任瑞敏
(山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司,山西 朔州 036800)
山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司現(xiàn)有兩臺300 MW循環(huán)流化床鍋爐,分別于2008年和2009年通過168小時試運行后投產(chǎn)。機組運行狀況基本良好,但是由于鍋爐受熱面爆管造成了機組的幾次非計劃停運。本文對300 MW循環(huán)流化床鍋爐爆管現(xiàn)象進行分析,總結(jié)了爆管后的事故處理情況,希望能為其他同行在設(shè)計300 MW循環(huán)流化床鍋爐時提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。
本廠鍋爐為型號為SG-1060/17.5-M802,型式為亞臨界中間再熱、單汽包自然循環(huán)、平衡通風(fēng)、循環(huán)流化床鍋爐,主要由單爐膛、4臺高溫絕熱式旋風(fēng)分離器、4臺U型返料器、4臺外置式換熱器、尾部對流煙道等部分組成。
汽冷包墻包覆的尾部煙道深度15250mm、寬度10550mm,煙道布置有高溫過熱器、低溫再熱器、二級省煤器、一級省煤器(四組),高溫過熱器的布置方式為順列、逆順流布置,其他則采用順列、逆流布置。在順煙氣流一級省煤器的后面,還裝有一臺四分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、布袋除塵器(5室)及兩臺引風(fēng)機。本廠鍋爐中引入了4個外置式換熱器,解決了尾部煙道受熱面多,不宜布置的難題。
鍋爐過熱蒸汽流程如下:
鍋爐受熱面發(fā)生爆管現(xiàn)象,會引起爐膛壓力的升高,引風(fēng)機電流增大,自動時入口擋板增大,受熱面兩側(cè)煙溫偏差也隨之加大,相反泄漏側(cè)排煙溫度會下降。汽包水位自動投入的情況下,給水流量加大,兩臺汽動給水泵的轉(zhuǎn)速提高,要保證汽包水位不下降,要求給水流量比主汽流量高出正常情況下許多,同時提高機組的補水率。水冷壁或外置床內(nèi)受熱面爆管,將導(dǎo)致爆管側(cè)的爐膛床溫下降,床壓升高,當(dāng)爐內(nèi)床料與泄漏出來的高溫汽水發(fā)生混合時,床料的流化將會受到影響。
(1)泄漏不嚴重時,以能維持各控制參數(shù)在允許范圍為原則,降低汽壓及負荷運行,得停機命令后按正常停爐處理,一旦負荷下降則以冷渣器最大出力對床料進行排放,當(dāng)床料基本排盡后對爐膛進行快速冷卻。
(2)水冷壁泄漏嚴重且不能維持正常水位時,要馬上停爐。為了保證二次風(fēng)通道開啟并維持最大流量,要保留一臺引風(fēng)機運行,既可以抽走爐內(nèi)蒸汽又避免了管壁溫度過高,此外,要密切監(jiān)視布袋除塵器的入口,確保煙溫不超200℃,以免燒壞布袋。
(3)停爐后,應(yīng)盡量維持正常水位,流量至少維持15%額定流量繼續(xù)上水,但如果泄漏量很大,且從風(fēng)道燃燒器有水流出時應(yīng)果斷停止上水,以免爐內(nèi)床料板結(jié)影響檢修周期。
(1)發(fā)現(xiàn)漏泄現(xiàn)象,能維持運行立即降負荷降壓,確證泄漏點,匯報調(diào)度立即停機停爐;停運相應(yīng)外置床的進灰并加強排灰工作。
(2)如屬過熱器泄露應(yīng)盡量開大高旁和再熱器向空排汽使過熱汽壓維持盡可能低的水平;如屬高再泄露應(yīng)盡量關(guān)小高旁和開大再熱器向空排汽使再熱汽壓維持盡可能低的水平。
(3)停爐后開啟再熱器出口向空排汽,開啟高旁保證蒸汽流量在72T/H以上20min,嚴格控制高過和高再管壁溫度。
(1)泄漏不嚴重時,一旦發(fā)現(xiàn)泄漏,要立即找出泄漏點,并預(yù)測是否有擴大的趨勢,果斷申請停爐檢修,打開省煤器灰斗排灰口,為防止灰漿沉積壓垮煙道,要對管道進行清理疏通。
(2)泄漏嚴重或爆破,增加給水仍不能維持汽包水位時,應(yīng)立即停爐,妥善處理汽機、發(fā)電機的停機問題。
(3)停爐后為了維持汽包水位要繼續(xù)進水,若水位無法維持要按15%BMCR給水流量上水,為了及時抽出蒸汽,防止水冷壁管壁溫度過高,要保留一臺引風(fēng)機。進水一旦停止,就不能開啟省煤器再循環(huán)。
我廠燃用的是中煤安泰堡煤礦的風(fēng)氧化煤并參雜其他劣質(zhì)煤以及煤矸石,風(fēng)氧化煤揮發(fā)分高,且煤進入爐膛后自破碎性強,對我廠300 MW循環(huán)流化床鍋爐的磨損影響不大。但是如果摻燒其他劣質(zhì)煤及矸石,就會增大對鍋爐的磨損,所以我們嚴格按照要求控制入爐煤粒徑(風(fēng)氧化煤及其他劣質(zhì)煤<10mm,矸石<7mm),防止粒徑過大,增大鍋爐受熱面的磨損。
通過各受熱面的壁溫檢測點顯示的數(shù)值,防止受熱面壁溫超出限制范圍。如果超溫,分析超溫原因并采取相應(yīng)措施。定期吹灰防止受熱面受熱流量不均導(dǎo)致管壁超溫。定期對蒸汽品質(zhì)進行化驗,以防管內(nèi)壁結(jié)垢引起傳熱惡化導(dǎo)致管材超溫。
在密相區(qū)裝有防磨層將水冷壁全部包覆,各受熱面容易引起局部漩渦的地方(如管壁彎頭處)加裝防磨瓦,外置床受熱面加固各管束之間的連接片防止震動引起的管束碰撞。最主要的是在爐膛內(nèi)分別設(shè)計加裝了8層防磨梁,大大降低鍋爐水冷壁泄露事故。
停爐期間進入爐膛、外置床及尾部煙道仔細檢查各受熱面的磨損情況,分片承包責(zé)任到人,防止發(fā)生漏檢情況,發(fā)現(xiàn)管壁厚度及防磨設(shè)施不達標時,應(yīng)及時補焊和修整。
通過對300 MW循環(huán)流化床鍋爐受熱面爆管現(xiàn)象的分析,并提出相應(yīng)的處理方法和預(yù)防措施,希望能有效的預(yù)防300 MW大型循環(huán)流化床鍋爐受熱面爆管事故。
[1]300MW循環(huán)流化床鍋爐運行說明書[S].上海鍋爐廠有限責(zé)任公司.
[2]趙發(fā)家,董志乾,解明亮.300MW機組循環(huán)流化床鍋爐外置床受熱面爆管的處理[J].熱電技術(shù),2006(04).