王鑫 張勇
(烏海熱電廠運行部,內蒙古 烏海 016000)
循環(huán)流化床燃燒技術是國內外公認的一種潔凈煤燃燒技術。循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、爐內脫硫成本低、污染物排放少、燃燒效率高、負荷調節(jié)比大和灰渣綜合利用等獨特的優(yōu)勢,成為實用化進程最為成功的潔凈燃燒技術,目前在電力行業(yè)正向產業(yè)化、大型化方向迅速發(fā)展。我國是以煤為主要一次能源的國家,燃用的煤種最為齊全。同其它鍋爐一樣,CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個完善過程,CFB鍋爐在運行中的常見問題。
1.1 排渣管堵塞的主要原因排渣管內部耐磨材料膨脹受限導致內部變形。
爐內脫落的耐磨澆筑料、燃燒過程中形成的焦塊進入排渣管。
采用階梯板的排渣管內積灰過多,造成灰渣在排渣管中流動不暢。
1.2 排渣管堵塞采取的措施渣管設計和施工時應消除設計角度偏差,考慮材料的膨脹間隙。施工時注重排渣管內部耐磨材料澆筑質量,使排渣管內部平滑。
鍋爐點火時應對排渣口進行吹掃,清除排渣管內的雜物;爐內澆筑料選擇既耐磨又具有較強結合強度材料,在耐火材料的養(yǎng)護階段注重耐火材料的養(yǎng)護,防止爐內澆注料脫落;運行人員加強對鍋爐運行參數的控制,有效地抑制爐膛內結焦;設計方便對排渣口結焦進行疏通的捅灰口,出現堵塞應及時安排人員進行疏通。
對采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進行進渣的排渣管,應及時排掉階梯板內的積灰。
2.1 選擇室結焦的主要原因在床壓較高情況下,排渣量忽然增加,或從選擇室回灰大量涌入未燃盡燃料和床料,選擇室流化狀態(tài)被破壞,未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結焦。
2.2 風帽堵塞較多或大粒徑的床料進入冷渣器導致選擇室的流化不良。改進型鐘罩式風帽或劍形風帽可有效解決漏渣和風帽磨損問題。
2.3 冷渣器中的床料未冷卻到設計溫度就進行排渣,造成冷渣器內部部件變形,影響冷渣器的流化;冷渣器長時間停用或長期選擇單個冷渣器排渣,停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作用下粘結,形成低溫焦。
2.4 運行人員未把握好冷渣器流化風量的配比,不恰當的風量配比導致了冷渣器中灰渣流化不良。
2.5 選擇室結焦的解決措施運行人員加強對鍋爐運行工況的了解,及時調整鍋爐參數,樹立鍋爐物料動態(tài)平衡的概念,控制鍋爐的運行床壓在正常值,盡量避免鍋爐大量排渣。
2.6 每次停爐應對冷渣器風帽進行吹掃,發(fā)現堵塞風帽應疏通,控制好燃料的粒徑。
2.7 鍋爐進行排渣,冷渣器應交替進行;對進入冷渣器的灰渣進行充分冷卻,保證冷渣器的運行工況。
2.8 對冷渣器流化風室風量進行經驗總結,選擇冷渣器各風室風量的優(yōu)化參數包括冷渣器最低的流化風量,保證冷渣器在任何負荷下的正常流化。
2.9 冷渣器下灰倉格刪堵塞原因及采取措施
采用倉泵輸灰的鍋爐,其格柵堵塞的主要原因是燃料中的大粒徑煤矸石和大量的排灰量。解決措施是加強燃料的質量治理,優(yōu)化煤的分級,對格柵進行預見性的清理。
3.1.1 旋風分離器回料不正常。旋風分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果,從而使一定量未分離灰進入煙道造成空預器積灰嚴重,引起J閥入口靜壓波動。
3.1.2 過高的循環(huán)倍率造成J閥循環(huán)灰量過大,超出J閥流通能力。
3.1.3 燃燒工況的忽然改變破壞了J閥的循環(huán)。
3.1.4 流化風配比不恰當,J閥回料未完全流化。
3.2.1 發(fā)現回料不正常時,及時對旋風分離器的風量進行調整,必要時降低鍋爐負荷;尾部煙道積灰嚴重時,加強對其吹灰,必要時采用從事故放灰口放灰。
3.2.2 適當降低冷渣器用風,適當提高二次風量的比例,降低燃燒風量,保證爐內的燃料和床料在爐內有足夠的停留時間,即增加內循環(huán)的時間和數量,降低旋風分離器的物料比例。
3.2.3 在燃燒工況忽然改變導致循環(huán)被破壞時,應及時調整鍋爐運行參數建立新的平衡。
3.2.4 加強對J閥風量配比的經驗總結,尋找J閥各部分最優(yōu)化參數,選擇合適流化風量和松動風,建議在風量調定且回料正常時,不宜對該風量做隨意變更。
CFB鍋爐燃料的顆粒較粗,但燃料中的細微顆粒在煤質中有較大水份時極輕易粘結,從而造成煤倉和給煤線堵塞。煤粒在給煤機中堵塞、擠壓,從而造成給煤機鏈條爬坡、斷鏈。煤中雜質如編織袋、樹塊進入給煤機,造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和銷子斷。
4.2.1 CFB鍋爐的燃煤根據煤的物理特性和現場實際,設置干煤設施;有效減少煤中的細微顆粒,防止煤的過度粉碎,減少貼煤的可能性;根據各廠燃煤的實際情況,鍋爐煤倉加裝可靠的松動裝置,在給煤機下加裝電動或手動調節(jié)閥,保證給煤的連續(xù)性和均勻性。
4.2.2 對給煤線做好選型,加強給煤線運行中檢查。
4.2.3 加強燃料的治理和質量控制,防止不易破碎的雜物進入給煤線。
5.1 CFB鍋爐的磨損,CFB鍋爐典型特征是煙氣流速較高,煙氣中灰的濃度大,顆粒粒徑大,因而對爐墻的沖刷嚴重。在CFB鍋爐中輕易磨損的主要部位有:承壓部件、內襯、旋風分離器、布風板、返料裝置及水冷風室。影響磨損的主要因素有:燃料特性、床料特性、物料循環(huán)方式、運行參數、受熱面結構和布置方式。
其解決措施是:選擇合適的防磨材料及澆注料;采用合理的結構設計;對材料表面進行非凡處理,鍋爐磨損嚴重部位應增加防磨襯墊;運行人員加強對鍋爐燃燒參數的調整,控制床溫變化幅度在答應值;注重煤質質量。
5.2 澆注料脫落
鍋爐頻繁的啟停、不恰當的養(yǎng)護措施可能導致爐內澆筑料在膨脹和收縮過程中的脫落。爐內澆筑料應根據爐內不同部位的溫度、磨損條件、耐磨材料的性質、抗震特性、熱膨脹性及價格因素綜合考慮,選擇既耐磨又具有較強結合強度材料,耐火材料的澆注需要有資質的專業(yè)施工隊伍進行。
鍋爐爐膛、旋風分離器、尾部煙道有不同的膨脹中心,因此鍋爐的許多部件連接采用了膨脹節(jié)連接,如鍋爐到旋風分離器進口、旋風分離器出口到水平煙道等。各膨脹節(jié)非凡是床下水冷風室和回料系統(tǒng)的膨脹節(jié),在金屬膨脹節(jié)能夠滿足各方面的膨脹要求時,應考慮換成金屬膨脹節(jié);充分利用停爐機會,對膨脹節(jié)進行檢查、修補、更換。非金屬膨脹節(jié)設計應考慮通風以及防止積灰和煤粉導致損壞;在鍋爐設計時應考慮對不同的膨脹進行補償。
在這些故障中,不難看出,鍋爐的燃料導致了許多故障。因此,在鍋爐大型化設計時,應考慮對燃料預處理做出優(yōu)化設計,如使燃料的水份降低,煤質更具有寬篩分特點,進一步降低煤中煤矸石含量等。通過燃料的預處理改善燃料特性,將直接降低冷渣器、J閥、給煤系統(tǒng)、鍋爐的磨損等故障率,使鍋爐的可用率得到保證。
循環(huán)流化床鍋爐經過一段試運行和規(guī)律摸索以后,隨著積累的運行經驗的日益增多和對鍋爐設備進行適當改造和消缺,鍋爐運行的可靠性逐漸提高、連續(xù)運行時間逐漸延長,鍋爐運行的經濟性必然提到議事日程上來。近兩年由于煤價增長幅度大,提高鍋爐熱效率、降低機組發(fā)電煤耗、改善鍋爐運行的經濟性就顯得更為迫切。
[1]田進步.鍋爐運行故障診斷系統(tǒng)的應用研究華北電力大學(北京),2005-01-10.