循環流化床鍋爐調試發生問題及處理

許清波 季天剛 劉彥豐

(1.華北電力大學能源與動力工程學院,河北保定 073003; 2.武漢大學電氣工程學院,武漢 430072)

0 引 言

我公司于2007年在印度尼西亞完成3臺循環流個床鍋爐島總包項目的安裝調試,鍋爐采用無錫華光鍋爐有限公司的循環流化床鍋爐。35t鍋爐安裝在日本帝人公司總包的NIKAWATEX織布廠自備電廠項目上,75t循環流化床鍋爐安裝在日本東麗公司-DANGERANG和日本東麗公司-EASTENTEX化工自備電廠項目上。

1 鍋爐及煤質參數

1.1 35t鍋爐設計參數

鍋爐的設計參數如下:額定蒸發量 35t/h;

過熱蒸汽出口壓力 6.1MPa;

過熱蒸汽出口溫度 450℃;

汽包工作壓力 6.6MPa;

給水溫度 104℃;

排煙溫度 145℃;

1.2 75噸鍋爐設計參數

鍋爐的設計參數如下:額定蒸發量 75t/h;過熱蒸汽出口壓力 6.1MPa;

過熱蒸汽出口溫度 450℃;

汽包工作壓力 6.6MPa;

給水溫度 104℃;

排煙溫度 145℃;

1.3 煤質特性

設計煤種為煙煤,入爐煤的粒度要求為 0～10mm,雨季該煤外水分的質量分數達到10%,設計燃煤特性見表1。

表1

2 循環流化床鍋爐調試及試運行存在的問題及處理

2.1 75t/h鍋爐安裝及調試存在的問題及處理

2.1.1 安裝中耐火材料的問題

(1)耐火材料在施工中,出現初凝時間短,耐火材料來不及澆注即開始凝固。

現場處理方案:加入一水檸檬酸鈉調節初凝時間,多次調節加入一水檸檬酸鈉的比例,將初凝時間延長至半小時,鍋爐耐火材料澆注施工順利完成。

(2)木材烘爐結束后,投煤高溫烘爐,投煤三天后自落煤管檢查,發現落煤口被煤打壞,耐火材料強度不夠。

現場處理方案:停爐后用搗打料進行修補落煤口,并將整個衛燃帶區全部刷磷酸,以強固衛燃帶表面耐磨。

(3)此次耐火材料問題主要原因:耐火材料運到工地時間太長,放置時間接近保質期,耐火材料須添加的耐火水泥和添加劑性能下降.因此國外循環流化床鍋爐的耐火材料不要運抵施工現場太早,要根據施工計劃做好采購和運輸計劃。

2.1.2 鍋爐排煙溫度低

鍋爐排煙溫度設計為145℃,但鍋爐運行負荷在60t/h,排煙溫度只有125℃,鍋爐額定負荷運行時排煙溫度只有135℃,為了避免尾部受熱面低溫腐蝕,我們現場進行了改造。

現場分析排煙溫度低的原因為:省煤器受熱面布置大或空預器受熱面太大。改造方案如下:

(1)一次風系統改造。在一次風兩組空氣預熱器之間增加一次風近路,在近路增加近路調節門,選用插板式閥門。改造見圖1。

(2)二次風系統改造。在二次風空氣預熱器增加旁路,在旁路增加調節風門,風門采用蝶閥。改造見圖1。

改造后排煙溫度調節方法:根據改造前粗略計算,先將一次風近路閥門開90%,二次風旁路門進行微調,大修后鍋爐開啟,通過二次風旁路門調節,將鍋爐排煙溫度控制在145℃。

圖1 一二次風改造圖

2.1.3 落煤管堵煤

鍋爐爐前下煤管易堵塞,這在國內也是普遍存在的。堵煤主要原因:

(1)煤外水的質量分數較高,達10%以上,外水高極易堵煤。

(2)播煤密封風設計不合理,密封風在落煤管觀察孔處配入,吹入的方向不對,密封風不是順著溜煤管風向吹入,而是與溜煤管成角度噴入,這樣密封風對粉煤的自由下落有阻擋,當部分煤的自重和密封風的浮力相等時,漂浮的煤與落煤管壁發生黏附,逐漸相成一個環,最終堵死下煤管。

解決落煤管堵煤的改造方案:將落煤管觀察管加長,密封風接在加長的短管上。這樣密封風和下煤管同向,既起到密封又起到輸送的目的。在密封風的彎頭上再開觀察孔,達到原設計的觀察孔的作用。

改造效果:改造后鍋爐經過半年的運行,基本解決了密封風處下煤管堵煤問題。改造見圖2。

圖2 改造前后放大

2.2 35t鍋爐試運存在的問題及處理

2.2.1 35t循環化床鍋爐采用柴油中溫烘爐時產生如下問題

(1)點火器出口處的水冷壁管燒壞(見圖3)。

(2)點火燃燒器的磚高溫下受爐水急冷而部分脫落。問題出現后組織分析原因如下:

圖3 燒壞的水冷壁管

a.柴油中溫烘爐,操作員沒有按照指示操作,發現點火燃燒器出口溫度高,怕燒壞風帽,而將點火風量關小,將主燃風單側開30%,而且風室風溫測點在此風門和點火啟動燃燒器出口之間,這樣燃燒器出口溫度雖然很高,但和主燃風混合后風室溫度小于800℃,造成監視溫度并不高的假象

b.點火油壓高、點火冷卻風和燃燒風調整不好,火焰較長,高溫火焰直接燒在水冷壁觀管和水冷放渣管,而且鍋爐啟動初期水循環不是很好,造成點火燃燒器出口3根水冷壁管管壁溫度過高,發生炭化爆裂,下渣管外壁也有炭化剝落現象。

現場采取緊急處理方案如下:

①緊急停爐,將碳化的三根水冷壁割斷,更換損壞的水冷壁管。

②檢修燃燒器耐火磚,將要脫落的耐火磚取下,然后從新砌筑,不能砌筑的采用搗打料修補。

③點火油槍霧化片換成孔徑φ1.2mm的,點火油壓控制在1.2MPa以下,調整點火風和燃燒風合理配比,控制燃燒器出口溫度和油槍火焰長度。

2.1.4 水冷下渣管漏水爐內正壓,致使一條皮帶給煤機燒毀

問題出現后組織現場分析原因如下:

水冷下渣管內壁開裂(見圖4),此下渣管設計為夾套式,自下聯箱引出一根管接至下渣管,自下渣管引出一根管與后墻一根水冷壁連接,這樣下渣管相當于一個小下聯箱,參與鍋爐水循環,下渣管靠爐水循環冷卻,運行中爐水在下渣管裂紋處(圖4)漏出,露出的高壓爐水將對面下渣管沖刷變薄(見圖5),磨薄處承受不了爐壓而爆開一個直徑5mm的圓洞,爐水大量泄漏,致使爐內正壓,爐火順下煤管返回至稱重皮帶給煤機,致使皮帶燒毀(見圖6)。

圖4 水冷下渣管裂紋

圖5 下渣管爆管

圖6 爐前皮帶燒毀

現場處理方案:更換冷渣管、更換爐前給煤機皮帶。

3 結 語

隨著石油價格的影響,現在東南亞各國正在進行油轉煤,CFB鍋爐作為環保高效鍋爐,被越來越多客戶采用,因此搞好國外項目的設計安裝調試是使我國的循環流化床鍋爐走向國際的必要條件,堵煤改造對于解決國內自備電廠循環床鍋爐因堵煤鍋爐沒火也是很好的借鑒。