YG—75/5.29—M4型循環(huán)流化床鍋爐的運行調(diào)整
1 概況
循環(huán)流化床鍋爐因其先進(jìn)的清潔燃燒技術(shù),及其具有煤種適應(yīng)性強(qiáng)、燃燒穩(wěn)定、效率高、壓火時間長等優(yōu)點,近年來得到廣泛應(yīng)用。在燃用無煙煤如福建無煙煤、越南無煙煤比煤粉爐、鏈條爐優(yōu)勢顯的尤為突出。我廠有兩臺DG75/3.82-11循環(huán)流化床鍋爐相繼于2000年和2001年投產(chǎn),運行5~6年來,在運行管理、技術(shù)改造等方面做了大量工作,減少了事故的發(fā)生,提高了鍋爐運行效率,2005年創(chuàng)下了單爐連續(xù)運行(不壓火,最后因計劃檢修停運)3317小時,年累計運行8166小時的良好成績。下面對鍋爐運行所發(fā)生主要的異常、事故進(jìn)行分析,并提出防范措施。
2 情況簡介
⑴鍋爐:DG75/3.82-11循環(huán)流化床鍋爐
⑵主要輔機(jī):一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)、回料風(fēng)機(jī)(2臺)、引風(fēng)機(jī)、爐前皮帶給煤機(jī)(2臺)。
⑶鍋爐啟動方式:床上木碳點火或床下油點火
⑷事故統(tǒng)計表(參見表Ⅰ)
表Ⅰ 事故統(tǒng)計
事故類型 | 2000.1.20 ~ 2001.1.20 | 2001.1.21 ~ 2002.1.20 | 2002.1.21 ~ 2003.1.20 | 2003.1.21 ~ 2004.1.20 | 2004.1.21 ~ 2005.1.20 | 2005.1.21 ~2006.1.20 | 合計 |
冷態(tài)啟動 結(jié)焦(次) | 16 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 17 |
冷態(tài)啟動 熄火(次) | 5 | 0 | 3 | 0 | 1 | 0 | 9
|
省煤器爆 管停爐(次) | 0 | 0 | 0 | 2 | 5 | 1 | 7 |
備注: 以上為兩臺鍋爐的事故統(tǒng)計數(shù)據(jù),其中#3鍋爐從2000年1月20日啟動吹管算起,#4鍋爐從2001年9月29日啟動吹管算起。 |
3 事故分析
從表Ⅰ可見,鍋爐在投運初期遇到了比較頻繁的啟動結(jié)焦和熄火事故,到了第4~5年的時候頻繁出現(xiàn)省煤器爆管事故,下面我就其中原因予以分析:
3.1 鍋爐啟動結(jié)焦和熄火
⑴ 冷態(tài)啟動時布風(fēng)板布風(fēng)不均,流化不良是鍋爐啟動失敗結(jié)焦和熄火的主要原因。
該爐在2.24×5.67=12.7m2的床面上布置了809個入口?25、出口?23的導(dǎo)向型風(fēng)冒,圍繞著偏靠爐后墻的兩個放渣口分兩部份布置,這種導(dǎo)向型風(fēng)帽的優(yōu)點是阻力小,而且因為風(fēng)帽圍繞放渣口布置,整個床面擾動性大,床面溫度均勻,放渣徹底。然而正是因為這種風(fēng)帽阻力小的特點,使我們這兩臺鍋爐在啟動上遇到了很大的困難。
2000年初期床下油點火裝置未能完善,#3鍋爐啟動都沿用#1、#2鍋爐的床上木碳點火,做冷態(tài)試驗的時候就發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)量加到4萬m3/h床面仍未能完全流化,降到2萬m3/h左右點火風(fēng)量時,只有靠落渣口周圍局部的地方流化較好。然而床上木碳點火風(fēng)量太高根本沒辦法加熱底料,所以風(fēng)機(jī)一旦啟動,局部流化好的地方,容易搶風(fēng),火勢很好,扒動不及時就造成超溫結(jié)焦,或是風(fēng)量加大了造成熄火。雖然有幾次啟動成功的時候,但是司爐人員勞動強(qiáng)度很大,而且在爐門口操作很不安全。
在了解東方鍋爐廠原設(shè)計意圖后,安裝好床下油點火裝置,空氣在高溫膨脹下體積增加,提高了風(fēng)帽出口的風(fēng)速,床面的流化狀態(tài)在很大程度上有了改觀。而且熱煙氣持續(xù)加熱提高床料的溫度,也就不存在結(jié)焦和熄火的問題了。
⑵ J閥回料器調(diào)節(jié)性能較差是鍋爐啟動失敗結(jié)焦和熄火的另一主要原因。
根據(jù)東方鍋爐廠的設(shè)計要求,鍋爐啟動初期應(yīng)通過回料器上的加料孔往回料器加料,使?fàn)t膛和旋風(fēng)分離器之間形成密封,以提高分離效率和收集回料,這一設(shè)計意圖是很好的,能夠使旋風(fēng)分離器一開始就高效的投入工作。
但是,實際運行中尤其是啟動初期,由于回料器的調(diào)節(jié)性能較差,調(diào)節(jié)過程中要不回料不下或下的很少,要不出現(xiàn)沖灰的現(xiàn)象。投入燃料以后,由于整個爐膛燃燒溫度條件較差,大量未燃的煤粒被分離器收集到回料器中,這部份高含碳量的回料灰能對床溫產(chǎn)生巨大的影響,當(dāng)床溫高的時候大量的回料沖入爐膛,加上足夠的一次風(fēng)量,將產(chǎn)生劇烈的燃燒,造成床面超溫結(jié)焦。若此時床溫不高,大量的回量把密相區(qū)熱量帶走,造成鍋爐熄火。
從表Ⅰ可以看出,我廠在#3鍋爐投運初期吃了大量的投回料的虧,造成鍋爐多次結(jié)焦和熄火。為了改變這一命運,我們采用了在鍋爐啟動時候就投入回料器運行,以降低了回料沖灰?guī)淼奈kU,在鍋爐燃燒正常后,再根據(jù)燃燒工況調(diào)節(jié)回料量。
鍋爐啟動投回料的問題雖然解決了,但是我認(rèn)為,這種回料器仍有改進(jìn)的空間,從增加回料器出口段高度和減小回料器兩個小室之間的連通面積上來增加J閥的阻力,提高它的調(diào)節(jié)性能。
3.2 省煤器爆管
⑴ 回料灰沒有辦法完全循環(huán),溢流的回料灰加劇了省煤器管的磨損。
從電除塵第一灰場取樣時發(fā)現(xiàn),灰樣中存在不少的黃色的粗顆粒,直徑大概在0.1~0.5mm之間,經(jīng)比照跟回料器放下的灰是一至的。還有從鍋爐每次停運后放灰情況看,至少有一邊回料器存灰量在60斗車以上,也就是說,里頭的存灰已經(jīng)堆滿了回料立管,甚至到分離器上了。溢流的回料灰加劇了省煤器管的磨損。
從回料灰化驗情況看,含碳量只有1.5~3%之間,比爐渣3~5%的含碳量還要低,這意味著回料灰只要能滿足循環(huán)物料濃度的需要,多余的灰可以完全可以在旋風(fēng)分離器底部開一溢流口及時排掉,以減輕對尾部設(shè)備的磨損。
⑵ 兩臺回料器回料偏差大。
從鍋爐運行兩臺回料溫度的偏差和每次停爐放灰情況(兩邊差50~60斗車)看,兩臺回料器運行中存在嚴(yán)重的偏差?;亓狭康钠钍沟脙膳_回料器中的一臺長期處于回料灰溢流狀態(tài),靠溢流灰這側(cè)的省煤器管磨損程度就更加嚴(yán)重。
存在這種偏差的主要原因是兩個回料器調(diào)節(jié)特性不同,同時跟過剩的回料量具有一定的關(guān)系。運行人員為了調(diào)節(jié)床溫、汽溫、負(fù)荷的需要,運行中不自覺的就形成了這樣的偏差,以達(dá)到相對穩(wěn)定運行的效果。這種嚴(yán)重的回料偏差,給尾部受熱面帶來磨損,長期運行給省煤器爆管埋下隱患。
為了克服兩臺回料偏差的問題,公司也做了多方面的努力,包括對原先的回料風(fēng)道進(jìn)行技改,由原先的不平衡給風(fēng),改成平衡給風(fēng),但是仍然未能很好的解決問題。
由于運行人員主要調(diào)節(jié)回料風(fēng)機(jī)風(fēng)壓來調(diào)節(jié)回料,這種調(diào)節(jié)將同時對兩臺回料器造成影響,而且兩臺回料器的回料量又沒有直觀的表計可以觀察,操作很盲目。因此,我認(rèn)為要解決這個問題還得先解決回料過剩的問題,其次是提高兩臺回料器的可調(diào)節(jié)性和調(diào)節(jié)的獨立性。
4 風(fēng)室漏渣運行異常的原因分析
布風(fēng)板風(fēng)帽布風(fēng)不均,流化不良造成風(fēng)室大量漏渣。
這兩臺鍋爐自從改為床下油點火以后,點火問題雖然解決了,但是由于布風(fēng)不均的問題并未解決,爐墻四周(尤其是四角)和兩個床面分界處流化情況仍然比較差,再加上油槍停掉以后,風(fēng)帽出口的風(fēng)速還要下降,這樣流化不良的地方就更加明顯了,渣就由該處流化不好的風(fēng)帽向風(fēng)室漏。從觀察、統(tǒng)計情況看,這兩臺鍋爐只要運上10天,嚴(yán)重的時候風(fēng)室內(nèi)的渣就要堆滿半個風(fēng)室,運行一個月以上整個風(fēng)室就剩300~400mm高的通流空間了。漏到風(fēng)室的渣大大增加重了風(fēng)室的阻力,增加了風(fēng)機(jī)電耗,同時也加劇了風(fēng)室內(nèi)有關(guān)部件的磨損,增加了停爐后的清理工作和勞動強(qiáng)度。因為大量的渣占據(jù)了風(fēng)室的空間,甚至堵塞點火孔、觀火孔,鍋爐壓火或者是熄火想用油槍點火都變的無法實現(xiàn)。
我們現(xiàn)在在風(fēng)室開了兩只放渣口,以便于運行中放掉一些風(fēng)室內(nèi)的存渣和停爐后的清理工作,這種改造雖然緩解了問題,但是由于實際運行風(fēng)室內(nèi)的渣有時出現(xiàn)結(jié)塊,風(fēng)室內(nèi)澆注料脫落也會堵住放渣口,操作起來具有一定的困難。為了解決這一問題,我認(rèn)為有兩個辦法:一是更換成蘑菇型等較成熟風(fēng)帽,一是縮小現(xiàn)有風(fēng)帽口徑,提高風(fēng)帽出口風(fēng)速。
5 結(jié)束語
運行五、六年來我們的實踐證明,東鍋這兩臺鍋爐總體情況還是很好的,連續(xù)運行時間長,運行熱效率基本能達(dá)到設(shè)計值,負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬,尤其在解決燃用福建無煙煤的問題上做出了很大的貢獻(xiàn)。文中所涉及問題屬省內(nèi)同等級循環(huán)流化床鍋爐運行中普遍存在的共性,在此提出懇請各同行交流指正。
參考資料:
[1] 岑可法,倪明江等著.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計與運行[M].北京:中國電力出版社.1998.
[2] DG75/3.82-11循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計使用說明書
文章作者:石獅熱電有限責(zé)任公司 362700 張金光