樸光俊 劉兵
摘 要:目前我國(guó)的CFB,在設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)運(yùn)行技術(shù)方面都存在著各種各樣不同程度的問題,與進(jìn)口的CFB技術(shù)比較還有一定的差距。本文簡(jiǎn)要介紹了吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司熱電分廠三臺(tái)220t/h-CFB運(yùn)行情況,以及運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問題、調(diào)整、改造等內(nèi)容。關(guān)鍵詞:CFB設(shè)計(jì)存在的問題;運(yùn)行調(diào)整;整改項(xiàng)目DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1791 我公司簡(jiǎn)介
我廠鍋爐型號(hào):HG220-9.81/540-L.YM27高溫高壓CFB;數(shù)量:三臺(tái)。制造日期:2002年;投產(chǎn)日期:2003年。
我廠三臺(tái)220t /h-CFB,在2003年9月份投產(chǎn)以后,遇到了種種問題。有些問題是以往別的電廠很少遇到過的,比如:煤質(zhì)不好(灰份大、煤矸石多、入爐煤顆粒大)流化不暢的問題、返料閥返料不暢的問題、澆筑料質(zhì)量問題、聲波吹灰器吹灰效果問題等。2 返料閥返料不正常的現(xiàn)象、原因、處理結(jié)果2.1 返料不暢時(shí)的現(xiàn)象
發(fā)生返料波動(dòng)時(shí),床溫波動(dòng)、床溫各點(diǎn)溫差大、床壓及風(fēng)室壓力波動(dòng)、鍋爐負(fù)荷波動(dòng)、主汽壓力波動(dòng)、主汽溫度波動(dòng)、一次風(fēng)量值波動(dòng)、爐膛負(fù)壓波動(dòng)、高壓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道壓力波動(dòng)、4個(gè)高壓風(fēng)道風(fēng)量也隨著波動(dòng)、經(jīng)過兩個(gè)返料器的風(fēng)量,往相反方向的變化。同一個(gè)返料器經(jīng)過斜腿側(cè)風(fēng)室的高壓風(fēng)量和經(jīng)過回料閥立腿側(cè)風(fēng)室的高壓風(fēng)量變化方向相同。
發(fā)生連續(xù)不返料時(shí),床溫迅速上升、床溫各點(diǎn)溫差加大、床壓及風(fēng)室壓力迅速下降、鍋爐負(fù)荷下降、主汽壓力下降、主汽溫度上升、一次風(fēng)量值上升、高壓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道壓力下降、經(jīng)過不返料的返料器風(fēng)室的高壓風(fēng)量上升,經(jīng)過返料的返料器風(fēng)室的高壓風(fēng)量相對(duì)下降。
突然發(fā)生連續(xù)大量返料時(shí)的現(xiàn)象與出現(xiàn)連續(xù)不返料時(shí)的現(xiàn)象相反。2.2 分析原因
入爐煤粒度過大、煤矸石較多,因此造成爐料局部流化不良、局部堆積,個(gè)別床溫不正常的下降。在較大的循環(huán)灰量的情況下,高壓風(fēng)機(jī)實(shí)際出力不足,高壓風(fēng)機(jī)出口壓力低,無法適應(yīng)返料量變化時(shí)的需求和一些較大顆粒度飛灰的正常循環(huán),起不到對(duì)返料腿內(nèi)循環(huán)灰的有效松動(dòng)和正常返料作用。
澆注料的質(zhì)量較差,在鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)或停爐后返料閥及分離器入口清灰工作不徹底等情況下,返料閥床面上堆積較多的澆注料塊或耐火磚,使返料閥內(nèi)循環(huán)物料的松動(dòng)作用和返料作用更加惡化。
煙氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器入口時(shí),在重力作用下,較大的灰顆粒落到斜面平臺(tái)上,隨著爐的運(yùn)行時(shí)間越來越長(zhǎng),灰堆積量越多,灰堆積到一定程度后,有時(shí)突然塌落到返料閥內(nèi),影響著正常返料。旋風(fēng)分離器入口的積灰塌落的現(xiàn)象在風(fēng)量、爐膛負(fù)壓突然變化時(shí)更容易發(fā)生。
給煤量的改變或煤質(zhì)變化時(shí),爐內(nèi)的各種工況也不斷的發(fā)生改變,特別在變化幅度很大、很快時(shí),也影響著返料閥的穩(wěn)定返料工作。
發(fā)生返料波動(dòng)過程中,循環(huán)物料在返料腿內(nèi)向下流動(dòng)速度很慢或局部停滯,結(jié)成一種比較脆的焦,在返料腿內(nèi)局部或全部蓬住而造成返料更加惡化,嚴(yán)重時(shí)連續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間不返料。但積到一定程度以后,受到自重力或爐的晃動(dòng)等其他原因情況下,突然塌陷,造成大量的返料。
在上述情況下,返料閥返料不太正常。有時(shí)返料時(shí)好時(shí)壞,頻繁波動(dòng);有時(shí)連續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間不返料,灰在返料腿內(nèi)積了很多,一旦突然大量返料,很難控制,嚴(yán)重時(shí),被迫停爐。2.3 處理
出現(xiàn)連續(xù)不返料時(shí),不定期的調(diào)整就地返料閥高壓風(fēng)道上的兩個(gè)手動(dòng)閥門,使得對(duì)返料腿內(nèi)的積灰進(jìn)行擾動(dòng);入爐煤質(zhì)一定要接近設(shè)計(jì)值;一定要控制好一次風(fēng)量。
CFB鍋爐要穩(wěn)定運(yùn)行,不應(yīng)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行頻繁的調(diào)整,更不應(yīng)該調(diào)整幅度過大、過快。
在運(yùn)行的第一年里,發(fā)生突然返料,多次被迫停爐。后來對(duì)上煤系統(tǒng)進(jìn)行整改,定期對(duì)破碎機(jī)更換錘頭,入爐煤粒度進(jìn)行嚴(yán)格控制;在降低爐煤粒度的基礎(chǔ)上,把一次風(fēng)量大大降低;每次停爐后,徹底清理回料閥內(nèi)床面及旋風(fēng)分離器出入口斜面平臺(tái)處脫落的澆注料及雜物,同時(shí)對(duì)澆注料進(jìn)行修補(bǔ)。從這以后,再?zèng)]有此類的現(xiàn)象發(fā)生。3 入爐煤粒度與CFB關(guān)系及調(diào)整3.1 入爐煤粒度與CFB關(guān)系
入爐煤粒度大、粒度分布遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值、石性大,造成爐內(nèi)爐料流化困難。首先,下煤口底部床面上大量堆積大塊燃料,流化不暢,前墻床溫開始波動(dòng),如果不及時(shí)對(duì)煤質(zhì)、風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整或采取適當(dāng)?shù)拇胧?,下煤口處的兩個(gè)前墻床溫逐步的跌落到200℃左右或更低,不久,接著后墻兩個(gè)床溫也跟著跌落,最終造成6點(diǎn)床溫全部下降。致使大部分床面流化不暢,造成排渣管堵塞排渣困難,并且局部或大面積結(jié)焦。
為了加強(qiáng)流化,保證床料厚度的情況下,增加一次風(fēng)量,能緩解床面流化不暢的問題,但易造成爐膛內(nèi)受熱管磨損嚴(yán)重,澆注料也被嚴(yán)重破壞。對(duì)于飛灰濃度一定的煙氣,如煙速增大,則飛灰顆粒對(duì)管壁的撞擊力、沖刷力加大,磨損加劇。磨損量與煙氣速度成n{n>3}次方的關(guān)系。在煙速9~40m/s的范圍內(nèi),n在3.3~4.0之間。澆注料破壞以后,水冷屏、過熱屏底部光管及密相區(qū)的水冷壁管露出表面磨損加劇,最終導(dǎo)致三管漏泄或爆管。
我廠CFB,2004年3月15日3#爐二級(jí)過熱器爆管,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間2995小時(shí)(大約運(yùn)行125天);2004年4月19日1#爐二級(jí)過熱器爆管,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間1762小時(shí)(大約運(yùn)行73天)。后來對(duì)燃料單元的上煤系統(tǒng)進(jìn)行改造、對(duì)破碎機(jī)錘頭經(jīng)常進(jìn)行更換、對(duì)入廠煤質(zhì)和入爐煤粒度進(jìn)行嚴(yán)格控制,入爐煤粒度分布盡量接近設(shè)計(jì)值,大幅度降低一次風(fēng)量,到現(xiàn)在再也沒有發(fā)生過三管漏泄及爆管現(xiàn)象。3.2 結(jié)論
采用加大一次風(fēng)量的方法,雖然能暫時(shí)性的解決了料層流化的問題,但引來了爐內(nèi)受熱面的磨損加劇、澆注料脫落嚴(yán)重和浪費(fèi)廠用電的問題。入爐煤粒度大,塊煤的燃燒時(shí)間延長(zhǎng),煤塊內(nèi)層燒不透,排渣含炭量大大增高,排渣量和排渣溫度升高。因此控制入爐煤粒度和煤質(zhì)的好壞對(duì)CFB來說非常重要。4 結(jié)束語
在我國(guó)迅速發(fā)展中的CFB,不管是設(shè)計(jì)上,還是在運(yùn)行技術(shù)上都存在著很多問題。但在大家的共同研究、探討、大膽的改進(jìn)下,大部分問題正在逐步地解決,而且越來越完善。參考文獻(xiàn):[1]全國(guó)電力行業(yè)CFB機(jī)組技術(shù)交流論文集[G].[2]田豐,余天龍.大型機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)若干問題的探討[J].電力建設(shè),2018(09).[3]張定海.CFB鍋爐SNCR脫硝技術(shù)研發(fā)[J].發(fā)電設(shè)備,2017(02).