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        超臨界直流鍋爐破壞爐底水封運(yùn)行探討

        2019-09-10 20:31:50崔慶偉
        關(guān)鍵詞:破壞水封運(yùn)行

        崔慶偉

        【摘 ?要】本文對超臨界直流鍋爐破壞爐底水封破壞過程與恢復(fù)過程的操作步驟、運(yùn)行控制措施以及參數(shù)變化進(jìn)行的總結(jié)與分析,運(yùn)行上是可以控制的,可以實(shí)現(xiàn)不停爐處理撈渣機(jī)故障。

        【關(guān)鍵詞】超臨界;直流鍋爐;破壞;水封;運(yùn)行

        0 ?引言

        鍋爐運(yùn)行中爐底水封的破壞,將對鍋爐燃燒產(chǎn)生極大的擾動(dòng),極易產(chǎn)生嚴(yán)重的超溫現(xiàn)象。這已在很多汽包鍋爐爐底水封的破壞的事故處理中得到證實(shí)。對于超臨界直流鍋爐鍋爐蒸發(fā)區(qū)容積小,蓄熱利用能力差,一旦發(fā)生爐底水封破壞,其運(yùn)行參數(shù)將發(fā)生如何變化,是否能有效控制,能否保證鍋爐安全,目前尚無相關(guān)資料可以借鑒。某廠利用撈渣機(jī)搶修的機(jī)會(huì),爐底超臨界直流鍋爐破壞水封運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了大容量機(jī)組破壞爐底水封不停爐搶修撈渣機(jī),積累超臨界直流鍋爐爐底水封破壞運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),為類似的事故處理提供了依據(jù)。

        1 ?系統(tǒng)介紹

        超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流鍋爐(B&WB-1903/25.40-M、帶啟動(dòng)循環(huán)泵),單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐,最大連續(xù)蒸發(fā)量為1903t/h,固態(tài)排渣,配一臺(tái)括板撈渣機(jī),一個(gè)渣倉。燃燒系統(tǒng)采用中速磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng),前后墻對沖燃燒方式,鍋爐前后墻各三層煤粉燃燒器(標(biāo)高分別為31.92、26.435、20.95m),每層設(shè)置6只燃燒器。前墻燃燒器自上而下布置依次為F、A、C,后墻燃燒器自上而下布置依次為E、B、D。每個(gè)燃燒器都裝設(shè)有輕油槍和高能點(diǎn)火裝置,共36套,油槍采用機(jī)械霧化。鍋爐前后墻各布置一層NOx(OFA)噴口,每層設(shè)置8只燃燒器。

        2 ?基本控制思想

        爐底水封破壞后,一方面考慮到尾部煙道受熱面壁溫及排煙溫度可能會(huì)嚴(yán)重超限,首先應(yīng)考慮降低鍋爐負(fù)荷;另一方面爐底水封破壞后,大量冷風(fēng)進(jìn)入爐膛,燃燒工況變差,為了防止鍋爐熄火,應(yīng)在在允許范圍內(nèi)維持適當(dāng)?shù)妮^高爐膛熱負(fù)荷。主要操作過程如下:

        1)減負(fù)荷至230MW左右,盡量維持中下層二臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行。

        2)鍋爐爐膛壓力設(shè)定范圍為“0.1~+0.3kPa”。

        3)降低鍋爐主、再熱汽溫至520℃左右。

        4)投入等離子點(diǎn)火裝置。投入C、D層油槍。

        5)鍋爐總風(fēng)量控制1200t/h左右,避免冷卻風(fēng)量不足,排煙溫度過高。

        6)開始破壞爐底水封,放水過程中隨著爐底冷風(fēng)通入,主再熱汽溫、排煙溫度上升。

        7)撈渣機(jī)故障處理完畢,恢復(fù)爐底水封。

        8)隨著水封恢復(fù),冷風(fēng)吸入量大量降低,適當(dāng)提高主再熱汽溫,及時(shí)調(diào)節(jié)減溫水量,防止汽溫快速下跌。

        3 ?過程運(yùn)行參數(shù)變化情況及技術(shù)分析

        3.1 ?爐底水封破壞過程

        3.1.1 ?破壞爐底水封各參數(shù)的變化趨勢如圖1所示:

        爐底水封失去使大量冷空氣從鍋爐底部進(jìn)入,一方面使得煙氣流量從1700t/h升到2300 t/h,而通過空預(yù)器的冷卻風(fēng)量基本不變,使排煙溫度出現(xiàn)明顯飛升現(xiàn)象,在空預(yù)器進(jìn)口溫度292℃升至324℃的情況下,排煙溫度由112℃升至157℃。另一方面大量冷空氣從鍋爐底部進(jìn)入使?fàn)t內(nèi)熱負(fù)荷降低,爐膛燃燒工況變差及火焰中心上移,爐內(nèi)輻射換熱減弱,產(chǎn)汽量下降致使機(jī)組負(fù)荷由230MW下降至190MW。在鍋爐煙氣量猛增及蒸汽流量劇降的雙重作用下,使煙氣經(jīng)過各級(jí)對流受熱面的溫降減少,使得各級(jí)對流受熱面的蒸汽溫升和金屬壁溫大幅升高,特別是一級(jí)過熱器和冷再金屬壁溫。

        此次破壞爐底水封運(yùn)行,各參數(shù)在破壞水封的過程中變化較大,但隨后都趨于穩(wěn)定。汽溫壁溫大幅升,且過熱器減溫水接近全開,因此雖然汽溫壁溫都沒發(fā)生超溫現(xiàn)象,但調(diào)節(jié)余量已經(jīng)很小。排煙溫度升高后也趨于穩(wěn)定,未發(fā)生過上下波動(dòng),爐膛負(fù)壓穩(wěn)定,火檢強(qiáng)度有所降低,但也比較穩(wěn)定,整體而言,各參數(shù)都在安全可控范圍內(nèi),機(jī)組運(yùn)行還是安全的。

        從本次爐底水封破壞后的運(yùn)行情況來看,提高爐膛壓力對減少爐底冷風(fēng)的吸入量作用不是很大。鍋爐的燃燒情況取決于爐底冷風(fēng)的吸入量,燃燒越強(qiáng)吸入的風(fēng)量越多??刂剖軣崦姹跍丶芭艧煖囟汝P(guān)鍵在于維持一個(gè)合適的負(fù)荷,另一方面可加大底層的二次風(fēng)送風(fēng)量,來減少爐底吸入的冷風(fēng),減少煙氣與送風(fēng)量不匹配程度。

        3.2 ?爐底水封恢復(fù)過程

        3.2.1 ?各主要參數(shù)在爐底水封恢復(fù)過程中的變化:

        如圖2和表格所示在爐底水封恢復(fù)初期出現(xiàn)爐膛負(fù)壓波動(dòng)加大,機(jī)組負(fù)荷降低,排煙溫度升高,燃燒器火檢強(qiáng)度的晃動(dòng)增大,主、再汽溫也都有不同程度的上升,還發(fā)生了一級(jí)過熱器和冷再壁溫的超溫現(xiàn)象。其最主要原因是恢復(fù)爐底水封的方法不合理,采用傳統(tǒng)方式,注水至撈渣機(jī)上槽體溢流至下槽體的方法,在上槽體內(nèi)側(cè)形成水幕,吸入的冷風(fēng)則會(huì)夾帶大量的水珠進(jìn)入爐膛,降低爐內(nèi)溫度,引起鍋爐燃燒進(jìn)一步惡化。

        針對上述情況首先改變爐底水封恢復(fù)的方法,即采用直接加水至撈渣機(jī)下槽體,避免水幕的形成,減少水珠被吸入的可能性;其次爐底水封建立后燃燒變好時(shí)應(yīng)及時(shí)增加給水量,開大貯水箱高水位調(diào)節(jié)閥的排水量,減少蒸汽蒸發(fā)量,提高主、再汽溫。并適當(dāng)增加送風(fēng)機(jī)風(fēng)量,避免鍋爐實(shí)際通風(fēng)量的下降太多,減緩火焰中心溫度升高趨勢和火焰中心的下移趨勢,盡量減少鍋爐的輻射換熱,避免蒸汽流量增加過快。

        4 ?總結(jié)

        從此次破壞爐底水封運(yùn)行嘗試來看,破壞爐底水封,維持鍋爐安全運(yùn)行,運(yùn)行上是可控的。在爐底水封恢復(fù)的過程中,造成一級(jí)過熱器及冷再管壁較長時(shí)間的超溫現(xiàn)象以及主再汽溫的快速下降現(xiàn)象,通過合理調(diào)整運(yùn)行方式后,完全是可以有效改善。本次破壞爐底水封運(yùn)行期間,消耗燃油20噸,所用的燃料量約增加一倍,從磨煤機(jī)火檢來看,通過提高單臺(tái)磨煤機(jī)煤量保證火檢強(qiáng)度,提高燃燒穩(wěn)定性,可繼續(xù)嘗試減少燃油消耗。在保證鍋爐設(shè)備和施工人員的安全的前提下,破壞爐底水封不停爐搶修撈渣機(jī)能有效降低開停機(jī)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

        參考文獻(xiàn):

        [1]火電廠鍋爐設(shè)備及運(yùn)行 ?樊泉桂 魏鐵錚 王軍 中國電力出版社

        [2]火電廠熱力系統(tǒng) 張燦勇 中國電力出版社

        (作者單位:浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司)

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