循环流化床锅炉的综合技术对策初步探讨 (1).doc

循环流化床锅炉的综合技术对策初步探讨 (1)2007-03-22 12:53:22 程昌业 能动信息网 关注：185次 文字大小:大中小 进入论坛讨论核心提示：循环流化床锅炉的各类技术难题较多，其重要原因之一在于形成循环流化床电站工程的各个环节、部门之间的协调与合作不够，容易出现许多工艺问题，本文将一些关键技术问题加以分析探讨，提出一些解决方案和经验总结，可供专业人士参考。关 键 字：循环流化床锅炉的综合技术对策初步探讨 循环流化床锅炉 综合技术对策 点火启动 运行调整 初步探讨 0 前言循环流化床锅炉CFB技术在设备制造、工程设计和运行调整等几方面都存在着一些工艺问题，需要加以研究分析，解决好积累的具体问题。这些困惑已关联到制造、设计、调试、监理和运行等各个层面，须综合治理。本文旨在起到抛砖引玉的作用，供业内人士参考。1制造与设备改造方面的技术对策1.1点火筒的设计思路点火筒混合风（即主流化风）与点火中心风、夹层冷却风之间的流体分配关系和导向角度设计，直接关系到点火筒的烧损问题。能否借用预热室低挥发份燃烧器的设计理念加以完善，看来是一个值得思考的问题。这样做便于点火启动中的风量切换过程，对于没有设置点火增压风机的点火筒，甚至可以在适当风门开度下直接无切换加减风量,对料层温度、风室风温和流化程度掌握也十分有利。甚至可以考虑主流化风与点火筒分置的布置方式。见图1所示。此外在合适的区段增加一些筒内夹层和分段温度测点，热偶材料可选择铼钨热偶这样的高温测量元件，以保证筒内中心段烟温水平。1.2J阀放灰 在多台CFB机组实践中，我们往往通过返料器放灰来解决那些细灰含量过多，产生了循环灰过载恶化产生的问题。其技术手段在于通过少量排放来微量调节主流化床和炉膛的颗粒度分布，适当提高粗颗粒含量，减少总灰量。对于四川攀枝花电厂这样的低床温、多细灰 135MWCFB锅炉来说，将是一个理想的技改方案。此方案关键在于加装细灰放灰管水冷套、耐高温闸板阀和一道转速可调锁气器。1.3对高温灼烧管路的水冷保护不少CFB锅炉在由风水冷冷渣器改为滚筒式冷渣器后，炉外冷渣器前端排渣管长期处于烧红灼热状态，烧损明显。而返料器在放灰过程中放灰管以及风室内部过渡段垂直排渣管点火期间也存在这一现象，为此应在设备技改和制造中考虑对应部位加装水冷套，以降低该管段温度，减少意外故障。返料器风室放灰管无需冷却。1.4主流化床排渣问题随着CFB大型化，床面积逐渐加大，应注意床中央区域的放渣问题，至少作为事故放渣来考虑。床面粒度的几何分布,对炉内燃烧过程稳定性和床温均匀性会产生明显影响。实践证明，那些具有中间事故放渣管的流化床，只要做到定期排放并且保持住良好的床温，就能够避免运行中的颗粒分布异常所引起的结焦。1.5膨胀节问题 由于CFB磨损、膨胀和耐火砌层布置与选材不同与一般锅炉，应对分离器前后、料腿、回料J阀、燃烧室、风烟道等处的金属与非金属膨胀节认真选型和设计，防止变形与撕裂，尽可能消除这些地带的磨蚀、应力集中和泄漏等问题，考虑出足够的膨胀间隙、耐火性能和材料膨胀系数的不一致影响。在J阀等高温区域的膨胀节上，应当考虑采取冷一次风或者取用返料风源的风冷却方式，这一点很重要，我们已经在一些电厂加以应用，效果良好。1.6防磨损措施的运用 很多场合下，在完全没有采用特殊防磨处理的水冷壁施工与设计时，一般经验是尽可能地避免表面上出现不平整焊瘤、过渡接口和鳍片毛刺，并且在角部等易磨损区域加以超音速喷涂措施，就能够减少磨损。这一规律，确实符合很多燃用褐煤、贫煤等优质原煤的CFB用户的规律。但是对于那些分布在华北、西北和东北地区煤源丰富的省份，矸石类硬质、多灰分、低热值燃料的CFB用户，就不太适用这样的简单处理。情况恰恰相反，这些用户的CFB水冷壁鳍片上，需要加装图 3所示的防磨削旋片，这一点在1992年山西电力技术第一期作者编译的流化床一文中已经有所交待。而且考虑在旋风分离器入口烟窗截面突变区域的顶部，即屏式过热器、屏式再热器、大屏式水冷壁和双面曝光水冷壁炉顶穿墙管用耐火浇注料砌成光滑流体力学过渡型炉顶，同时从上部根部起将 5001400mm（根据实际运行温度和受热面多寡来定）的屏式受热面的一部分包裹起来。其他区域一方面考虑高温喷涂、过渡管背弯和耐火过渡消旋，另一方面注意二次风位置与调整量的控制，确实能够大大减弱磨损。尾部烟道防磨宜采取外螺旋管、防磨鳍片或厚管壁防磨等常规措施。2CFB机组设计方案2.1碎煤机与筛分设施尽量选择相对较低转速的原煤破碎设备,比如国产的齿轮式碎煤机。相对于高转速随煤设备来言,其破碎性能良好，没有明显的过破碎现象,颗粒分布比较均匀，对水分的敏感性不高，有自筛选能力，过粗过细的颗粒份额能够控制在最小程度.2.2除尘与脱硫问题的考虑在环保要求比较高的区域,考虑到CFB技术深度脱硫的限制,可考虑预留好设置二级脱硫的场地和空间。除尘器一般至少为四电场电除尘或电除尘加布袋除尘器的方案，使粉尘排放达标。为了保证基本脱硫性能，应保证石灰石系统有良好的计量装置、顺畅的输送管路和适宜的石灰石颗粒度、纯度。钙硫比Ca:S一般不建议超过 2.02.5 ：1，否则即使可以做到良好脱硫，也产生太高的脱硫成本，还不如增加炉外脱硫合算。一般脱硫装置钙硫比Ca:S为1.11.4 ：1。2.3原煤仓的设计原煤仓不推荐采用完全钢筋混凝土结构，至少雏段应为具有光滑内衬材料的钢制煤斗，也易于桶煤和疏松操作，尽可能降低棚煤、堵煤故障。有条件时，可考虑在煤仓内部加齿条式燃料疏松机或其他装置。尽可能放大煤斗各处截面积，仓壁角度陡峭圆滑，无死节和凸台。2.4风量测量系统CFB 风量测量系统对运行调整来说是非常重要的。在当量直径尺寸为600mm以上的大风道中不推荐采用小体积的流量测量装置，而宜采用机翼式类型的测风装置，以消除L/D比不足和弯头的影响。而返料器、播煤风等确实可以具有较长直管段的小管径风道，应针对测量要求,可以人为设计好测风装置前后所需要的足够直管段，减少读数误差。氧量的测量，对于风量的热态修正同样具有重要的作用。人们可以利用单变量关系，分别对一次风和二次风进行风量差扰动，然后根据已有的运行参数精确地换算出各部分风量来，长期指导运行。2.5床温与炉膛温度的测量CFB料层温度最下层的高度以480550mm高度为宜。此高度在启停炉过程中显得尤为重要，可真实反映料层高度上的粗料温度状态。测点数量按布风板面积大小确定，有可能的话可以在600800mm设置高度第二层床温测点。对于容易发生悬浮段二次燃烧的细料床CFB锅炉，应当增加悬浮段至炉膛出口的稀相区温度、烟压测量点，便于灰浓度场和脉动式二次着火的监视。2.6料层差压测量目前多数CFB 锅炉都未设置很好的料层差压取样点。实际上将最下层床压测点的高度放置在与布风板上与风帽平齐、或从布风板算起300mm为左右高度上较为合适。此高度所获取的风压与炉膛出口的压差对风量和运行床温不敏感，经修正计算后可直接反映出料层厚度，对排渣控制十分有利。2.7补料与给煤系统CFB锅炉启动和运行床料补给系统的设计对于减轻补料劳动强度和提高床层控制能力都很有必要。尤其是那些燃用热值较高、细末含量高、大颗粒少、不易存料煤种的CFB炉型，这点显得更为重要。床料的补料点可选为炉前落煤管或返料器J阀后回料斜腿上。各种类型的给煤方式都应尽量使落煤点靠近炉前，防止管内快速着火栓塞。在可以保证风力密封的前提下，不要设计机械式密封给煤调节装置。如很多刮板式给煤机末端的圆盘式给煤密封和调节装置，经常成为给煤系统堵煤的根源。2.8烟风挡板的选型二次风 烟风挡板的调节误差对CFB燃烧调整有明显的不良影响。在设计中,手动门可选择能定位的带刻度翻转碟阀，电动门或调节门为蝶阀或闸阀.风烟挡板的外轴端应留有与阀芯挡板方向一致的沟槽标记。2.9风箱放灰在已运行的多台各类CFB锅炉中，存在着主流化床和返料器风帽漏灰问题，而实际的设计中又往往忽略了风室的放灰问题。所以提醒设计部门，一定要在这两个风室设计好放灰管及其控制阀门，锅炉厂提前留出接口。2.10拨煤风(输煤风)等辅助用风的设计又要提高功效