经济的发展，各个生产厂家在生产循环流化床锅炉的过程中，都按照市场的要求，确保产品的标准化、专业化。
但在一些配置上仍然没有统一到标准，在控制系统中不能做到全部采用专门的控制系统，影响整个循环流化床锅炉的运行。
本文将以某发电公司的循环流化床锅炉为例子，对其要素进行分析探讨。
一、某发电公司锅炉简介（一）设备概况某公司首期工程的汽轮发电机组，它的锅炉设备是某厂生产的的HG一220/9.8一L.YM20型高利用率先进锅炉。
该锅炉为单汽包，自然循环蒸汽锅炉，主要用于发电及市区生活供热。
（二）煤种该锅炉对应燃烧的煤炭是某矿生产的一种烟煤，主要燃煤成份（%）：碳33.94、氢2.45、氧8.85、氮0.6、硫0.67、灰份43.29、水份2.1。
低位发热量12.63Mj（三）燃烧系统循环流化床锅炉的燃烧系统由炉膛、旋风分离器、返料器和尾部对流烟道组成。
采用水冷布风板，布风板截面均匀布置风帽，一次热风进入水冷风室后经这些风帽均匀进入炉膛。
![生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施(定稿)[修改版]](https://img.taocdn.com/s1/m/fa821a4bc77da26924c5b03c.png)
第一篇：生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施（定稿）生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施摘要：循环流化床锅炉是一种非常适合燃烧生物质的锅炉，但是相较煤炭而言，生物质中含有较多的碱金属和氯元素，这给燃烧生物质的锅炉带来了一系列特殊的问题，文章在探讨这些问题的基础上，提出了相应的控制措施。
关键词：生物质循环流化床锅炉；床料烧结控制措施；高温腐蚀控制措施；低温腐蚀控制措施1 循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉具有效率高、煤种适用性广、调峰能力强、污染物排放量低、炉渣综合利用性好等特点，自上世纪80年代以来循环流化床锅炉得到了迅速的发展，技术也日趋成熟。
循环流化床锅炉是一种流态化燃烧的锅炉，在炉膛内部存在着大量的循环床料。
一次风从炉膛底部进入锅炉，把大量的床料吹起，使床料在炉膛的中间部分沿炉膛向上运动，而在炉膛的四周，床料则沿着水冷壁下降，并在下降过程中完成热量交换。
循环流化床锅炉的特点是设置了由分离器和返料器组成的物料循环回路。
燃料在炉膛内燃烧生成大量的烟气，这些烟气携带大量的物料从炉膛进入分离器，在分离器内物料和烟气进行气固分离，烟气从分离器顶部进入锅炉尾部烟道，而分离下来的物料则通过返料器再次进入炉膛，参与下一次燃烧循环。
因此循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率。
2 生物质循环流化床锅炉简介煤炭作为一种不可再生的化石能源，在国民生产生活中扮演着重要的角色，但是一方面煤炭是一种不可再生能源，这使得寻找替代能源已成为无法回避的问题；另一方面煤炭也是一种高污染的能源。
当前环境污染已经成为我国面临的重大问题之一，为了治理环境污染，我国出台了一系列的法律法规，燃煤锅炉将受到越来越严格的限制。
生物质的可再生性和清洁性，使它在热电领域成为了煤炭的理想替代者，近年来燃用生物质的锅炉已经得到了广泛的应用。
目前燃烧生物质的锅炉主要有两种，一种是炉排式的层燃锅炉，一种是流化床锅炉。
生物质燃料的一般特点是水分很高、发热值偏低，因此着火和燃尽都比较困难。
循环流化床锅炉的检修（更换）安全措施一、通用部分1.1所有施工人员必须穿工作服，配戴安全帽。
1.2施工现场有明显标志的工作区。
1.3在有坠落危险的地方，应安装安全网或行人走廊。
1.4电焊机要有可靠的接地,氧气、乙炔气瓶应至少相距八米。
1.5所有人行梯、平台要有栏杆、扶手。
1.6施工现场应提供可靠的照明。
1.7临时脚手架和其他设施应由专业人员建造，并能承受工作荷载。
二、起重部件起重设备选用3T卷扬机，组合滑轮组提升水冷壁、省煤器、过热器、空气预热器及中心筒等。
2.1起重作业应由专业起重人员操作，统一指挥。
2.2绞车应可靠固定，受力后不得挪移。
2.3绞车灵活换向，转动平稳，刹车有效，电动机可靠接地。
2.4提升钢丝绳转向滑轮吊钩应有效密封，不得脱离。
固定转向滑轮的固定支架要可靠生根，尽量避免用柔性支架。
2.5使用前应安装主提升支架1.5倍的超载试验，试验合格后，方可进行工件吊载。
2.6起重钢丝绳表面无毛刺、断股、锈蚀、打结等损伤。
2.7使用前，提升滑轮和滑轮组应充分润滑，不得有卡涩、损伤、转动不灵等缺陷。
2.8工件起吊前，至少需要两条重新定位绳索，做好引导、迁引工件的工作。
三、炉墙拆除部分3.1拆除炉墙前，应在下方铺设挡板，阻挡杂物落入下方设备空间，损伤下面施工人员。
3.2拆除炉墙时，可重复使用的耐火砖和隔热砖，要分别码放，在不影响施工的平台上。
高度不得超过500mm，以免平台超载。
3.3拆除的杂物、垃圾应放入专用袋中并运走，不得高空抛落。
3.4炉墙用托砖架、拉钩等要安装牢固，小炉配件焊接牢固。
循环流化床锅炉运行调整对安全经济运行的作用循环流化床锅炉运行调整对安全经济运行的作用循环流化床锅炉运行调整对安全经济运行的作用循环流化床锅炉是目前应用最广的洁净煤燃烧技术之一，目前在循环流化床锅炉运行中存在较多问题，这些问题的存在使循环流化床锅炉连续运行时间受到限制，机组可利用率相对较低，本文是笔者通过查阅大量循环流化床锅炉燃烧论文和笔者所在单位总结的一些心得。
提出了锅炉对床温、一、二次风量的比例、送引风量、煤的粒度、粒度的级配比等参数精心进行调整来实现循环流化床锅炉的燃烧效率降低飞灰可燃物来确保循环流化床机组的安全、稳定、经济运行。
一、循环流化床锅炉的现状循环流化床锅炉自上个世纪八十年代第一台济南锅炉厂生产的35T/H在山东济南明水电厂投运以来，就以其独特的燃烧效率较高、煤种适应性广，运行调整简单，负荷调整范围广、环保、灰渣综合利用率高、脱硫效果明显等优势在电力、化工等行业得到大力的推广。
特别是电力行业经过二十年的努力，目前大量大容量循环流化床锅炉投入商业运行，最近四川白马电厂、云南红河电厂300MW连续刷新连续运行记录，云南红河电厂更是创造了连续运行200天的300MW机组的最长运行记录。
因此循环流化床锅炉是可以通过运行人员精心调整来确保机组安全经济稳定运行的。
这就要求我们电厂生产人员不断的努力学习新知识、积极探索锅炉调整对电厂安全经济运行的重要性，来确保循环流化床锅炉长周期，安全高效经济稳定的运行。
二、运行床温风量的调整锅炉既是一个蒸发设备又是一个燃烧设备，燃料在炉内燃烧是一个非常复杂的化学反应过程，如何搞好完全燃烧这种化学反应，不但是研究人员、设计人员、制造、安装、调试，监督检验单位的责任，也是使用者的责任。
在理论上煤中的炭原子、氢原子、可燃硫原子能和空气中的氧原子发生完全的化合反应，但在实际运行中很难做到。
就运行设备而言，在现有的设备基础上通过精心调整，摸索出比较合适的运行工况，按完全燃烧的四个条件（温度、时间、均匀的混合、充分的氧量）来达到最佳的燃烧工况。
1 山东济宁运河发电有限公司 提高循环流化床锅炉安全经济性措施介绍
概 述 运河发电有限公司两台SG—440/13.7—M562循环流化床锅炉，分别于2003年9月和2004年2月相继投产运行，属于上海锅炉厂生产的首批440t/h循环流化床锅炉，从设计、制造、安装、运行方面都存在一定的问题，自机组投运以来曾多次出现故障，影响了机组的安全运行。鲁能发展公司和运河发电公司对此非常重视，专门成立了循环流化床机组运行可靠性攻关小组，并将其列为公司科技项目，从设备技术改造、燃烧运行控制、燃料控制、检修工艺控制等多个方面进行综合治理。通过学习循环流化床锅炉先进的技术经验介绍，我们对设备存在的问题进行认真分析和归纳，总结运行经验教训，提出解决措施和方案并进行了实施，取得较好效果。现在两台机组运行比较稳定，其中#3机组2006年不停机连续安全运行目前已近180天。
1 运河发电公司循环流化床锅炉简介 锅炉型号SG-440/13.7-M562，超高压中间再热，单锅筒自然循环循环流化床锅炉，是上海锅炉厂有限公司在引进美国ALSTOM公司循环流化床锅炉技术的基础上进行的全套设计。炉膛上部布置4片水冷屏和16片屏式过热器，其中，水冷屏对称布置在左右二侧。炉膛与后烟井之间，布置有2台绝热钢板式旋风分离器。旋风分离器下部各布置1台非机械的“U”型回料器，回料器底部布置流化风帽，使物料流化返回炉膛。锅炉采用两次配风，一次风从炉膛底部布风板、风帽进入炉膛，二次风从燃烧室锥体部分进入炉膛。锅炉共设有4个给煤和4个石灰石给料口，均匀地布置在炉前。炉膛底部设有钢板式一次风室，悬挂在炉膛水冷壁下集箱上。本锅炉采用床上启动点火方式，床上共布置4支（左右侧墙各2有2支）大功率的点火油枪。同时在炉膛燃烧室左右两侧各布置1台流化床冷渣器。锅炉锅筒中心标高为47000 mm，G排柱至K排柱的深度为37200 mm,主跨宽度为21000 mm ，左右侧副跨宽度均为5000 mm。 2.运河发电公司循环流化床锅炉常见故障分析 2.1炉内受热面磨损 炉内受热面的磨损主要集中在水冷壁四角、密相区上部过渡区、温度测点周围、炉内悬吊受热面、顶部与分离器相对位置的水冷壁和过热器以及焊缝附近，由于上述位置均处于物料的次密相区和涡流区，飞灰浓度和速度相对较大，据不完全统计，全国的流化床锅炉因磨损造成壁厚减薄而爆管的事故占26.41%。 锅炉运行两年后检查发现，锅炉内受热面的磨损较为普遍，磨损最严重的部位主要集中在炉膛四角、后墙分离器入口两侧水冷壁以及分离器相对高度的两侧墙水冷壁磨损较为严重，特别是与耐磨料结合部位磨损更为严重。 当出现给煤机断煤时间较长时，便会由于炉内配煤不匀，造成浓相侧水冷壁磨损严重。 2.2炉内耐磨料损坏的原因 保温耐磨料的损坏主要集中在炉内密相区、过热屏底部、旋风分离器入口及切向位置、旋风分离器的入口伸缩节、回料器的平行位置，其损坏主要有脱落和磨损两种情况，造成上述损坏的原因是多方面的。 （1）有些耐磨料其本身的成分配比不符合要求，使耐磨料的稳定性达不到设计要求，表面硬度减弱以及粘结力降低，耐磨料极易磨损和脱落。 （2）施工工艺不良也容易造成耐磨料的损坏，在施工中没有严格按照料、水（或磷酸结合剂）浓度进行合理配比，耐磨料中水分较大或者没有严格按照烘炉特性曲线进行烘炉、施工时预留的膨胀缝不符和要求或膨胀缝设计存在问题等，在运行中极易造成耐磨料大片脱落。 2
（3）设计结构不合理也会造成耐磨料脱落，如：抓钉、拉砖钩数量较少以及设计强度较低都会造成耐磨料大面积脱落。 （4）运行操作不当也会造成耐磨料脱落，耐磨材料随温度的升降，产生膨胀或收缩，如果此膨胀或收缩受到约束，材料内部就会产生应力。耐磨材料属非均质的脆性材料，与金属制品相比，由于它的热导率和弹性较小、抗拉强度低、抵抗热应力破坏能力差、抗热震性较低，在冷启动锅炉和停炉冷却时如果温升较大，就会造成耐磨料的受热不匀产生裂纹而脱落。 2.3过热器超温的原因分析 3、4号炉自投产以来，屏式过热器冷段和热段出口温度一直偏高，冷段出口温度最高达475℃,比设计值高出50.8℃，当一级减温器减温水量为26.1 t/h时，热段出口温度最高达534℃，比设计值高出40.6℃，其中屏式过热器高温段部分管子由于过热严重出现了管材球墨化现象。分析主要原因有： （1) 炉内设计的过热器受热面较多。 （2) 在锅炉设计时，没有考虑分离器出口混合室内悬吊管和隔墙管的辐射吸热量。 （3) 燃用煤种偏离设计煤种较大。 （4) 运行中风量配比偏差较大。 2.4 给煤机堵煤 锅炉共设4台给煤机、2个原煤仓。自投产以来，频繁发生给煤机堵煤、断煤现象，仓壁挂煤严重，虽经空气炮疏松但无明显效果，只能用人工进行敲打和投通。特别是雨季煤湿，堵煤现象更为严重。经过认真观察分析，认为堵煤现象的频繁发生主要有以下原因造成： （1） 入炉煤含水量较大，增加了煤的粘度。实践证明：当煤的含水量在8%~15%范围内粘性最大，煤在煤仓中极容易结块产生堵煤现象。 （2） 煤仓和入口电动门结构不合理：煤仓设计为方锥型，入口电动门为方型结构，2台给煤机共用1个原煤仓。中间分叉后变2个煤斗接入给煤机，由于仓壁四角产生“双面摩擦”和挤压，越接近下煤口部位摩擦力和挤压力会越大，所以在四角部位积煤特别严重。电动插板门后为“天方地圆”结构，由于设计时预留高度太短，所以收缩太快，造成坡度减小容易堵煤。 2.5 冷渣器排渣困难原因分析： （1） 床温过高造成结焦 （2） 细碎机未及时调整，粗细煤粒的分布不合理，造成密相区燃烧份额加大，床温提高结 焦。 （3） 点火过程中投入冷渣器运行，给煤落入冷渣器内，使冷渣器内发生煤粒再燃，造成高 温结焦。 （4） 停炉时床料中煤粒未完全燃烧尽，产生低温结焦，焦块进入冷渣器内。 （5） 配风不合理和锅炉长期低负荷运行，炉膛流化不良可能造成炉膛局部结焦。 （6） 炉膛内流化不良，存在部分死区，易使低温焦块生长。 （7） 冷渣器设计缺陷：冷渣器中间隔墙过高，较大的渣料由于流化困难，很难被从Ⅰ室吹 到Ⅱ室。 （8） 运行调整过程中，冷渣器运行关键参数监视不到位。
3常见故障的改造处理措施 3.1 锅炉受热面磨损的改造措施 （1）考虑到流化床锅炉的特殊性和受热面磨损的普遍性，我们利用大修机会对炉内部分受热面进行了喷涂。喷涂位置为炉膛四角水冷壁、密相区往上1.5 m、焊缝两端各0.2 m，顶棚往下1.5 m和分离器入口两侧相对应的部位。 （2）大修喷涂后运行半年发现分离器两侧及后墙两角水冷壁磨损仍然较为严重，涂层被全部磨掉后造成水冷壁减薄超标。为了彻底解决磨损严重的问题，对上述部位敷设了耐磨可塑料，该部位的磨损问题得到彻底解决。 3
3.2 炉内耐磨料损坏的处理措施 （1）对耐磨料进行了招标，选择有资质的、信誉和质量较好的耐火材料厂家进行施工，在施工中严格施工工艺，加强质量监督，对耐磨料的成分进行不定期抽样检查，对不合格的产品一律拒绝使用。 （2）对旋风分离器切向位置的耐磨料进行了施工改造，将原有的耐火砖拆掉（部分脱落）增加了Y型抓钉，并在抓钉上面焊接了φ6mm的不锈钢网，外层用60mm的高温硅酸铝棉毡，中间用微孔保温砖，内层附以150 mm厚的耐磨捣打可塑料，经过8个多月的实际运行，保温效果和强度都非常好。 （3）回料器的水平段耐磨料经常脱落，致使该处的铁板烧红。利用停炉机会对该处进行了改造,在耐磨料最内层加装了成型高温耐热钢板，板下部敷设50mm厚的可塑料，上部敷设保温浇铸料和绝热材料，从目前运行情况来看，使用效果比较好。 （4）为了避免出现耐磨料脱落的现象发生，每次停炉和启动，都应严格按照温升曲线进行操作。 3.3 过热器超温的改造处理措施 （1） 将屏式过热器冷、热段炉膛中间各一屏割除，以减少受热面,降低出口汽温，如图一。
图一：割除屏位置示意图 （2）考虑到炉膛中间两屏过热器割除后,相邻两屏过热器对流、辐射换热加强，同时为了减小不同屏间屏过管子的热偏差，在屏式过热器冷、热段出入口底部增加不同面积的耐磨料，靠近炉膛中间增加耐磨料的面积大于靠近炉膛两侧各屏式的面积，如图二。 （3）为了减小同屏间管子的热偏差，在屏式过热器冷、热段出口每屏前、后两侧各三根管子增加3米高耐磨料，如图二。 （4）为了减少悬吊管和隔墙管处的辐射热，分别将＃3、4炉分离器出口混合室内悬吊管和隔墙管加装了隔热护板。
（5）屏式过热器冷热段入口加装温度测点。
炉 墙
炉
墙
该片高温屏割除
2片水冷屏 2片水冷屏
8片屏过冷段 8片屏过热段
该片低温屏割除 炉膛中心线 4 3.4给煤机堵煤的改造处理措施 （1） 对原煤仓进行了改造，从原煤仓的分叉处往下由方型改为圆形结构，分三节形成双曲线型结构，内贴高分子PST板，去掉空气炮，每个煤斗对称加装了由北京派通公司生产的疏松机。 （2） 将给煤机入口电动插板门更换为北京派通公司生产的双向液压门，该门为圆形桶体结构，采用液压双向插板设计，相对开关。由于门的内壁为圆柱型结构，从而减少了煤和门壁的摩擦，避免了门后堵煤现象的发生。 3.5防止冷渣器排渣困难改造处理措施 （1）将冷渣器内的中间隔墙降低，便于主室内的渣进入副室，从而自正常排渣口排出。 （2）降低正常排渣口的高度。将标高从4.733米下降至3.84米。 （3） 在冷渣器回风管上增加手动隔绝门。增加该手动门有两个作用：一是当炉膛排渣口堵塞时可以将该门关闭，利用冷渣风机的风将排渣口鼓开；二是当冷渣器内结焦或冷却水管道泄漏时可以将该门关闭后进行事故处理。 （4） 在冷渣器底部加装了压力测点，根据压力合理控制排渣时间。
4针对发生的常见故障运行采取的措施 4.1减少受热面的磨损 为了减少炉内受热面的磨损我们从运行方面采取了如下措施： （1） 严格控制入炉煤的粒度，每班取样筛分，及时调整。 （2） 对入炉煤的热值进行严格的取样化验，确保入炉煤的低位发热量高于校核煤种, 发热 量小于该值的煤种一律进行掺烧，严格将燃料耗量控制在69 t/h以下。 （3） 在保证炉内床料流化良好的前提下，减小总风量，145MW合理风量在450t/h左右。
3000 屏式过热器冷、热段出
口两侧各3根管子多增加的耐磨料高度
图二：屏式过热器冷、热段增加耐磨料示意 A
A
屏式过热器冷、热段出口消除不同屏热偏差增加的耐磨料高度
屏式过热器冷、热段入口消除不同屏热偏差增加的耐磨料高度
