循环流化床锅炉运行缺陷分析与安装技术

1、安全技术循环流化床锅炉运行缺陷分析与安装技术 循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。它几乎可燃用各种品质燃料，如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。床内直接添加石灰石等脱硫剂，投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.52.0时，脱硫效率可达85%90%)。这种炉型是目前环保节能型电厂的进展方向。国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段，国内越来越多的厂家也投入了循环流化床锅炉的研制和生产，安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。循环流化床燃烧技术是一种新技术，锅炉结构特别，燃烧方式与煤粉炉有本质的区分，国内在安装技术方面与煤粉炉相比还有肯定差距。本文

2、只对几个突出的问题提出自己的看法，与煤粉炉类似的问题不再涉及。 1 磨损问题 循环流化床锅炉燃用粒径在13mm以下的煤粒，流化风速很大(通常为510m/s)。磨损问题是该锅炉最大的问题。 1.1燃烧带的磨损 炉膛布风板四周为四侧水冷壁，在布风板上部3.5m高度范围内水冷壁的内外侧全部焊接销钉，整体浇注"耐高温耐磨浇注料'，外侧安装金属护板。向火面的浇注料层厚度通常为20mm。这个区域称为"燃烧带'。 燃烧带包围的空间称为"燃烧井'，燃烧井是循环流化床锅炉燃烧的中心，进行煤粒流化、燃烧、燃尽全过程。燃烧带的磨损全部由耐高温耐磨浇注料来担当，浇

3、注料的材质和施工质量是减小磨损的重点。 首先是选材问题，国内生产耐高温耐磨浇注料的厂家许多，材料的种类也许多，浇注料在不同温度下的耐磨度相差很大。有的材料在14001600范围内耐磨度最高，但在8001000温度区耐磨度很低，故材料的选用很关键。循环流化床锅炉的燃烧温度为8001000，因此要选用在这个温度区耐磨度最大的材料。 施工质量也是一个重要问题，在施工中需留意以下几点： (1)水灰比必需掌握好，一般浇注料加水7%8%，要严格按材料使用说明书施工。加水量增加1%，浇注料强度降低20%左右(未加考证)。施工用水必需干净，酸碱度要符合要求。 (2)搅拌要匀称，使用强制性搅拌机，搅拌至糊状。搅

4、拌好的浇注料不行存放时间过长。 (3)使用小直径振捣棒或片式振捣棒，将浇注料振捣实。 (4)烘炉温升曲线严格按材料供应厂家供应的资料进行 1.2水平烟道的磨损 水平烟道是烟气从炉膛进入旋风分别器的通道，结构一般为底面和两侧墙砌耐高温耐磨砖，顶部为耐高温耐磨浇注料。水平烟道入口四周的水冷壁，其向火面焊接销钉，敷设耐高温耐磨浇注料。高速烟气携带十几倍于进煤量的未燃尽的煤粒和飞灰，旋转90进入水平烟道，在入口处对水冷壁形成冲击，因此在入口处水冷壁向火面必需敷设400mm宽的浇注料。水平烟道通流面积小，烟气从炉膛进入水平烟道后流速增大。同时水平烟道截面为渐缩喷嘴状，烟气流速在水平烟道内渐渐增大，在旋风

5、分别器进口风速达到1218m/s，对四壁的磨损很大，也有可能引起四壁振动。 此处耐高温耐磨浇注料的选材和施工要求与燃烧带相同。 耐高温耐磨砖和砌砖用耐火泥也存在选材问题，必需选用8001000温度区耐磨度最大的材料。选材的失误会造成永久的后患，严峻影响电厂的平安经济运行。 水平烟道侧墙不行砌筑成单墙，增加牵连砖也不能解决根本问题，长时间冲刷、振动会造成墙体倒塌。侧墙与护板之间要用耐热钢筋连接，在高度方向每500mm至少连接一道。无护板的墙体要将相邻两墙连成整体，同样在高度方向每500mm至少连接一道。 1.3旋风分别器和料腿的磨损 旋风分别器的作用是利用离心力分别烟气中的灰粒，分别后烟气进入后

6、竖井;灰粒下降至料腿，通过返料器进入燃烧井再次燃烧。旋风分别器上部圆顶和下部锥体为耐高温耐磨浇注料，中部直筒砌筑耐高温耐磨砖，旋风分别器外部安装护板。料腿为一圆筒状，内部打浇注料，中部为料腿水冷套，外部安装护板。烟气夹带灰粒进入旋风分别器形成高速旋转气流，形成对分别器内壁的磨损，特殊是水平烟道对面的部分筒壁，气流直冲，是磨损最严峻的部位。 旋风分别器在安装过程中需留意几点： (1)分别器外部护板要保持同心度，托砖架、拉钩安装坚固且保证尺寸。 (2)耐高温耐磨砖和耐高温耐磨浇注料除保证内在质量外，安装尺寸也要保证。筒体、锥体和顶部任一截面都要保证同心度，表面整齐光滑，避开发生局部严峻磨损。与料腿

7、的连接部位要平滑过度，避开发生喉部结焦，引起旋风分别器堵塞。 (3)膨胀缝整齐、尺寸正确、填料合适。膨胀缝太小，机组运行中因膨胀不畅，造成炉墙或浇注料脱落;膨胀缝太大，会从膨胀缝引起局部磨损。 料腿内部敷浇注料，其选材和施工质量要求与其它部位相同。这里需特殊指出的是，料腿内部空间很小，是保证施工质量的难点。往往由于质量问题导致料腿磨损，从膨胀缝破坏开头，直至露出承压部件。因此对料腿部位浇注料的施工质量需特殊留意。 1.4受热面的磨损 旋风分别器后部安装有过热器、省煤器等，管排与护板之间砌炉墙或浇筑耐火混凝土，管排与炉墙之间的间隙要严格掌握。间隙过小影响受热面的正常膨胀，间隙过大会形成"

8、;烟气走廊'。"烟气走廊'内烟气流速比平均流速大34倍，磨损量与飞灰浓度成正比，与烟气流速的3.5次方成正比，如下式： T=K3.5 式中T磨损量，g/m2; 飞灰浓度，g/m3; 烟气流速，m/s; 时间，h; K磨损系数，K=C; 其中C飞灰磨损系数，与飞灰性质和管束结构有关; 飞灰撞击机会率，与灰粒所受惯性力和气流阻力有关。 在"烟气走廊'，磨损量比正常磨损量增大几十倍。省煤器区域管排密布，烟气流速较高，因此，消退"烟气走廊'是减小省煤器管排磨损的非常关键的环节。在管排施工期间，掌握管排与立柱之间的间距，管排与护板之间的距离;

9、在炉墙砌筑期间，掌握托砖架、拉钩与管排之间的距离，最终掌握炉墙与管排之间的距离。假如还有误差，可以把炉墙一层砖向内伸出肯定距离，或加装防磨板，使各处烟气流通面积全都。 2 返料器 返料器是循环流化床主要的组成部分之一。烟气携带的灰粒和正在燃烧的煤粒，通过炉膛进入分别器，在分别器内大部分固体颗粒被分别下来，经返料器又回到炉内，而烟气则通过分别器上部进入尾部受热面。一般循环流化床锅炉的循环倍率为520，十几倍于给煤量的返料灰需经过返料器返回燃烧室再次燃烧，同时循环倍率的大小也靠返料器来调整。因此返料器是关系到锅炉燃烧、过热汽温柔负荷的重要部件。 返料器的安装要点： (1)保证返料器与料腿的相对尺寸

10、。 (2)返料器各个风帽小孔的孔径不同，相互只差0.5mm。一般状况下孔径大的风帽安装在返料侧，孔径小的风帽安装在料腿侧。风帽小孔必需全部畅通，最下一层孔与返料器下平面保持10mm的距离。不分清风帽类型安装的返料器，返料不畅。 (3)返料器内部几何尺寸要严格掌握，上部舌板的高度和前后距离、下部返料板的高度和角度、上下两板的重合高度等都是关键尺寸，上下两板的重合高度一般为4050mm。这几个关键尺寸有一个存在误差，便会导致返料不畅或不返料。 (4)返料器砌筑材料为耐高温耐磨砖，材料选用为8001000温度区耐磨度最高的材料。材料不合格，返料器不能承受持续高温而发生故障，只能停炉处理。 3 漏风问

11、题 漏风问题对循环流化床锅炉影响很大。既给锅炉调整带来困难，又降低电厂的热效率，同时也污染环境。 3.1流化床风室漏风 风室漏风使其不能形成等压风室，布风不匀称，流化床存在局部死区。死区内燃料着火缓慢，一旦燃烧后热量又难以准时带走，形成局部热点，导致结焦。 床下点火的锅炉，其风室易发生漏风部位及处理方法： (1)点火装置与风室连接处。点火装置在点火时受热膨胀，与风室炉墙以及护板之间留有肯定的膨胀间隙，简单发生泄露。安装时点火装置与炉墙之间应将填料安装合适;点火装置与护板之间需加装膨胀汲取装置，密封焊接。 (2)风室人孔门。风室在点火时内部温度很高，密封填料简单烧坏，人孔门在高温下会产生变形，这

12、两种状况下都会发生漏风。因此，要安装耐高温的密封填料，人孔门增加刚度;点火时，适当缩短点火时间，掌握点火温度。 3.2旋风分别器漏风 旋风分别器内气流高速旋转，使飞灰及物料从烟气中分别出来。分别器漏风破坏了分别器内空气动力场，使分别器效率降低，旋风分别器出口飞灰浓度增大，尾部竖井磨损增大。消退分别器漏风的关键在于： (1)分别器外护板焊缝严密，炉墙砌筑砖缝不透风; (2)料腿观测窗密封严密。 3.3一次风机出口挡板内漏 锅炉点火前须启动一次风机，观测流化，增加氧量。锅炉点火时关闭一次风机出口挡板，待点火器正常燃烧后开启一次风机挡板。假如挡板不严密，给点火造成困难，只能停一次风机后再点火。风机频

13、繁启动，对风机平安运行不利。锅炉运行中需要不断调整一次风量和风压。因此出口挡板的严密性、精确性至关重要。 (1)风机选型时，要考虑一次风机挡板的严密性和可调性。 (2)风机安装后，调整出口挡板开度范围为0100%，假如不能调整到零位，加装毡垫或胶垫。 4 风帽 流化床风帽应用较广的有蘑菇型和柱型两种，风帽上匀称开812个小孔，小孔直径一般为56mm，全部小孔流通面积的总和与布风板面积之比叫做"开孔率'。通常开孔率为2.2%3.0%左右。通过小孔的风速在3040m/s之间。风帽制造一般有两种方法：(1)整体式，风帽整体铸造一次成型;(2)加工式，风帽铸造后再行加工、钻孔、热处理。 停炉后检查，床面平整，但是常常会发觉有的风帽自小孔处裂缝或脱落。分析其