75Th循环流化床锅炉的运行参数优化和技改措施

1、75T/h循环流化床锅炉的运行参数优化和技改措施刘志强 贺峰 白渊 霍友好（陕西 神木 719315）摘要: 文中介绍、分析、总结了神东热电公司三台75T/HCFB锅炉的主要磨损和点火燃烧器烧损情况，并详细阐述了在运行参数优化和技术改造方面所采取的措施。关键词: 磨损、参数调整、磨损速率、优化前言神东热电公司三台由北锅生产的75T/hCFB锅炉分别于1996年9月、10月、11月投入运行，这三台CFB锅炉在投入运行时，由于运行参数调整和安装设计等原因，导致出现受热面磨损严重、点火燃烧器烧损、运行时数短、非停次数多等问题，经过优化运行参数和技术改造效果非常明显,问题也基本得到解决。1、锅炉本体设

2、备简介:神东热电公司#1、2、3CFB锅炉（BG75/5.29M1）是由北京锅炉厂（简称北锅，下同）引进国外先进技术，与美国Rileg公司共同设计，由北锅自行制造的循环流化床燃煤锅炉，本锅炉采用中温分离，锅炉为室内布置，由前部及尾部两个竖井烟道组成。前部竖井为悬吊结构，四壁由膜式水冷壁组成，自下而上依次为一次风室、浓相床、悬浮段、蒸发管、高低温过热器及高温省煤器，尾部竖井布置有低温省煤器及管式空气预热器，两竖井之间由两个并列的旋风分离器相连通，分离器下部接回送装置。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井采用敷管炉墙外置金属护板，后部竖井采用轻型炉墙，由八根型钢柱承受锅炉全部重量。锅炉示意图

3、见图一：2 、点火燃烧器简介： BG75/5.29M1设计有两台蜗壳式点火燃烧器，布置在风室前端的一次风道，其组成有：点火装置、冷风室、燃烧室、一次风蜗壳、混合室等，混合室内壁和燃烧室是由氮化硅的异型砖砌制而成。在锅炉投运初期由于施工问题和氮化硅砖受热不均，燃烧室内壁常常出现砖块鼓起和脱落，后经改造把氮化硅砖拆除换为耐火浇注料，结构示意图如图二。BG75/5.29M1锅炉点火燃烧器进风有两路进风：一路是经过空预器的一次热风进入一次风蜗壳，进入一次风蜗壳后又分为两支（在正常运行时就是一次风）：一支进入风孔作为环绕助燃风，一支进入混合室；另一路直接取于一次风机出口的冷风进入冷风室作为火焰的推力助燃

4、风。点火风流如图三。 图二一次风挡板一次风机空预器燃 烧 室冷风挡板冷 风 室混合室图三3BG75/5.29M1CFB锅炉磨损问题以及分析处理：31锅炉受热面的磨损情况：由于此类锅炉过热器、高温省煤器、蒸发管都布置在炉膛内部，因此相对于其它CFB锅炉受热面磨损大的多,在运行初期一般每月至少出现一次由于磨损泄露而停炉的情况，磨损部位主要集中在：过热器、蒸发管、高温省煤器靠近炉膛后墙的弯头；过热器、蒸发管、高温省煤器靠近炉膛左右两测的迎风面;卫燃带上部膜式水冷壁左右两侧。32锅炉受热面磨损分析：经过详细观察测量分析后发现，造成局部磨损的主要原因有：（1）、安装时蒸发管、过热器管悬挂部分没有固定，部

5、分蒸发管、过热器管在运行中出现了错排现象，导致烟气流速不均，使受热面产生磨损。（2）、流化风量即一次风量过大,物料流化高度过高,又加之二、三次风量不足（二、三次风进入炉膛的风管都装有风嘴）且布风不均（左右两测进风量小），导致二、三次风的“密封”作用没有发挥出来，一次风及携带的物料颗粒沿炉膛左右墙壁直接冲刷炉膛内部受热面，造成过热器、蒸发管、高温省煤器左右两测的迎风面和卫燃带上部膜式水冷壁左右两侧磨损。（3）、循环灰是从炉膛后墙回送到炉膛的，因此靠近炉膛后墙的受热面弯头区域，飞灰浓度大磨损严重；另外，炉膛出口处烟道有一向炉膛内倾斜的过度段存灰严重，当存灰达到一定程度时回流到炉膛，正好落在高温省煤

6、器、过热器、蒸发管靠近炉膛后墙的弯头处，对其产生磨损。（4）、炉膛负压过大，促使物料速度加快致使磨损加剧。（5）、煤质硬度高、颗粒太大、燃烧不完全、物料浓度大造成磨损严重；有关资料表明神东煤的硬度高，硬度高的煤种经过破碎后通常多带有棱角,比近似球形的颗粒更具有磨损性；另外颗粒大于3mm的煤矸含量高时，燃烧较慢燃尽时间长，在炉膛内停留的时间较长，颗粒大还会造成流化风量（一次风量）增大，磨损也随之增大。33相对应采取的措施及取得的效果：锅炉受热面的磨损主要取决于物料颗粒的速度、颗粒直径、飞灰浓度、灰粒成份、灰量等。磨损量E与颗粒速度g成3.3次方关系，与颗粒浓度成正比关系，与颗粒分布成2/3次方关

7、系。锅炉热力计算标准中推荐使用管壁最大磨损量计算公式如下：mm/h依据影响磨损的因素及我厂的实际磨损情况，我们采取了以下防磨措施：（1）、针对蒸发管、过热器管悬挂部分出现错排，我们给蒸发管、过热器管悬挂部分加装了整形板，解决了由于管子错排而产生的磨损。（2）、减少一次风量，降低流化速度（流化高度）；拆除二、三次风风嘴，提高二、三次风量，适当调整一、二、三次风的配比，使二、三次风形成两层减缓一次风流速的均匀“气膜”让其“密封”作用充分发挥出来。现就调整前和调整后的风量进行对比：时间 名称一次风量二次风量三次风量调整前52Km3/h26Km3/h20Km3/h调整后3739Km3/h28Km3/h

8、25Km3/h（3）、减小炉膛负压降低烟气流速，调整前炉膛出口负压为-280-300Pa,调整后的炉膛负压为-250 Pa在保证炉膛不冒正压时尽可能降低负压。（4）、在易磨损的迎风受热面和靠近炉膛后墙的受热面弯头，加装防磨护瓦；在靠近炉膛后墙的受热面弯头上部加装宽度为300mm的防回流灰护板，使护板紧靠炉墙并用耐火浇注料填充其间隙。护瓦和护板的材质为1Gr20Ni14Si2。（5）、控制燃料的粒经，避免10mm以上颗粒的燃料进入炉膛，3mm以下的物料要达到50%以上，级配达到设计要求。通过运行参数优化和所采取的相应措施，主要易磨面的磨损率由原来的4-5m/h降到0.2-0.3m/h，锅炉的连续

9、运行时数由以前的1个月增加到3-5个月，大大的提高了经济效益。4、BG75/5.29M1锅炉点火燃烧器烧损：41点火燃烧器烧损的情况：点火燃烧器燃烧室内衬由氮化硅砖换为耐火浇注料后点火燃烧器有十几次程度不同的烧损；烧损程度轻时部分浇注料脱落，严重时大面积浇注料烧熔脱落，甚至会烧透燃烧室壁的钢板。这不但影响着锅炉的安全运行，也给锅炉检修造成极大的困难;具体烧损情况见图四：图图四42点火燃烧器烧损的主要原因分析： (1)、设计安装方面存在缺陷：一次热风没有安装控制风量的挡板，以至于点火时一次热风和冷风配比无法调节；点火燃烧器的温度测点太少，只有混合室有一支热电偶，对燃烧室的温度无法监测；一次热风和

10、点火冷风风道上未装流量表，一次热风和点火冷风风量只能根据一次风机出口的总风量估算，误差大。稳燃器上的油枪固定环间隙太大，油枪枪头向下倾斜，使油直接喷在浇注料表面燃烧，形成浇注料表面温度过高。点火时温升速度过快，热应力急剧增大，导致耐火浇注料脱落烧损燃烧器。（2）、一次热风和点火冷风的配比不合理，点火冷风流量和压力偏小。按过剩空气系数1.15考虑,点火时的一次热风风量为28NKm3/h，点火冷风为12NKm3/h，由于点火冷风流量和压力偏小，燃烧器内燃烧释放出来的热量在燃烧室内储存时间长，不能及时被带入混合室，导致燃烧室温度偏高而混合室温度偏低（热电偶测点在混合室，显示最大为900）。 （3）、

11、浇注料和浇注料的抓钉质量不符合要求，根据测试浇注料耐火温度达不到要求的温度1200，抓钉的材质是12Gr1MoV耐高温强度不够。 （4）、重新制定点火燃烧器的点火曲线（如图五所示），并在运行中严格执行。根据锅炉启动和点火燃烧器的特点，我们把以往3.5小时点火启动时间延长至4.5小时，并在点火时维持最低温度1小时，进行燃烧器预热。43采取措施和建议：（1）、消除安装留下的缺陷。在一次热风风道上安装了控制风量的挡板；调整了油枪的固定孔，使枪头保持水平；增加相对应的热工测点（计划在大修时实施）。 （2）、更换耐火材料，提高耐火材料和耐火材料的抓钉质量。耐火材料要经过化验合格方可使用；把抓钉的材质由1

12、Gr18Ni9Ti变为1Gr20Ni14Si2。（3）、优化运行调整，做到合理配风。锅炉点火时,一次风总量达到流化风量40 Km3/h，保证一次风机电流和一次风总挡板不变的情况下，全开冷风风挡板，调整左右一次热风风量为10Km3/h，然后投入点火装置。优化运行参数前后风量和混合室温度对比： 名称时间 一 次风总量一 次热风量点 火冷风量混合室温度（平均）调整前40 NKm3/h28NKm3/h12NKm3/h500600调整后40 NKm3/h10NKm3/h30NKm3/h7508005、结束语(1)、通过采取上述优化运行参数等措施，我公司75T/hCFB锅炉磨损得到了改善，锅炉在8次点火中，点火燃烧器没有发生一次被烧损的情况，锅炉非停次数大大减少，安全运行得到保证，供热质量和经济效益显著提高。 （2）、通过调整一次风量，不仅降低