循环流化床锅炉调试中若干问题分析及处理

  • 投稿
  • 更新时间2018-05-21
  • 阅读量23次
  • 评分0
  • 0
  • 0

  [摘要]本文主要針对循环流化床锅炉在安装调试中存在的点火预燃室烧毁问题、碎煤系统问题和结焦问题等进行分析,并提出相应对策措施。


  [关键词]循环流化床锅炉调试问题原因分析


  中图分类号:TV871文献标识码:A文章编号:1009-914X(2018)13-0061-01


  循环流化床锅炉在安装过程中和整台机组安装完成后,都需要进行调试,通过机组的调试寻找机组主机和辅机的特性、发现设计或安装存在的缺陷、指导机组正常运行。调试是新建和改建机组投运前需要完成的关键项目,分为分部试运和整套试运两个阶段。循环流化床锅炉的分部试运主要包括,各辅机的单体试运行,各分系统的试运行,DAS系统显示参数的测量和标定,控制系统的调整和试验等内容。


  整套试运是整台机组的试运行,在整套试运中,锅炉的主要任务是安全、稳定运行,配合汽机、发电和输电系统进行试验,并进行简单的燃烧调整,使锅炉的主要参数达到设计或最佳运行值。为了保证循环流化床锅炉的有效运行,需要对其进行科学的调试,对于调试过程中出现的问题进行及时有效地解决,才能够保证其安全运行。文章针对循环流化床锅炉调试中容易出现的几个问题进行了简单的分析。


  一、点火预燃室烧毁问题


  (一)问题分析


  床下点火器采用绝热燃烧室,容积热负荷高,内壁由耐火浇注料和保温浇注料(或保温砖)构成,以保护金属外壁不被火焰烧坏。床下点火器容积较小,温升率和温度不易控制,许多电厂在试运过程中出现过浇注料烧塌现象,一般通过分析认为原因一般有四种:设计配风管路不匹配;浇注料施工工艺存在问题;烘炉存在问题;点火配风存在问题。调试中可控的因素主要是烘炉和油枪点火运行。


  耐火浇注料有一定使用温度限制和热震稳定性指标,耐火材料厂家保证的床下点火器安全热烟气温度不超过900℃,超过此温度浇注料容易损坏,而温度的急剧变化也会引起耐火材料的损坏。耐火材料的这两个特性决定了床下点火器的运行要受到温升速度和烟气温度两方面的限制。


  根据经验,如果床下点火器保温材料的水分含量较大,冷态点火时应先选用小油枪点火,控制住温升速度和热烟气温度,待温度升到一定程度后,再更换大油枪继续升温,温升率要达到耐火材料的要求,这样能保证床下点火器的安全。


  夹套型预燃室的配风方式对风的配比要求要严格,这就对调试、运行人员提出了较高的要求。


  2016年调试的某电厂130t/h高压循环流化床锅炉,最初设计的床下点火器燃烧风和混合风取自一次热风道,由同一风门引入,无法分别调节两风量,在总启动初期烧毁预燃室,烧毁点为二级冷却风的上喷口,由此喷口一直烧至燃烧器外筒。停炉后改变两路配风风道,使燃烧风和混合风由一次风冷风管分两路引进,单独控制风量,避免了由于冷却风风量不足而引起预燃室超温的问题,这在该电厂#2、#3炉也得到了验证,改造后3台锅炉从点火试运至正常运行,未出现过点火器烧毁现象。


  (二)预防措施


  给预燃室的增加看火孔,通过该看火孔最好能观察到火焰的全貌,这会给调试和运行人员在初次点火时的配风调整提供直观依据,保证点火器的安全。制定合适的点火曲线。A炉第一次点火时,床下点火器保温浇注料的水分高达16%,为保证浇注料的安全,制定了第三阶段烘炉床下点火器的升温曲线,先用400kg蒸汽雾化油枪点火,调低油压降低出力,按照烘炉曲线升温,保证了耐火浇注料的安全。


  进行简单的油枪试验。循环流化床锅炉床下油枪多设计为简单机械雾化形式,油枪出力调节比较低,能保证雾化效果的油压范围较窄,当油压低到一定程度后雾化效果变差不能满足燃烧需要,这就要求调试人员一定在点油枪前做好油枪雾化试验,确认各油枪的安全使用油压,为床下点火器的安全运行提供保证。蒸汽(或空气)雾化油枪相对来说雾化效果较好,出力调节比大,但要注意保证雾化蒸汽(或空气)的压力,床下油枪点火时注意调整冷却风要够大,防止火焰贴壁损坏耐火材料。


  (三)碎煤系统问题


  (一)问题分析


  碎煤系统的问题是困扰循环流化床技术多年的问题,在碎煤前后煤粒的筛分、碎煤机的锤头磨损和碎煤机的出料粒度等方面都存在较难解决的问题。由于煤存在粘结性,水分含量达到一定程度会粘糊筛孔,堵塞筛子,所以循环流化床碎煤系统所用的筛分装置孔径要比实际需要的要大。在燃煤处理量较大的碎煤系统上,过重的筛分任务会使较多的不合格大颗粒挤过筛分设备进入到炉膛中,严重威胁着锅炉运行的安全。


  国内循环流化床机组所采用的碎煤系统无论一级还是二级破碎,设计的燃煤颗粒分选系统为开式系统,最终的颗粒分选设施为碎煤机本身的筛子,一旦不合格的大颗粒挤过筛子便会畅通无阻的进入到炉前仓。近年投产的135MWe级别循环流化床锅炉的碎煤系统普遍存在这一问题,带来的直接后果是入炉煤的颗粒偏大,运行一次风量偏大,经常堵塞冷渣器或除渣管道等系统。


  (二)对策


  解决的办法应该通过碎煤系统的优化完善着手,首先把入厂燃煤进行分选,选出不同粒径范围的煤进入合适的碎煤机中,再把从碎煤机出来的煤粒进一步筛分,合格的煤粒进入合格仓(或混煤仓),不合格的粒径再返回到上一级重复筛分破碎,形成一闭式系统。


  三、结焦问题


  (一)问题分析


  结焦是新试运循环流化床锅炉常出现的问题。容易在点火启动过程中或停炉后出现,在锅炉正常运行中只要能保证流化质量和控制好床温,一般不会发生结焦现象。点火启动中投煤时温度过低,投煤后煤不能被点燃,但挥发分和煤焦油等将在短时间内受热析出,上部床温可能会因挥发分的点燃而上升,如果此时判断煤已经着火而加大投煤量,则会引起下部床温的下降,致使积累过多的未燃煤。当下部床温达到煤的着火点之后,会发生爆燃使床温迅速上升,如果此时床料所含可燃燃过多,很可能引起床面整体超温而结焦。


  当下部床温一直未能提升,随着时间的延长过多投入的煤会因焦油等的析出粘连成团,影响流化质量,在粘结在一起的未燃煤生成地足够大时,会浮动在床面上不能正常流化,随着时间的加长,这些煤块会从中心被点燃而产生局部超温结焦,如果处理不当会引起床面整体结焦。停炉过程中如果床面留有过多的燃煤未被吹散便停止了一次风的运行,则在停炉后的几小时之内煤堆自燃引起局部结焦。


  (二)对策


  为避免锅炉结焦,需要在运行中注意投煤量和锅炉负荷、一次风量的关系,注意启动时选择准确的投煤温度范围和投煤方式,以及注意停炉过程中床面燃煤的播散和燃烬等。


  四、其它问题


  比如膨胀节问题。循环流化床锅炉大量采用了非金属膨胀节,但是在使用时暴露了许多问题,在使用非金属膨胀节的炉子上都不同程度的出现过膨胀节破裂事故。


  此外循环流化床锅炉还存在煤仓堵煤、锅炉密封不严、受热面设计不当、飞灰可燃物高、磨损严重等许多问题,这些都是设计问题,短时间内很难彻底解决,在此不做分析。


  结论


  调试试验是掌握新建发电机组特性的必要途径,同样,调试也是循环流化床机组走向正常运行的关键步骤,需要采用大量工业试验来掌握锅炉的各项性能。在我国将得到越来越广泛的应用。通过对原循环流化床锅炉设计热工测点的设计和两年的实际运行证明,热工测点数量、测点布置及仪表选型基本能够满足生产运行需要。因循环流化床锅炉燃烧的复杂性和对循环流化床还缺乏经验和深入了解。目前循环流化床锅炉自动控制技术仍存在许多难题需在生产研究和安装调试中逐步完善。


  参考文献 

  [1] 王永益,刘建华,杨大哲.116MW循环流化床热水锅炉调试技术探讨[J].山西电力,2013,(02). 

  [2] 董利.循环流化床锅炉调试技术要点分析[J].科技创新与应用,2012,(03). 

    作者:姚柳