440t/h CFB锅炉防止炉膛结焦技术措施

栏目:燃烧与运行 发布时间:2018-08-22

内容摘要:总结了440t/h CFB锅炉投产以来的结焦情况。针对福建无烟煤易结焦的特性,结合具体的设备特点,从启动、运行、停炉、检修等各环节提出了预防结焦的技术措施。

[关键词] 循环流化床;锅炉;结焦;预防;措施

 

 

前言

龙岩坑口火电厂是利用福建龙岩市地区煤炭资源建设的大型坑口火电厂。一期工程4×135MW机组,配置4台哈锅生产的HG-440/13.7-L.WM20 CFB锅炉。福建无烟煤着火温度高、灰渣的变形温度低(校核煤种灰的变形温度1050℃),运行中易出现结焦现象。4台锅炉截至06年,共出现4次结焦现象。4次结焦的焦块核心区域处于熔融状态,质地坚硬,从6米高空落至0米地面砸不碎,使用铁榔头难于击碎;焦块呈深褐色,夹杂少量气孔,如图1所示。焦块的周边区域均是嵌入的未烧结的颗粒状疏松焦块,易击碎,如图2所示。焦块完全符合高温焦的特点。

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为此,现针对现场的设备情况和客观环境,从以下几个方面提出防止炉膛结焦的注意事项。炉膛结焦引发因素较多,牵涉面广,在CFB锅炉启炉、运行、停炉过程中、停运后均易发生,是一个较为普遍的问题,关键在于正确预防、准确判断、正确处理。

.启动前的注意事项

1.封炉膛人孔门前确认炉内无异物,尤其无大块异物,经过验收合格。如果采取静铺床料方式,应在铺床料前确认无异物。加床料过程中避免大块异物进入炉内。

2.根据停炉后炉内风帽、水冷风室检查结果及其检修情况,床料特性确定每次启炉前是否需要进行空板阻力试验和流化试验。

3.根据正常的启炉方式加合格的床料至600800mm,并应经过验收合格。

4.若旋风分离器入口积料彻底清理或回料器内物料彻底清理干净,则应相应增加100mm床料,若存在烘炉等非正常启炉方式引起的启炉时间延长,则应视具体情况相应增加床料。

5.在分离器、水冷壁受热面爆破严重,引起回料器内物料潮湿,或停炉时间超过7天且环境湿度大时,点火前应清空回料器内物料。

6.在分离器或回料器检修后,及时清理内部杂物,并经验收合格后方可封闭人孔门。

7.在发现回料器布风板风帽脱落后,即使联系检修处理,并及时开启对应的风室放灰堵板,放空风室内积灰。

.冷态启动过程注意的事项

(涉及一次风量方面的问题在热态启动参照执行,并根据床料量适当提高)

1.启动风机后及时发现回料器及其高压流化风的异常(某支管路风量明显偏小,甚至低于500Nm3/h,高压流化风母管压力明显偏高),并采取正确措施排除。

2.启动一次风机后,开启热一次风门,调整一次风量至10Nm3/h(热态启动视炉内床料料量较高,可适当增大一次风量),通风约5min

3.维持一次风机出力不变,切换至冷一次风,比较一次风量和风机电流的变化。排除风量测量的干扰。 

3.点火之前调整一次风量至8Nm3/h8.5Nm3/h(因为#1、#2、#3、#4炉风量标定系数有差别,操作时视具体情况少量修正),记录一次风机电流和风机挡板开度,同以往的一次风机电流比较,发现异常,及时通知检修人员查明原因、处理。

4.通过就地炉后墙下二次风口(手电筒)检查炉内流化情况,并根据具体情况适当调整风量至最佳(确保既省油又安全)。

5.投油后应定期检查燃烧器雾化情况,针对雾化不良甚至严重不良现象,应采取调整油压、风量等措施,若不见好转,则应根据情况尽快停运,通知检修人员检查喷嘴并清理。 

6.投煤前一次风量在8.5Nm3/h9Nm3/h,水冷风室压力在8KPa#3#4炉在9KPa)。 

7.启动给煤系统前检查给煤机内是否有煤,若无煤可在420℃以上启动给煤系统,若有烟煤,应选择更高的床温启动点。

8.选择合理的投煤温度,空转检查无异常后至500℃以上开始投烟煤。

9.采取脉冲投煤, 投煤后,密相区下部平均床温低于480℃,应及时停止往炉内供应烟煤。避免炉内煤燃烧不尽而出现大量存积,对无烟煤的点火及运行过程应更加注意防止可燃物的积累。

10.投煤应缓慢(开始可35t/h,投煤成功后可视工况合理适当增加至810 t/h),并密切关注炉内燃烧、流化、火星分布、明亮程度等情况。投煤成功后根据床温及时合理退出油系统,并视工况适当增加一次风量至8.510Nm3/h

11. 合理做到投煤量和退油量同步(控制热量平衡),控制床温,避免快速上升。

12.鉴于煤场烟煤中有混杂无烟煤的可能,为防止炉内积存大量的煤燃烧时释放大量的热量,要求冷态启动过程中投煤后至机组未并网前,在一次风、二次风满足最小要求以上满足含氧量不低于8%,低于5%时应瞬间切断炉内给煤。

13.调整刮板给煤机出口电动调节门,根据床温、汽温分布合理分配各给煤口的给煤量,当床温偏差超过150℃时应调整。

14.机组并网后,且密向区下部平均床温达750℃以上,床下密向区8个温度测点中任一个不低于600℃时(测点不准确除外),同样方法逐渐适量投入无烟煤。

15.根据床温、含氧量变化及现场监视判断炉内无烟煤着火后可逐渐增大无烟煤给煤量,控制床温持续上升趋势。

16.升负荷和烟煤/无烟煤切换过程中小幅度操作,做到平稳过渡(即增加一点无烟煤,减少一点烟煤,不要一下子全部切换),避免入炉煤量陡增现象。

17.应尽量缩短启动时间(正常≤8小时,超过要求注意)。否则油煤混烧时间过长,调整不当极易发生结焦。

.冷态启动及运行过程中均应注意的事项

1.控制合理的一次风量及合理的一、二次风比例,负荷低于70MW时按照一次风量控制,负荷高于70MW时按照一次风比例(4060%,随负荷增加一次风比例逐渐降低,但由于锅炉风机本身的出力设计问题,在125MW以上一次风比例反而略高于100120MW的比例)控制,并根据运行工况(床料量、床料粒径)适当调整,不可出现一次风量过大或一次风量过小现象。 

2.控制合理的密相区下部、中部床温:正常135MW工况下:#1、#2炉密相区下部床温应低于940℃,#3、#4炉密相区下部床温应低于960℃。在燃烧扰动(煤质变化、给煤中断后的恢复、称重装置故障等引起炉内煤增多,出现床温快速上升并超过正常值时应及时增加一、二次风量,并调整给煤系统,以控制床温在允许范围。当床温超过980℃,应果断停运一侧给煤机,以控制床温。

3.控制合理的含氧量:正常运行中含氧量应在2.5%(两侧)以上,扰动时应及时调整风量,控制含氧量在1.5%(两侧)以上,出现含氧量低于0.5%时停运相应侧的给煤机。任何时间不可出现床温高于980℃且含氧量低于0.5%持续时间超过1min以上的工况。

4.控制合理的床料量: 床料量采取水冷风室测量+床压测量的配合判断控制方法。将冷态的空板阻力通过计算成热态的空板阻力,计算公式如下

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正常运行工况时的具体要求如下:在床压测量较准时控制密相区床压在47Kpa,高负荷时就高限,低负荷时就低限,并结合水冷风室压力[2]控制如下:

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(现#1、#2、#3、#4炉床压测点均已改造,存在个别偏差,故此#1、#2、#3、#4炉床压有略微差别,#3、#4炉特性,水冷风室压力可适当提高1KPa)。

5.控制合理的炉膛负压,不可出现长时间的炉膛负压低于 - 0.5KPa以上的工况。 

6.及时发现因回料器内浇注料大面积脱落而引起的回料异常,并采取正确措施处理。

7.经常检查床温、床压画面,根据床温偏差调整各给煤口的给煤量,避免出现床温平均值在合理范围,但两侧床温偏差过大,致使某点或某侧床温严重超过允许范围,从而出现结焦现象。除控制平均床温在合理范围内外,还得严格控制单个床温不超过980℃。当单个床温超过980℃且持续上升时,应果断停运对应侧的给煤机。

8.及时发现密相区下部床温、密相区下部床压计算带来异常的干扰:密相区下部床温、密相区下部床压是应控制的重要参数,但在燃烧画面上密相区下部床温、密相区下部床压均是计算后的平均值,并且单点与平均值偏差超过150℃自动淘汰。故此防止单个热电偶损坏、单个床压测点堵塞等引起的密相区下部床温平均值、密相区下部床压平均值偏离实际值。

9.及时发现一次风量指示的异常:一次风总量是通过计算得来,及时发现某个测点故障,并调整计算,以合理控制。

.停炉过程中应注意的方面

1.滑参数停炉时:选择合理的床温停止给煤:没有烟煤混烧时750℃以上切断无烟煤,有烟煤混烧时700℃以上切断无烟煤,在600℃以上切断烟煤。

2.正常的滑参数停炉时待炉内的燃料(煤、油)烧完后,含氧量上升至15%后停运风机。

3.停炉后,尤其是压火焖炉,炉内煤没有烧完时,停风机后必须立即关闭所有风门挡板。

.停炉后检修应注意的方面

1.机组运行60天以上,停炉检修时间超过5天的检修期间,排空床料,检查风帽堵塞情况。在水冷壁爆管,大量的水通过风帽进入水冷风室后,需认真检查风帽,彻底清通,必要时通风检查,并将检查情况反馈至锅炉运行专业,以指导运行。

2.机组停运后,若发现床面异常,应及时检查水冷风室内情况。

3.停炉后,床温未降至常温前的检修工作,不允许将煤送入炉内。

4.停炉后,检修中送入炉内的煤,及时清理干净。

.外界应注意的方面

1.入厂(炉)煤煤质控制:当发现入炉煤煤质中含有较多的煤矸石甚至较多的大颗粒石头时,及时反馈至运行人员,运行人员根据排渣粒径及工况相应的增加一次风。

2.破碎系统故障或运行方式改变,引起入炉煤粒径大幅增大时,及时反馈至运行人员,运行人员相应增加一次风。

.保护方面

1.原来设置含氧量(两侧)联跳给煤机的保护,保护定值为两侧含氧量均低于1.5%且持续60S后跳给煤机。现将定值由1.5%调整为1%。当两侧含氧量同时低于1%且持续60%后应切除给煤机。

参考文献

[1] .岑可法等《循环流化床锅炉理论设计与运行》。

[2].HG-440/13.7-L.WM20 锅炉说明书 编号06.1300.139 

 

文章作者:秦建柱 福建省龙岩发电有限责任公司,龙岩市, 364000