400t／h循环流化床锅炉长周期运行经验及.doc

1、400th 循环流化床锅炉长周期运行经验及设备改造作者：程占清 编辑： 发布时间： 2007-08-22 08:59:56 浏览次数：19 所需积分数：0摘 要 本文主要介绍 DG/440/13.7 循环流化床锅 炉长周期运行经验，对运行过程中所做的一些技术改造进行简单介绍。关键词 循环流化床 长周期运行 经验介绍0 前言广东宝丽华电力有限公司梅县荷树园电厂装机容量 2135MW，工程于 2003 年 11 月 11 日开工，两台机组分别于 2005 年 5 月 12 日和 10 月12 日投入商业运营。锅炉采用东方锅炉生产的 DG440/13.7-型循环流化床锅炉。2006 年#1 机组实现

2、连续运行 102 天，后因线路检修停运，全年发电量 89839.75 万 kW,运行小时数 7019 小时（大修 30 天）。#2 机组实现连续运行一个 201 天和一个 221 天（截至 2007 年 2 月 15 日因计划性小修停运），全年发电量 109410.8 万 kW，运行小时数 8547 小时。综合厂用电率 8.68%，供电标准煤耗 366.9，锅炉飞灰含碳量 11%，底渣含碳量 1.65%。从我厂机组投产至今的运行情况看，对于循环流化床锅炉来说排渣困难，炉膛结焦，受热面磨损严重等已经不再是制约其长周期运行的因素，循环流化锅炉完全可以和煤粉炉同样长周期运行。1 锅炉概况DG440/

3、13.7-II9 型循环流化床锅炉为单汽包、自然循环、超高压循环流化床燃烧方式，岛式露天布置，主要由一个膜式水冷壁炉膛，两台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。炉膛内布置屏式受热面：六片屏式过热器，四片屏式再热器和一片水冷分隔墙。水冷风室由前墙水冷壁管弯制而成。炉膛和尾部竖井烟道之间布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台“J“阀回料器；尾部竖井由中间包墙分隔，在炉膛深度方向形成双烟道结构，前烟道布置了两组低温再热器，后烟道从上到下布置有高温过热器，低温过热器；向下前后烟道合成一个，在其中布置有螺旋鳍片管式省煤器。其下布置两组并列支撑的空气预热器（光管卧式）

4、，沿宽度方向双进双出。锅炉共设六台给煤机（供给六条给煤线）和三个石灰石给料口，全放置在炉前，在前部水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛风室下部风道内布置有两台床下风道燃烧器，为了保证锅炉的点火和低负荷稳燃，锅炉前后墙共设置了六支床上油燃烧器。并配有高能点火装置；炉膛两侧分别设置一台滚筒式冷渣机。锅炉规范：项 目单 位B-MCR 工 况额 定 工 况额定蒸发量 t/h 440 387额定蒸汽压力 MPa 13.7 13.7额定蒸汽温度 540 540给水温度 249.3 249.3切高加给水温度172.8 172.8再热蒸汽流量 t/h 360 332.6再热蒸汽进出口压力MPa 2.63/

5、2.482.19/2.08再热蒸汽进出口温度321/540 297/540 设备运行和维护影响 CFB 锅炉安全连续稳定运行的因素很多，如堵煤、排渣困难、炉膛大面积结焦、受热面磨损导致四管泄漏、辅机故障等。对于炉膛结焦和辅机故障经过总结经验，设备改造等已经基本得到解决，排渣困难通过改装滚筒式冷渣器也已得到解决。而对与因受热面磨损造成四管泄漏和严重影响锅炉安全和经济性的入炉煤控制等问题大家仍感到很棘手。下面就我厂在这两方面所采取的一些有效措施进行简单介绍。2.1 入炉煤的控制对循环流化床锅炉来说入炉煤控制主要分以下两个方面：2.1.1 入炉煤水分控制许多厂因各种原因造成入炉煤湿度大经常发生给煤机

6、出入口堵煤，造成因给煤量不均炉内燃烧不稳定、超温、超压、给煤机皮带烧毁等多种严重危害设备安全运行的异常现象。为杜绝此类现象的发生，我们厂在安装设计时就建造了可储煤 3 万吨的干煤棚，入厂煤全部堆放在干煤棚中，避免了因下雨造成原煤外在水分的增加,从根源上解决了煤湿、堵煤问题。同时在安装过程中吸取别厂的经验，将炉前原煤仓下部锥段设计为双曲线型，将原设计的摩擦力较大的微晶板内衬材料直接改为不锈钢内衬，运行中很少发生断煤堵煤现象。后来在运行中又将给煤机出口经常堵塞的旋转给料阀拆除（在煤仓不堵煤出现煤仓打洞的情况下炉内烟气是不会反窜到给煤机中将皮带给煤机烧毁的）。2.1.2 入炉煤粒度控制目前国内流化床

7、锅炉设计的入炉煤粒度都要求8mm，但实际运行中很少有电厂能保证。如果入炉煤的粒度过大，会造成大颗粒床料在布风板上堆积，使炉内床料流化出现分层，直接影响锅炉的排渣、燃烧，同时为保证床料良好的流化不得不增加风量，使厂用电量增加，直接影响经济性。因此我们在设计初期就明确要求，燃煤破碎系统必须设计为两级筛分两级破碎，运行中我们要求燃料必须保证给煤粒度 8mm 的颗粒不得超过 1%，事实证明我们采取的方法是有效的。燃煤粒度的保证为我厂机组的长周期连续运行打下了坚实的基础。2.2 炉内受热面的防磨循环流化床锅炉的燃烧原理决定了其炉膛内受热面磨损必然比煤粉炉要严重，经过停炉后的检查发现，其主要的磨损区域包括

8、水冷壁防磨浇注料与光管的结合面及其上部区域，炉内悬吊的屏式受热面下部、后墙水冷壁上部炉膛出口烟道四周、炉膛四角、二次风口及油枪给煤机口四周浇注料未密封好的区域等。为防止因受热面磨损泄漏导致停炉事故的发生，（1）我们借助停炉临修机会对重点防磨区域进行了高温火焰喷涂，同时每次停炉都认真对受热面进行详细的检查并建立受热面壁厚台帐（每次的检查结果可以进行比较），发现有管壁磨损严重的管子立即进行更换或做相应的处理。（2）提高运行人员的操作水平，在床温、汽温、床料流化允许的情况下尽量减少流化风量，提高二次风量降低密相区的风速，以减少密相区高浓度床料对受热面的磨损。（3）发现局部区域出现非正常磨损，认真分析

9、原因及时采取有效的措施，如我厂因布置在炉膛内的水冷屏将整个炉膛从中间分为两个炉膛仅在靠后墙处留有 2 米宽供两侧床料穿行的通道，经多次检查发现，由于两侧床料的穿行造成屏式水冷屏对面的后墙水冷壁管磨损严重，从磨损表象看，磨损面恰好是顺着两侧床料穿行的方向，似刀切状，经和锅炉厂家协商我们准备利用下次检修机会将水冷屏去掉靠近后墙的一部分管子，使两侧床料的混合交换时不止对后墙水冷壁造成过度的磨损。（4）对尾部竖井烟道上部的包墙过热器管的迎风面，特别是其弯头部位的磨损，我们结合主再热汽温减温水量大的特点，将该部区域的迎风面及弯头直接打上浇注料，这样即可以永久性防磨又减少了减温水的用量，实惠又经济。（5）

10、采取常规防磨措施，如水冷壁过渡区采用让位管技术防止此处的涡流，旋风分离器出口烟道的让位管部位加装防磨扣瓦等。3 节能降耗方面我们根据机组运行的状况在锅炉专业方面分别作了以下几项措施：（引风机安装时已经使用变频器）3.1 停运播煤风机由于我厂采用的是前墙给煤，为保证煤进入炉膛后能均匀的撒播在床面上，设计了播煤风机，风机功率 450kW.在运行中我们经过观察试验发现在设计的炉膛宽度下，靠一次风机的风量和风压就完全可以满足播煤风的要求。经过论证后我们停用了播煤风机，每天可节约电量 6426kWh.3.2 加装变频装置由于选型偏大，我们的一次风机满负荷运行时入口调门的开度仅 30%左右，调峰降负荷时机

11、的损耗就更大，为降低一次风机不必要的损耗，经过广泛的调查研究我们给一次风机加装了变频装置，下面是单台一次风机加装变频前后的参数对照，负荷装变频器前电流装变频器后电流装变频器前单耗装变频器后单耗MW A A kWh kWh135 145 95 776.5 508.7130 143 90 765.8 482.0120 138 77 739.0 412.3110 134 70 717.6 374.9100 130 60 696.2 321.390 126 50 674.7 267.8从表中可以明显看到安装变频装置后风机电流在满负荷状态下可即可下降 50A，在机组调峰降负荷时，风机的电流下降值会更大。

12、通过对风机加装变频装置后节约的电量进行核算可知，风机加装变频装置的费用在大约一年半的时间即可收回成本。3.3 空压机加装联络管循环流化床锅炉一个最大的特点就是通过掺烧石灰石可以实现炉内脱硫，然而，各厂在设计石灰石系统时往往都单独设计一套石灰石输送用空压机，我们厂就是石灰石系统和输灰系统分别设计了 3 台电压6000kV，功率 261kW 的空压机，平时运行时均为 2 用一备，后我们在石灰石压缩空气管和输灰压缩空气管之间加装了联络管，实现了 3 用 3 备。 环保方面循环流化床锅炉之所以能够在全国乃至全世界被推广使用，得益于它洁净煤燃烧技术，得益于它具有良好的环保性能。但实际运行中许多厂因为燃烧

13、低挥发份的无烟煤或掺烧煤矸石，使其飞灰和底渣的含碳量过高，无法在工业上再次利用。这些废料不但堆放困难而且严重污染环境。还有电厂生产和生活产生的废水大部分都不经过处理就直接排放，也在不同程度上给环境造成了污染。而我们厂却对这些废料进行了很好的再利用。真正实现了零排放。4.1 底渣由于我们底渣的含碳量仅 1.65%，所以作为水泥锻烧中的极佳的添加料，全部被水泥厂抢购一空。4.2 细灰含碳量约 11%左右，无法直接利用，我们自建了一座砖厂，利用黏土和细灰混合进行制砖，将细灰全部利用。关键是我们采用的烧砖技术是充分利用细灰中所含的碳进行燃烧而几乎不用添加其他燃料，这样不但避免了细灰对环境的污染，还使在

14、锅炉中没有完全燃烧的碳得以充分利用。4.3 废水我们将生产和生活中产生的废水，经过过滤、生化杀菌、消毒处理后全部用于厂区绿化浇花草用。5 大家比较关心的一个问题出床料和添加床料5.1 出床料前利用较大的风量将炉内大部分床料经冷渣器排出，然后可以停掉风机，人工充分利用压缩空气将床料吹至排渣管通过冷渣器排出（就是工作时环境较差戴好防毒面具）。5.2 添加床料，由于我们的入炉煤粒度控制的好，一般从炉膛排出的床料不经过筛分就可以直接加入炉膛（再次体现控制好燃煤粒度的好处）添加的方法是，每次停炉前将单侧煤仓烧空，通过给煤机在风机启动加大风量的情况下直接加入炉膛，每次添加床料 80 吨，约用时一个半小时，

15、即省力又省时。（有许多厂加一次床料要动用 100 多人，添加十几个小时）。 提醒大家一个问题对于新安装的机组，如发现有不合理或不适用的设备，要在安装时就坚决对其进行更换，不要等机组运行后整天停机才后悔。如我们厂对以前锅炉厂设计的是风水联合冷渣器、定向风帽。为杜绝投产后出现排渣不畅、风室漏渣的现象发生，我们在风帽已经安装好，冷渣器已经到货的情况下果断将风帽更换为大直径钟罩式风帽，冷渣器更换为滚筒冷渣器。事实证明钟罩式风帽不但不会出现漏渣现象，而且几乎不会出现堵塞现象，从来不用对其进行吹扫。而滚筒式冷渣器使排渣不再是制约锅炉长周期运行的问题。为机组的长时间连续运行打下了良好的基础。7 结论对于循环流化床锅炉，只要我们的专业人员严格把好设备设计、安装、调试及运行控制等重要环节，从源头上控制好入炉煤的干度和粒度，对受热面的磨损采用以防为主，防治结合的有效手段，与兄弟电厂多交流,多学习兄弟电厂成熟的经验，大胆对设备进行改造。长周期连续运行将不再是制约循环流化床锅炉发展的瓶颈问题。同时经过改造它的环保性能和节能性能将会进一步得以体现。