某厂循环流化床锅炉结焦原因分析及预控措施.pdf

第3 O卷第4期 湖南电力 HU N A N E I C T R I C P O WE R 2 0 1 0年 8月 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 - 0 1 9 8 2 0 1 0 0 4 0 1 0 某厂循环流化床锅炉结焦原因分析及预控措施 雷霖。 。李 士平 ，陈一平 ( 1 湖南省电力公司试验研 究院，湖南 长沙4 1 0 0 0 7 ； 2 湖南华电长沙发电有限公司，湖南 长沙 4 1 0 2 0 3 ) 摘要：结焦是流化床锅炉在启动、运行过程中经常碰到的事故。针对某厂7 5 t h 循环 流化床锅炉调试期间发生的2次结焦事故原因进行分析，制定预防控制措施，有效地解 决 了该锅 炉结 焦 问题 。 关键词：循环流化床锅 炉；结焦；流化 中图分类号 ：T M 6 2 1 ； T K 2 2 9 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 4 3 1 9 8 ( 2 0 1 0 ) 0 4 4 3 0 3 5 43 3 Ca u s e a na l y s i s o f s l a g g i ng o n CFB bo i l e r an d p r e c a ut i o n L E I L i n ，L I S h i p i n g 2 ，CH EN Yi p i n g ( 1 H u n a n E l e c t r i c P o w e r T e s t R e s e a r c h I n s t i t u t e ， C h a n g s h a 4 1 0 0 0 7， C h i n a ； 2 H u n a n H u a d i a n C h a n g s h a P o w e r G e n e r a t i o n C o ，L t d ，C h a n g s h a 4 1 0 2 0 3 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：S l a g g i n g i s o ft e n h a p p e n e d o n s t a l l： 一 u p a n d o pe r a t i o n p r o c e s s o f CF B b o i l e r T h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c a u s e s o f t wo s l a g g i n g a c c i d e n t s h a p p e n e d o n 7 5 t h CF B b o i l e r s ta r t u p c o mmi s s i o n i n g a n d s i v e s t h e c o u n t e r me a s u r e s wh i c h e l 1 1 e ffe c t i v e l y s o lv e t h e p r o b l e m Ke y wo r d s：c i r c u l a t i n g flu i d i z e d b e d bo il e r ；CF B ；s l a g g i n g ；flu i d i z a t i o n 循环流化床 ( C F B )锅炉是一种高效、低污染 清洁燃煤技术 ，具有燃料适应性广、负荷调节性能 好、灰渣易综合利用等优点。在循环流化床锅炉诸 多事故中，结焦是一种常见燃烧事故，在启动或正 常运行中都有可能发生。在床层整体温度低于灰渣 变形温度下，局部超温或低温烧结而引起的结焦称 低温结焦 ，此时低温焦块呈疏松状 ，且嵌人 了许多 未烧结的颗粒。床层整体温度水平较高而流化正常 时所形成的结焦称为高温结焦，高温焦块表面呈熔 融状，冷却后呈深褐色，并夹杂少量气孔。流化床 锅炉发生结焦 ，如不及时发现处理 ，轻则堵塞排渣 管，重则扩大为整体结焦导致被迫停炉，如处理不 当还有可能造成风帽烧损。 某厂 l 号锅炉为四) z l J f l 锅锅炉有限责任公司生 产的中温中压 C G一 7 5 3 8 2一MX 7 5 t 循环流化床 锅炉 ，单锅筒横置式 自然循环 ，床下油点火、高温 收稿 13 期 ：2 0 0 8 1 1 -2 6 改回 日期 ：2 0 1 0 - 0 3 -26 水冷旋风分离器飞灰方式。锅炉采用前吊后支 ，全 钢架结构 ，半 露天布置。2 0 0 8年 l 0月 1 7 13完成 基建调试 ，正式进入试运行 阶段 ，在调试期间的点 火吹管投煤阶段和带负荷调试阶段 ，各发生了 1 次 局部结焦 和整体结焦 的事 故 ，2次结焦都 比较典 型，对同类型机组有着很好的借鉴意义。， 1 锅炉设备规范 1 1 锅炉设备和技术参数 炉膛上部烟道沿气流方向布置 了高温过热器 ， 尾部竖井烟道 自上而下布置 了低温过热器、上级省 煤器、中下级省煤器 、下级省煤器、空气预热器 。 省煤器蛇形管均为水平布置，炉膛及旋风分离器 四 周均以膜式壁包覆。在炉前留有 2 根给煤管，经破 碎后的燃 煤 ( 粒度为 0 8 i n l n ) 由播煤风送入燃 烧室 内。每 台炉配 2台水 冷冷渣器 ，设置有 2根 3 5 第 3 0卷第4期 湖南电力 2 0 1 0年 8月 ( 1 ) 1 5 9 m l n x 7 m m连续排渣管和 1根 事故 排渣管。 主要设计参数见表 1 。 表 1 锅炉主要设计参数 设计指标 设计值 锅炉过热蒸汽流量 t h 过热蒸汽出口压力 MP a 过热蒸汽出口温度 给水温度 连续排污率 一 次风热风温度 二次风热风温度 排烟温度 锅炉排渣量 t h 锅炉设计热效率( 按低位发热量 ) 脱硫效率 1 2 设计煤 质 本炉设计煤种为本地无烟煤 ，煤质如表 2 。 表 2 设计煤质特性 2 结焦事故情况介绍及分析 2 1 局部结焦 2 1 1 运行情况介绍 该锅炉于 2 0 0 8 - 0 9 - 2 3首 次点 火成功后 ，经高 温烘炉及 2 4 h定压煮炉后 ，进行锅炉受 热面及相 关管道蒸汽降压吹管，在吹管初投煤期间，由于锅 炉负荷较低 ，为控制炉温以防锅炉灭火 ，没有断油 运行 。9月 2 4日，炉左冷渣器电机故障无法投运 ， 直至点火吹管结束都未恢复。9月 2 5日1 3 ： O 0 ，炉 右冷渣器电机故障停运 ，吹管后期只能通过事故排 渣控制料层厚度 ，由于运 行人员事故放渣控制不 当，料层差压 由 5 8 k P a降低 到 3 5 k P a ，料层厚 度由5 0 0 m m降低到 3 0 0 3 5 0 m m。2 5日 1 4 ： 3 0 ， 左右风 室温度开始 出现差别，左侧最 高升至 1 2 0 0 ( 后通过 调风将温度调至 1 0 0 0 以下 ) ， 3 6 右侧保持 7 0 0 基本不 变，炉膛床温偏 差开始增 大 ，各点温度最高偏差达 2 0 0 C。停炉后检查发现 炉膛 前、后墙 浇筑料 有部 分脱 落，最 大 面积 3 0 0 m m 3 0 0 m m，炉左排渣口位置有局部结焦现 象 ，焦 块 与 风 罩 结 成 一 块，大 小 约 8 0 0mm 5 0 0 mm，厚 1 5 0 1T l n l ，焦块较硬呈深褐色 ，并夹杂 少量气孔，焦块底部风罩有部分烧熔损坏。 2 1 2 结焦原因分析 经检查及分析判断，本次结焦为局部高温结 焦 ，主要原因是 ：排渣系统单边长期不能投入，而 炉墙浇筑料脱落造成块状浇筑料沉积在床底 ，阻碍 了部分风帽流化风送出，造成床料堆积 ，流化质量 变差 ，导致局部低温结焦 ；低负荷油枪未退 出运 行 ，局部结焦导致风速降低，风室温度超过灰熔点 温度及风帽材料熔点温度 ，造成局部高温结焦及风 帽烧熔 。 2 2 整体结焦 2 2 1 运行情况介绍 1号炉整体结焦发生在 带负荷调试 的点 火初 期 。 图 1 主要运行参数 1 4 ： 2 0点 火 ，经 3 h升温 ，1 7： 2 0左 床温 至 5 9 0 C，此时启动 给煤机 给煤，从图 1可 以看 出， 1 3 rai n内，给煤量 由 0加到 1 0 t h ，炉温 由 5 9 0 C 升至 1 0 8 5 C，温升率达 3 8 ra i n ，而一次风量在 投煤后 4 rai n 才开始增加，此时炉温 已接近 8 0 0 C， 且增加的风量明显偏小。1 7 ： 3 7 ，床温异常 ( 各点 床温差别较大，最大偏差达到 2 0 0 C) ，停炉后 打 开炉门检查，发现炉床面已整体结焦，焦块较为疏 。 伽 ： 娜 第 3 0卷第 4期 雷霖等 ：某厂循环流化床锅炉结焦原因分析及预控措施 2 0 1 0年 8月 松 ，内部带有许多嵌人 的未烧结煤粒。 2 2 2 结焦原因分析 ( 1 )一次风量测点 安装 位置不 当，在投 油工 况下，风量显示不对 ，风量只能根据一次风机电流 进行模糊控制 ；油枪出力小 ，为使炉温达到投煤所 需温度 ，在全烧油过程中，一次风量控制较低 ，当 投煤时 ( 此时播煤风及返料风 已投人) ，虽然增加 了风量 ，但加风滞后 ，且增加 的风 量不足 ( 风机 电流 1 3 A) ，造成一次风量偏低 ，床面流化效果不 好； ( 2 )初期投煤 时速度太快 ，未按 照点动给煤 的原则控制升温速度 ，在 1 3 m i n之 内炉温上升 了 4 9 5 C，最高可测温度达到了 1 0 8 5 o C ( 实际最高温 度要高 1 0 01 5 0 C) ，床 温超过 灰熔 点 ，造 成结 焦； ( 3 )初期投煤过多 ，造成料层堆积 ，降低 了 流化质量。 3 预 防控制措 施 3 1 冷态下对风帽及风管逐个检查 ，消除个别风 眼及风管堵塞现象 ；对炉底风室检查 ，消 除风道、 风室内杂物 ；核对点火风门、一次风门、油枪助燃 风及周界风风门挡板开度 ，使就地与远方一致 ； 3 2 改变测点安装位置 ，做到在投油工况下能正 确显示风量 ； 3 3 每次点火前进行如下试验 ，合格后方可进入 点火程序。 3 3 1 冷 渣器实际走渣试验 ，确保 落渣管下渣、 冷渣器走渣正常 ； 3 3 2 料层流化试验 ，并记录好点火料层下的临 界流化风量、一次风机电流、液偶开度等参数； 3 3 3 流化均匀性试验 ，在流化状态下观察各位 置流化是否均匀 ，通过打耙 、目测 等方法进行检 查 ，发现异常及时分析处理。 3 4 点火后按冷态流化试验数据严格控制不低 于 最低流化风量 ，并根据给煤及料层的厚度进行一次 风量的及时调节。原则为：先加风再加煤 ，先减煤 再减风 。 3 5 初期给煤严格控制床温上升速度 ，通过电动 给煤的方式逐步提升床温，具体控制数据如下 ：床 温大于 6 0 0 E时开始进行点动给煤 ，点动给煤方式 为以低于 1 O 的频率点动给煤 3 m i n后停止给煤 ， 观察炉温上升趋势 ，当炉温上升趋势走缓 ，再次进 行点动给煤 ，3 mi n 后停止给煤继续观察炉温趋势 ， 直至炉温上升 至 8 5 09 5 0 ，通过连续 给煤控制 炉温稳定 。 3 6 如床温 上升过 快时 ( 床 温上升速 度控制在 5 C m i n左右) ，必须通过减少或停止 给煤 、增加 一 次风 、投入返料风等方式控制升温速度 ，以防整 体或局部超温 。 3 7 连续给煤后 ，通过定期或连续排渣 的方式控 制料层厚度 ，料层压差在 7 5 9 k P a范围内。 3 8 在给煤时，尽量使左 右 2台给煤机对称并均 匀给煤 ，发现断煤堵煤及时处理 ；冷渣器发生故障 或下渣管堵塞时必须及时处理或疏通 ，以防料层堆 积影响流化。 3 9 尽量使二次风 在宽度和深度方 向配风均匀 ， 炉温床温各点温度偏差控制在 5 0 C之 内，如发现 异常及时分析 ，当温度偏差超过 1 0 0 C且调整无效 时，应及时停炉检查。 3 1 0 控制炉 内浇注料及耐火耐磨材料质量及施工 质量 ，防止因浇注料等材料塌落而引起局部结焦。 3 1 1 每次停炉后将 炉 内底料放尽 ，检查 有无 结 焦、风 帽堵塞或损坏情况 ，发现异常及时处理。 4 结束语 某厂 1号锅炉在调试过程中发生了局部和整体 结焦事故 ，通过对结焦原 因的分析、研究和制定切 实可行 的预防控 制措施 ，使 问题得到很好 的解决 ， 在后来 的调试及生产运行 中，再未发生结焦事故 。 参考文献 1 陈伟球 ，楼波 连州 电厂4 4 0t h C F B锅炉床内低温结焦原