黎新建

摘? ?要：近年來，300MWCFB機(jī)組在我國得到了快速發(fā)展。由于國內(nèi)并未形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和運(yùn)行技術(shù)規(guī)范，缺少該類型機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國電力行業(yè)自20世紀(jì)80年代以來飛速發(fā)展，對(duì)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力保障。以煤炭為動(dòng)力來源的火力發(fā)電仍占據(jù)我國電力供應(yīng)的主導(dǎo)。本文針對(duì)筆者所在電廠300MW機(jī)組在運(yùn)行中出現(xiàn)的鍋爐冷渣器結(jié)焦問題，采用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行措施調(diào)整和及時(shí)改進(jìn)檢修的措施降低了系統(tǒng)的故障率。

關(guān)鍵詞：300MW機(jī)組? 鍋爐冷渣器? 結(jié)焦問題? 優(yōu)化改造

中圖分類號(hào)：K229? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（b）-0096-02

本文在研究中，重點(diǎn)分析電廠300MW機(jī)組運(yùn)行中的鍋爐冷渣器結(jié)焦問題，分析其優(yōu)化改造設(shè)計(jì)方法。

1? 300MWCFB機(jī)組設(shè)備概況

電廠共建有2臺(tái)機(jī)組，鍋爐型號(hào)為HGl025/17.4—L.MN36，設(shè)備為全鋼構(gòu)架，露天布置，整體布置為單爐膛，雙風(fēng)布板;鍋爐為亞臨界參數(shù)設(shè)計(jì)，單鍋筒，采用的為自然循環(huán);平衡通風(fēng)，一次中間再熱。

各臺(tái)鍋爐上均會(huì)設(shè)置有其4臺(tái)FAC-3-30/150風(fēng)水聯(lián)合冷卻式冷渣器，所處位置是在爐膛下部，其中排渣控制設(shè)備選擇的是旋轉(zhuǎn)閥。另外，在鍋爐上配置有兩套斗式提升機(jī)以及埋刮板輸送機(jī)，將其作為是鍋爐的底渣輸送設(shè)備。冷渣器的主要設(shè)計(jì)值分別為：風(fēng)帽238，冷卻渣量為30000kg·h-1，入口渣溫920℃，出口渣溫<150℃，冷卻水量100000kg·h-1，水系阻力<0.12MPa。單臺(tái)冷渣器的結(jié)構(gòu)見圖1。

2? 冷渣器結(jié)焦的發(fā)生原因

2.1 故障表現(xiàn)

機(jī)組調(diào)試中，鍋爐發(fā)生排渣系統(tǒng)故障，冷渣器運(yùn)行不穩(wěn)定，出現(xiàn)了內(nèi)部結(jié)焦、進(jìn)排渣不暢等問題。投產(chǎn)使用后，冷渣器經(jīng)常性發(fā)生回路故障，表現(xiàn)為：排渣門處發(fā)生焦塊卡澀，引發(fā)排渣門扭動(dòng)存在一定難度;進(jìn)閘控制閥上端焦塊比較多，影響進(jìn)渣順暢性;冷渣器進(jìn)渣門集散控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的輸入指令和反饋值存在明顯不一致;也會(huì)發(fā)生從爐膛向冷渣器內(nèi)漏渣問題[1]。

2.2 原因分析

固態(tài)排渣煤粉爐中，火焰中心溫度可達(dá)1400°C，煤粉燃燒溫度較高，熔融灰渣顆粒離開火焰表面遇到水冷壁，通過冷卻附著在管壁表面上的現(xiàn)象為結(jié)焦。燃燒器、過熱器都可能發(fā)生結(jié)焦，煙氣溫度與灰顆粒溫度隨煙氣流動(dòng)不斷降溫，如在達(dá)到受熱面前冷卻固體，煙氣仍能帶走部分灰渣?；以邕_(dá)到爐膛受熱面處于熔化狀態(tài)，將粘附在接觸表面形成結(jié)渣?；鹧尜N近爐墻時(shí)煙氣中的灰呈熔化狀態(tài)，火焰直接沖刷受熱面導(dǎo)致受熱面結(jié)焦。鍋爐受熱面結(jié)焦將減少熱交換，水冷壁受熱面內(nèi)工質(zhì)吸熱過程減少，導(dǎo)致排煙損失增大。水冷壁面結(jié)焦必須爐內(nèi)增加燃料量以保持負(fù)荷與蒸發(fā)量相同，提高了風(fēng)機(jī)負(fù)載，風(fēng)煙系統(tǒng)易被堵塞，限制鍋爐的出力。排煙溫度導(dǎo)致爐膛出口溫度增加，可能造成結(jié)焦。如上部爐膛結(jié)焦掉落可能會(huì)損壞水冷壁管。鍋爐在局部結(jié)焦不及時(shí)清理，焦塊達(dá)到一定厚度時(shí)，爐膛內(nèi)溫度場發(fā)生變化，焦塊易破壞鍋爐的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場使燃燒惡化。

在我公司故障分析中，設(shè)備廠家技術(shù)人員針對(duì)冷渣器運(yùn)行情況實(shí)施指導(dǎo)分析：將桶渣口門加裝在排渣控制閥上，方便將產(chǎn)生的結(jié)焦及時(shí)清理干凈;對(duì)冷渣器內(nèi)部情況進(jìn)行巡回檢查，及時(shí)清理運(yùn)行中出現(xiàn)的焦塊;校對(duì)分析冷渣器進(jìn)、排渣閥控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保障反饋值和集散控制系統(tǒng)指令盡可能接近。在對(duì)冷渣器料層差壓及運(yùn)行風(fēng)量等相關(guān)參數(shù)實(shí)施調(diào)整，以能夠在不同參數(shù)下的冷渣器結(jié)焦情況實(shí)施檢查分析。爐膛向冷渣器內(nèi)漏渣主要是由設(shè)備存在的缺陷引發(fā)的冷渣器手動(dòng)桿未完全關(guān)閉。

3? 運(yùn)行調(diào)整和設(shè)施優(yōu)化改造

3.1 運(yùn)行措施調(diào)整

（1）在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，應(yīng)合理調(diào)整冷渣器的進(jìn)/排渣門，并對(duì)進(jìn)出渣量實(shí)施有效控制，保障能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)進(jìn)出渣，冷渣器風(fēng)量控制應(yīng)該為18000～20000m3/h，并根據(jù)進(jìn)渣量的大小，適當(dāng)調(diào)整風(fēng)量。當(dāng)料層的差壓超過7kPa時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高風(fēng)量，加速流化。

（2）正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將冷渣器內(nèi)的料層差壓控制約為在4kPa，同時(shí)保障在7kPa以內(nèi)。料層差壓如果在6kPa以上，即需要調(diào)至最大排渣門加大排渣量，在此處理下如果料層差壓下降不明顯，可以首先將進(jìn)渣門關(guān)閉，在料層差壓在4kPa以下的時(shí)候，再次開啟進(jìn)渣門。

（3）通常情況下，可以保持保持1～2根進(jìn)渣閥手動(dòng)插桿全開。在不進(jìn)渣狀態(tài)下，在開啟另外兩根，進(jìn)渣情況正常后即可以將恢復(fù)到原狀態(tài)。氣動(dòng)進(jìn)渣閥調(diào)整過程中的參考依據(jù)包括有高低溫床溫度、出口水文等，其中出水溫度要確保小于90℃，高溫床溫度要確保小于750℃，超過這個(gè)限度應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)渣閥[2]。

（4）排渣控制閥開度控制應(yīng)該是在20%～35%范圍內(nèi)，在此時(shí)冷渣器中的焦塊清理不夠徹底，因此需要結(jié)合巡回檢查情況，將排渣控制閥適當(dāng)?shù)拈_大，其中開度控制在50%以內(nèi)，待焦塊清除干凈后，盡快恢復(fù)排渣控制閥的開度至調(diào)整前的狀態(tài)。

（5）重新從高溫段到低溫段調(diào)整冷渣器風(fēng)室的就地手動(dòng)小風(fēng)門開度，并修改運(yùn)行規(guī)程;如果相鄰倉室間床壓偏差在5kPa以上，即需要迅速關(guān)閉或開啟手動(dòng)小風(fēng)門，將相應(yīng)位置調(diào)整2～3次。等到床位恢復(fù)正常，再調(diào)整風(fēng)門開度至之前的狀態(tài)。

（6）當(dāng)冷渣器進(jìn)渣控制閥和排渣控制閥輸入指令和反饋值偏差比較大的時(shí)候，即可以對(duì)儀表實(shí)施調(diào)整校對(duì)。

3.2 優(yōu)化改造

（1）再次校對(duì)安裝進(jìn)渣控制閥以及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)加上密封面，對(duì)執(zhí)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)檢查并校正集散控制系統(tǒng)的就地反饋信號(hào)。

（2）全面徹底的清理冷渣器內(nèi)部，包括水冷管束上方的焦塊，解體檢查水冷套體并并作出相關(guān)的技術(shù)處理。

（3）修補(bǔ)冷渣器中的澆注料脫落部位，在修補(bǔ)過程中注意采用防止?jié)沧⒘显俅蚊撀浼夹g(shù)。

（4）鍋爐的排渣口處加裝自上而下的桶渣裝置。

3.3 改造后的效果

進(jìn)行優(yōu)化改造后，機(jī)組沒有再次發(fā)生故障，主要是冷渣器結(jié)焦故障被迫停運(yùn)。同時(shí)提升了機(jī)組利用小時(shí)數(shù)以及負(fù)荷率，最終大概是額定負(fù)荷率的90%。排渣熱損失大大下降，從原來的1%降至0.4%，因?yàn)槭艿蕉喾N因素的共同影響，提升了鍋爐的熱效率，和所設(shè)計(jì)的參數(shù)值比較接近。降低了電煤耗，減少了非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)。

4? 結(jié)語

鍋爐排渣系統(tǒng)不穩(wěn)定是300MWCBF機(jī)組常見的故障之一，可以采用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行措施調(diào)整和及時(shí)檢修降低系統(tǒng)的故障率，這種優(yōu)化方式提高了鍋爐的熱效率，節(jié)省了電煤耗，減少了非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)，提高了機(jī)組的運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 管德清，莫江春，呂黎明，等.300MW機(jī)組鍋爐啟動(dòng)過程的優(yōu)化研究[J].動(dòng)力工程，2005，25（5）：609-613.

[2] 呂大慶. 300 MW機(jī)組撈渣機(jī)故障分析及對(duì)策[J].華電技術(shù)， 2010，32（6）：50-54.

[3] 牟福祥，梁春利，任元太. 300MW鍋爐火檢故障原因分析及治理[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 2011，24（4）：112-114.