浅析300MWCFB锅炉启动_王家万

第 39 卷第 6期 2008 年 11 月 锅 炉 技 术 BOILER T ECHNOLOGY Vol 39 No 6 Nov 2008 收稿日期 20070925 修回日期 20071218 作者简介 王家万 1978 男 学士 毕业于昆明理工大学电力系统及其自动化专业 助理工程师 从事 300M W 循环流化床锅炉运 行工作 文章编号 CN311508 2008 06005004 浅析 300 MW CFB 锅炉启动 王家万 白彦博 张 勇 黄 伟 云南大唐国际红河发电有限责任公司 云南 开远 661600 关键词 CFB 锅炉 启动 外置床 床压 控制 摘 要 通过分析 300 M W CFB 锅炉在启动过程中出现的装填床料不足 点火升温升压速率难以的控制 外置床投运时机不好把握 床压越来越低等问题 总结出 300 MW CFB 锅炉的启动经验 并指出 300 MW CFB锅炉在启动过程中应避免的问题以及注意事项 中图分类号 TK229 6 6 文献标识码 A 1 前言 CFB 锅炉采用流态化的燃烧方式 具有高脱 硫效率 低 NOx排放 高碳燃烬率 长燃料停留时 间 强烈的颗粒返混 均匀的床温 燃料适应性广 等突出优点是一种高效低污染洁净燃烧技术 云南大唐国际红河发电有限责任公司 2 300 MW 开远工程的循环流化床锅炉是采用引进技 术进行设计和制造 分别于 2006 年 6 月 3 日和 8 月 27 日 顺利地通过 168 h 满负荷试运 投入了 商业运营 但因 CFB 锅炉投入商业运行时间短 运行经验较少 投运之初由于在填装床料 点火 升温 外置床投运 带负荷之初的床压控制等阶 段没有控制好 致使每次冷态启动到带满负荷都 要花费较长的时间 不仅耗油量大 经济性差 而 且威胁着机组的安全运行 通过不断摸索与实 践 采取了一系列的措施 使机组的启动更加安 全与经济 2 出现的问题及分析 2 1 装填床料不足 床料不仅是 CFB 锅炉的蓄热体和传热体 而 且是 CFB 锅炉建立正常的物料循环 保持燃烧稳 定的关键 按照 Alstom 公司设计要求炉膛内 2 个布风板的床料量为 230 t 左右 4 个外置床的 加料量约为 320 t 4 个回料阀的加料量约为 80 t 共需要 630 t 左右床料 由于填装床料数量较 多 准备的备用床料不足 而且填装时间长主要 是人工添加为主 常常造成填装床料数量不足和 床料质量不合格 使 CFB 锅炉在启动过程中带负 荷速度慢 锅炉各部分温升速度不均 易产生低 温结焦等问题 影响机组带负荷速率及安全 2 2 点火升温升压的速率难以控制 CFB 锅炉升温升压过程是锅炉的各受热面 加热过程 由于低温过热器和中温过热器都布置 在外置床内 外置床内冷物料还刚开始还没与热 循环物料置换 所以 CFB 锅炉在升温升压过程中 主汽压力上升较快 而主汽汽温却上升较慢 影 响冲车时间 而且在升温过程中燃烧不稳 容易 发生爆燃现象 升温过快还会使耐火防磨材料受 热不均产生裂纹断裂脱落等 2 3 外置床投运时机不好把握 在 300 MW CFB 锅炉运行中 外置床投运是 最缺少经验的 Alstom 公司技术资料中要求床温 大于 650 锅炉蒸发量大于 100 t h 即要机组 带一定的负荷后才能投外置床 这样带来 3 个 问题 1 由于锅炉启动开始阶段外置床对流经 里的介质是冷却的 冲转汽机的蒸汽温度要经过 长时间才能达到 特别是再热汽温度 2 后期投 用外置床时对汽温 床温冲击较大 如果投入不 当 严重时会引起汽机打闸 锅炉 MFT 影响机 组的安全 3 投用外置床过快会造成翻床 2 4 启动过程中床压越来越低 在 300 MW CFB 锅炉启动过程中床料的加 第 6 期王家万 等 浅析 300 MW CFB锅炉启动 热和炉膛的升温要经过较常的时间 在没有加料 系统补充床料的情况下 一部分床料被烟气带 走 使得在并网初期炉膛只剩下较少的床料 床 层容易被吹穿 使得炉膛温度升高 机组带不上 负荷 严重时使布风不均匀而结焦 并使爆燃期 的给煤配风不易掌握 危及锅炉的安全 3 采取的控制方法及注意事项 3 1 装填床料的控制 3 1 1 启动床料的选择 启动床料可以用原有床料或沙子 但必须是 干床料 如果湿度大容易结块板结 加入炉膛里 流化不好易造成结焦 如果选用砂子做启动床 料 要求控制砂子中的钠 钾含量 Na2O 2 0 K2O 3 0 以免引起床料结焦 而且锅 炉不同部位床料的粒径大小不同 3 1 2 炉膛装料 1 炉膛床料选用最大粒径小于 1 1 5 mm 的砂子或经过筛分后最大粒径小于 3 mm 的原有 床料均可做为循环流化床锅炉的启动床料 2 炉膛如果加料系统可用 可直接利用加 料系统加料 如果加料系统不可用 可通过入孔 门或炉膛的落煤口方法装填床料 为了提高添 加速度 可以加床料系统和人工从落煤口一起 添加 3 添加床料要保证床料静高和保持两床 平衡 炉膛填装床料静高要在1 000 mm 左右 这时炉膛每个布风板至少有床料 110 t 左右 在 加料时一定注意 2 个床的料量均衡问题 亦在保 证两床风量相同的情况下 2 个床的差压值应控 制基本接近 不应大于 3 0 kPa 3 1 3 外置床和回料阀装料 1 外置床和回料阀装床料选用最大粒径 小于 1 1 5 mm 的砂子或粒径小于 3 mm 的原 有床料 2 在外置床中 通过入孔门实现人工填充 床料 也可以通过启动床料添加系统各管道添 加 初始床料的高度要低于受热面的顶部 约为 受热面高度的 0 8倍 并且每个仓室都要添加 3 在回料阀中 只能通过入孔门实现人工 填充床料 高度大约 700 mm 左右 3 1 4 冷渣器装料 1 冷渣器床料最大粒径小于 1 5 mm 的砂 子或粒径小于 3 mm 的原有床料 2 通过冷渣器门孔实现填充床料 初始床 料的高度要低于受热面的顶部 约为受热面高度 的 0 8 倍 3 1 5 装填床料的注意事项 1 为了防止局部流化不畅 不论是炉膛 回料阀 外置床或冷渣器在加床料前要启动风机 检查风帽是否畅通 如有堵塞可以启动风机加大 风量吹 如果吹不通就要取下风帽检查 2 加床料前必须传动回料阀 外置床与冷 渣器各流化风门开关正常 无内漏现象 3 加床料前必须传动外置床与冷渣器锥 形阀开关正常 严密 4 各床面填加完床料后 必须进行流化质 量试验和两床平衡试验合格后方可进行点火 3 2 点火升温升压的控制 3 2 1 点火升温的方法 1 启动风道燃烧器 调整点火枪与油枪相 对位置 确保点火成功 2 启动时 一次风量不低于临界流化风量 的情况下 油枪以最低的燃烧率投入 3 点火时如通过稳燃器的风量过大 油就 不易点燃 所以控制 瞬时燃烧风4 000 5 000 Nm 3 h 单只油枪 油枪点燃后 迅速增大燃烧风 的风量 使燃烧风风量与燃油量相匹配 1 1 4 应对称启动 2 个风道燃烧器的油枪 以 保证两侧温度均衡 5 按升温升压曲线 同时提高 4 只油枪的 燃烧率 燃烧器及炉内任意温度测点的升温速率 不要超过100 h 6 启动风道燃烧器时 用调节燃油调节阀 来控制燃油量 调节点火风挡板和混合风挡板来 控制风量 通过调节控制燃油量和风道燃烧器风 量来控制一次风温 7 风道燃烧器可将一次风加热至 900 控制床温上升速率小于 100 h 当床温达到 350 后 可进行投煤 8 投煤方法 则以最低转速左右对称投入 2 条给煤线 约 1 min 后观察床温的变化 如床温 有所增加 同时氧量有所减小时 可证明煤已开 始燃烧 床温将继续以 5 8 min 速率增 加 氧量持续减小 可以较小的给煤量连续给煤 9 当床温达 500 后降低启动燃烧器出 力 同时控制给煤量 以维持床温增加达到在 600 左右 燃烧器出力减至最小时 停止风道启动 51 锅 炉 技 术 第 39 卷 燃烧器 用改变给煤量的方法 使床温在 650 700 之间 来维持主汽温度上升 10 停止风道启动燃烧器后 当风道启动 燃烧器壁温 15 kPa 之后 随着床温上升 物料循环逐步建立 回料阀逐渐由循环物料填充 其风室压力将逐渐 增加 5 随着回料阀流化风压的增加 说明回料 阀料位高度逐渐升高 当回料阀流化风压大于 25 kPa 时 回料阀物料基本填满 此时启动外置 床 缓慢开启锥形阀 1 2 对外置床进行填 料 在填料过程中必须密切监视炉膛总压降 p1 的变化趋势 注意 p1不能降至 15 kPa 以下 并 随时向炉膛投床料以维持 p1恒定不变 6 外置床锥形阀开启逐渐下料对原来的 冷颗粒进行置换时 防止锥形阀开度过大 外置 床温升过快造成耐火耐磨材料受热不均开裂脱 落 当外置床内物料温度高于管壁温度后 流经 外置床内的介质温度才会停止下降 并开始逐渐 上升 7 随着外置床灰位逐渐增加 相应外置床 流化风量将逐渐减小 此时应把风量调节门开大 以保持流化风量恒定 内置 ITS 的 2 个外置床风 量 空室1 850 Nm 3 h ITS 室6 600 Nm3 h 2 台 高再 HTR 外置床的风量为 空室1 850 Nm 3 h LTS 室7 600 Nm3 h 高再室7 600 Nm3 h 8 密切监视外置床第一室差压的变化趋 势 因为它直接反映床料的通过情况 9 当 3 个风室压力不再增加 而是基本稳 定在某一定值 说明外置床已添满 10 随着机组负荷的升高 外置床锥形阀的 开度逐渐增大 为了防止锥形阀入料口结焦 必须 投入锥形阀振荡装置 每隔几分钟活动一次 3 3 2 外置床的投运的注意事项 1 外置床投入之前应检查相应流化风路 畅通 避免堵塞 2 如果锅炉外循环物料没有建立就投入 52 第 6 期王家万 等 浅析 300 MW CFB锅炉启动 外置床会造成烟气短路 引起回料阀结焦 3 外置床投入之初床内物料温度低 当蒸 汽通过外置床内的受热面时 部分蒸汽将被冷 凝 因此锅炉启动过程中必须启动过热器和再热 器的自动疏水 4 Alstom 300MW CFB 锅炉是双支腿结 构 外置床建立流化的过程不能太快 避免发生 两床失稳及对燃烧的扰动 5 2台高再 HT R 外置床或 2 台内置 ITS 的外置床投入时都应对称投入 避免造成两侧再 热汽温或过热汽温偏差过大 3 4 启动过程中床压越来越低的控制措施 1 如果加床料系统可用 可以启动加床料 系统往炉膛补充床料来提高床压 2 调整一次风量比最小临界流化风量偏 大一点即可 使得床料处于鼓泡状态和快速流化 状态之间 以便减少风量的夹带量 减少床料的 损失 并且随着床温不断的升高 床压的不断降 低可逐渐减小一次风量保证床压和流化风量的 最佳比例 3 对称的 4条给煤线运行 可以在左右各一 条给煤线中掺加一定比例的床料 另外 2 条纯给 煤 这样可以防止给煤的波动过大造成汽温变化 大 在给煤中添加床料时 掺烧比例不要 30 如果太大容易使给煤堵塞 并且要均匀掺配 4 可以采取人工从落煤口往炉膛加床料 这是要注意两侧床料量均衡不要偏差过大 5 可以投入石灰石系统 并且加大其给 料量 6 增大煤粒粒径 粒径较大的煤燃烧后容 易形成较粗的渣 可以较快的补充床压 7 如果床压低而床温较高 可以提前流化 外置床 使外置床里的冷床料调节床温 8 在加床料过程中要严格监视床温和汽 温 不要造成大幅度波动 4 结论 通过采用以上方法 云南大唐国际红河发电 有限责任公司成功地解决了 300 MW CFB 锅炉 在启动过程中出现的各种问题 保证了 CFB 锅炉 的启动安全 并提高机组的启动速度 更加经济 启动 参考文献 1 党黎军 循环流化床锅炉的启动调试与安全运行 M 北京 中国电力出版社 2003 2 岑可法 倪明江 骆仲泱 等 循环流化床锅炉的设计与运行 M 北京 中国电力出版社 1997 Analysis of 300 MW CFB Boiler Startup WANG Jia wan BAI Yan bo ZHANG Yong HUANG Wei Yunnan Datang International Honghe Power Generation Co Ltd Kaiyuan 661600 China Key w ords CFB boiler startup external bed bed pressure control Abstract From the analyzing the problems of materials loading in duding the ignition the speed control in the temprature and pressure commission and operation of the external bed and bed pressure get