300MW循环流化床床压控制.doc

300MW循环流化床锅炉床压的控制孙悦国电小龙潭发电厂摘要：本文根据本厂300MW循环流化床锅炉床压的运行调整，以及由于床压的变化给锅炉机组带来的问题，对床压的控制调整进行了分析，并提出了一些控制调整手段。关键字：循环流化床 锅炉 床压 控制我厂锅炉型号为SG-1025/17.4-M801,属亚临界中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉,该锅炉是双布风板设计，炉膛出口有4台旋风分离器捕捉烟气中的灰份作为外循环灰量，排渣采用4台滚筒式冷渣器，都分别布置在锅炉两侧，正常运行中靠其排渣来维持正常床压。设计煤种下，底渣占总灰量的40%，平均粒度为500m左右；飞灰占总灰量的60%，平均粒度为30m左右。一、 床压控制的意义。循环流化床锅炉工作的基本特点是低温的动力控制燃烧，高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程以及高强度的热量、质量和动量传递过程。物料在循环流化床中是热量传递的媒体，其物料量的大小是决定炉膛蒸发受热面传热强度的主要因素之一，床压是反映炉内物料量多少的重要参数。炉膛差压P1其值为水冷风室压力和炉膛顶部压力之差，它表征了布风板压降和炉膛内的物料量，炉膛上部差压P2其值为密相区上部压力和炉膛顶部压力之差，它表征了外循环物料量的多少。维持正常的床压，对锅炉的正常运行及接带负荷具有重要意义。床压升高，炉内物料量增加，为保证一次风对床料正常流化，需提高一次风压来保持或增大一次风量，使得一次风机电耗增大且排烟热损失增加，降低了锅炉效率；另外物料的动能加强对受热面磨损也将加剧。床压过高时，一次风出力便显得不足，以致流化困难，运行难于控制，而造成翻床、塌床。反之床压降低，炉内物料量减小，循环灰量不足，没有足够的物料将热量带至炉膛各部，炉内温度场分布不均匀，与蒸发受热面对流换热的物料浓度下降，吸热量减小，密相区单位物料量所携带热量增加，床温升高，接带负荷困难，床温过高时，为避免高温结焦而降低燃烧强度，迫使机组降负荷运行。法国阿尔斯通公司设计的300MW循环流化床锅炉，为了使床料较好地流化，将布风板一分为二，炉膛下部便表现为“裤衩腿”型式，自然也就有两侧床压需要调整了。保证两侧的床压基本一致，是保证锅炉正常流化运行的重要条件，翻床、塌床的事故，带来了风口拉裂、非金属膨胀节撑爆，炉膛密相区由于压力升高其应力增大而漏灰、布风板上床料局部流化不好而造成低温结焦等恶性影响，为此运行中应积极做好床压的调整预控。二、 床温对床压的影响。床温升高时，床料易于被流化，原因其一为物料颗粒体积受热膨胀而增大，其二，见以下气体密度计算公式： 式中为标准状态下某气体的密度，空气的为1.293kg/m3。为某气体在温度为、压强为mmHg下的密度。由上式可知，气体受热后其密度减小，热一、二次风进入炉膛与高温物料混合升温后，气体体积急剧膨胀、流速增加，对物料的携带能力加强。床温升高后，炉膛上部差压P2升高，外循环灰量增大，床层压力减小；床温降低时，物料的易流化性能下降，外循环灰量减小，床压随之升高，随着外循环灰量逐渐返回炉膛，床温进一步降低，床压缓慢上升并趋于稳定。此时床压的升高并非由于炉内总物料量增大，而是受床温及外循环灰量的变化引起的。另外，床温降低后，回料腿温度也随之下降，外循环灰流动性变差，回料器可能发生返灰不畅开始堵灰，回料腿立管压力逐步升高，此时虽然床压有所降低，可一但立管所堵外循环灰突然返回炉膛，床压便突然增大，流化困难，运行人员应注意防范。运行中若床压突然下降应检查回料腿的返料情况。正常运行中应保持床温在800900之间。三、 机组负荷对床压的影响。循环流化床锅炉必须保持适当的物料量，以适应机组负荷的变化。机组负荷变化时，由于床温、风量的改变，外循环灰量也随之改变，床压也就发生了变化。依照锅炉设计和实际运行情况，我们对各个负荷点的床压及风量给出了一个参考值，以便控制炉内物料量。如见下表：负荷(%)P1床压P2一次风量二次风量总风量019120.12121001420005120003519120.32121001420005120004019120.42121001420005120005019120.52121001420005120006017110.652370002030005987008716100.82900003750008230009215.591.230300039700085800010015.591.23030004570009180008号炉由于改造加装了防磨梁，为保证炉内蒸发受热面的传热，防止主汽温度超温及物料高温结焦，床压保持高一些。四、 床压的控制调整。控制床压就是控制好炉内物料量，判断其多少是关键。运行值班员应参照以下参数进行综合分析判断：风室压力、两侧一次风压及挡板开度、总床压P1及炉膛上部差压P2、炉膛密相区压力、外置床返料、回料腿立管压力等。床压高时，投用冷渣器进行排渣。应根据密相区压力和稀相区压力，选择排底渣还是细灰，保证好整个床料粒度的分配情况。外循环灰量的减小，使炉膛上部床压下降，而总床压P1也随之下降，床温升高，床层颗粒易流化性能变好，可被风携带到炉膛上部的颗粒有所增加。床压低时，可投用床料添加系统。由于该系统所添加床料为底渣，底渣中杂物过多，如大石子、保温砖、钢筋等，加料仓泵进料滤网堵塞严重，仓泵进一次料会堵上很多次，滤网清理工作也不方便，且影响周围环境，加一次料所需时间过长，造成了床料不能及时补充，所以该系统对床料的添加基本没有效果，已长期未用。从现在的运行情况来看，若石灰石系统能够维持正常投运，在全烧布沼坝坑来煤时，可避免床压低的情况出现。另外在燃煤煤种调配上，可根据每天带负荷调峰情况，高峰阶段时多配置布沼坝煤，低谷阶段多配置煤厂煤。为防止翻床事故的发生，要从各个环节来把关。首先是就地检查维护：对热一次风挡板，内外侧二次风挡板，风道及非金属膨胀节，一、二次风机及引风机入口调节挡板，给煤线、底灰线等巡视检查应到位，及时发现设备缺陷，消除不安全隐患。巡操应熟悉掌握热一次风挡板及一、二次风机入口调节挡板就地电、手动操作方法，熟悉操作环境，通讯用的对讲机必须检查保证电池容量充足。其次，运行分析维护：监盘人员应参照风量、压力、挡板开度、风机电流等参数的变化情况，综合分析判断炉内总床料量的多少，根据负荷情况以及来煤情况，及时调整排渣量，控制好炉内总床料量。有关参数点指示不正常时（特别是一、二次风量及底部床压），应综合分析判断测点显示的正确性，及时切除相关自动（床压自动、风量自动），避免自动误动或判断不正确造成误操作。床压自动投入的正常情况下热一次风挡板应根据床压的偏差情况自动调节，当发现床压偏差加大而挡板该动不动时应立即查看指令与反馈值是否一致，及早发现卡涩情况，热一次风挡板在床压稳定的工况下开度不得过大，应保留一定的调节特性及裕量。对于冷渣器要经常切换使用，避免长期不投用造成进渣口堵塞。鉴于7号炉内侧二次风挡板无就地操作平台，故非必要时不应大幅开关，防止其卡涩在过大或过小的开度下。正常运行中，在进行会引起床压变化的调整操作时，如给煤线的调整、风量的调整、外置床锥形阀及风量的调整等，应监视好床压及床温的变化情况，力求使扰动缓和，工况可控。ADS或CCS方式下负荷变化时，根据负荷情况修正一次风量偏差、二次风压及总风量，原则上保证一次风挡板的调节特性，防止二次风量变化速度过快，保证主床流化良好的前提下维持烟气含氧量在13。燃烧调整人员必须时时对床压进行监视调节，正常情况下在其他画面操作时，也应通过画面上部参数窗口条对床压进行监视，异常情况下应时时监视好风烟系统画面，可调用另一台操作员站进行其它画面的操作。两侧床压的平衡，一般是通过改变两侧一次风量的分配来进行的，必要时用二次风参与调节。当床压发生偏差时，床压升高一侧由于床料量增大，风的阻力增大，使一、二次风量减小，另外一侧由于床料量的减小，一、二次风量增加，这一过程若不及时改变，将逐步加速直至翻床而使一侧塌死。床压偏差大、调节幅度大时，一、二次风挡板应同时进行调节，注意风量风压以及风机电流的变化情况，调整过程中对上述两侧床料偏移进度的加速性要有确切认识，注意风门挡板的开关特性，同时应避免出现两侧床压大幅交替波动。发生翻床时，处理原则为：及时手动对热一、二次风挡板同时进行调节，抓住床温还未下降太多容易流化的时机，及时将床压调整平衡稳定，避免出现两侧床压大幅交替波动。避免因调整不当，一次风挡板开度过小使P16KPa给煤线保护动作，一次风量低MFT保护动作。塌死侧禁止给煤投油，吹空侧为防止结焦，只能小量给煤，为防止床温低只有给煤线运行MFT保护动作，吹空侧可小油量投油运行。当发生翻床塌死后，应立即停止塌死侧给煤，将另外一侧给煤量减至60t/h以下，密切注意吹空侧床温变化情况，开大塌死侧热一、二次风、播煤风挡板，关小吹空侧热一、二次风、播煤风挡板，注意防止一次风量低保护动作。同时注意调节一、二次风风压，在未投油的情况下防止一次风挡板开度过小使P160NKm3/h，此时可考虑全停给煤线。若长时间塌死侧床压无松动迹象，视情况可将风道燃烧器及给煤线停运，交替开关塌死侧内、外二次风门进行扰动，加强对塌死侧的排渣工作。根据汽温及塌死侧床压情况，可考虑切除或关小外置床锥形阀和流化风，减小外循环灰返回炉膛。注意观察一次风机电流、一次风压力及风量，当塌死侧床料开始鼓泡时，提前进行控制，防止床料全部倒至另外一侧，可适当减小总风量，控制好床压偏移速度。在两侧床压基本平衡后，再逐渐增加风量。恢复过程中应控制好锅炉燃烧率，避免出现汽压快速上升汽温超温，汽机锅炉应加强联系，控制好主参数在正常范围内。五、 总结总之，300MW循环流化床锅炉床压的控制调整，应对炉内总