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文档简介

4其他异常情况的处理措施和技术分析

4.1炉膛上部稀相区温度高于料层温度现象

当悬浮段物料浓度太高而料层厚度有限时,床温会很

低而不利于低负荷稳燃,同时会看到上部悬浮段温度往

往高于料层床温,且多伴随着有规律的炉膛温度脉动,

严重时可以造成分离器、返料器和返料腿内部区域的温

度异常升高,直至出现内部结焦为止,这样的情况并不

少见。在这种情况下,每当遇到空中温度规则性的脉

动,以1000±150左右的温度变动幅度和数十秒钟持续

周期呈现时,往往会出现空中颗粒群抱团聚燃的情况,

伴随着时而形成的“焦块雨”下落过程而有规律地形成

密相区的松散小焦块,这也就解释了为什么在较低床温

下也会发生料层床面有浮焦的原因。

发生这一现象时,主要是由于燃料的粗大颗粒份额太

少,细微颗粒份额过大,大多数的新鲜燃料无法留存在

料层中,造成炉内燃烧份额后移,呈现出某些悬浮燃烧

现象,此时往往会伴随料层的减薄,不能很好地蓄积床

料厚度,产生稀相区与密相区之间的模糊过渡界面。此

时应及时将碎煤尺寸放大一些,尤其是成灰特性很差的

褐煤,在进入炉内后迅速爆裂成灰,不能以通常的0〜

81nm颗粒度来要求其颗粒度,而应适当放大到最大15〜

251nm的粒径。此时,还可以适当降低一些一次风量,使

床温随着流化程度的适当减弱而得以获得升温条件,同

时加大一些二次风量并控制总的氧量不变或略微小一

些。

4.2返料系统回料温度低问题

在运行中会出现个别返料温度偏低的情况,此时往往

会伴随床温偏差大、炉膛负压摆动大且不易控制、回料

系统温度梯度大、返料器温度变化不均匀和回料不畅等

问题,期间有可能发生脉动式的的回料异常甚至塌灰现

象。

返料系统温度低一般情况下表示返料器、分离器或高

压流化风等方面发生了问题,造成返料不畅。其中,以

返料高压流化风压低、风量少情况最为可怕。返料器在

起不到中间回料传递作用时,必然会造成返料系统堆

灰,一旦料位太高了必然会降低分离效果,使一部分细

灰直接冲入尾部烟道而增加飞灰含碳量造成未燃尽损

失,产生粗大飞灰带来的磨损问题。而更为严重的是造

成大灰量塌灰,涌入炉燃烧室后会迅速增加床料厚度,

最严重时可增高数米左右。而当灰位太高时,如果压在

锅炉布风板上,会压垮布风板形成变形和整体损伤;如

果压在分离器和返料器中,会使返料器和分离器下移变

形,严重的会将分离器整个压垮而垮塌。这种可怕的机

械损伤事件曾发生过多次,其状可怖。为此必须设法使

循环返料系统各处故障彻底解决,低循环温度一般都明

确地表示了循环系统的故障和回料不畅的问题。

4.3点火风道内温度的异常

流化床在启动点火过程中,如果火焰偏斜或者出现

“窝火”回流现象时,通常都能在点火风道烟气壁面产

生很高的不正常高温,造成点火风道烧损。有时人们会

发现点火风道周界温度不均,说明火焰是偏斜的。还有

的时候会出现点火风道出口温度始终上不去,而火焰形

态尚可,此时表明一次风用量过大或燃油流量不足,此

时须适度减风或提高燃油压力。

很多情况下,点火筒内外温度并不异常,反而会意外

地出现点火风道局部烧损,而各处温度并不高,这就说

明是周界风配风太少而中心风太多,恰恰火焰涨粗后局

部扫过的区域又没有温度测点,该区域如果存在耐火材

料未密封好的缝隙,必然会使得抓钉等金属搭构件烧

损,从而使1000C以上的高温烟气与金属外筒接触,产

生烧损在所难免,有时甚至产生耐火浇注料大量脱落,

进一步加剧外金属套筒的大面积烧损。

为了防止传统点火筒的烧损,我们已经在启动点火投

煤的内容里做过点火筒配风说明,在此再做一些强调:

外周界风应尽可能地大一些,而内二次风则可以适当小

一些;交叉主一次风开度要很小,一般为5%〜8%左右开

度即可;按锅炉厂给出设计热出力的一半燃油量来点火

的话,一般都能满足正常安全的点火投煤温升率的要

求,况且还有提高雾化效果、减少有火焰长度、降低点

火筒烧损概率、易于掌握最佳点火筒温度环境和保护点

火风室等诸多好处,何乐而不为呢?

除此之外,严格执行点火风室温度不超过650〜

730℃、点火风道出口温度不超过750〜830℃和筒内最

高温度不超过1050〜1100℃这样的相关温度规定,同时

在点火风道对面正对其中央的炉底一次风室位置和点火

风道高度中线位置安装数个玻璃窗观察孔,通过肉眼或

摄像头直接观察点火风道内部的火焰形态,对合理的点

火过程控制极有好处。

4.4CFB炉型的运行参数准确性和自动控制问题

中国已投运的CFB已多达3000多台套,其社会影响

力非常广泛,但却并没有很好地全面发挥其技术性能优

势。究其原因,除了设计、制造、安装、研究、试验、

调试、检修和运行等多方面相关单位人员和整体的基础

理论、生产实践和专业修养等问题外,感觉更加需要引

起重视的使我们确实不能很好地保证绝大多数机组运行

监测参数的全方位准确性,无法合理细致地对运行中的

CFB机组作出更加深入精确的技术判断,相关专业技术

人员无法获得翔实真切的信息反馈。

燃烧是锅炉运行正常的基本保证,也是达到设计性能

的最核心内容,而燃烧系统相关参数则是燃烧优化最基

本的向导和基准。离开了参数的准确指示,运行调整的

依据也就没有了,甚至会由此产生误操作,进而引发运

行故障和设备人身事故,如同行进中的人群失去了双眼

和光明。这样一来,技术上的精益求精和设备上的诊断

治理工作完善性就更是无从谈起。各种参数中,我们可

以大致将它们分为压力、温度、流量、开关量、百分比

模拟量、化学成分分析数据、电流电压等电气参数、转

速振动等转动设备参数和位移量等机械尺度参数。

第五节锅炉运行温度异常问题的处理

运行温度的异常体现在燃烧系统、汽水系统、电器设

备超温和转动机械等多个系统上。

1床温异常情况的处理

床温异常情况出现时,往往伴随着床温指示过高或过低的现象,有时

会导致床温高、低报警,并带来负荷的相应同向变化,严重时可以产生灭

火和结焦事故。

究其原因有床温热电偶测量故障、给煤粒度过大或过细、给煤机工作

不正常、返料系统堵塞、外置床运行出现问题、风煤比和二次风配风不

当、排渣系统故障和石灰石系统不能正常运行等几个方面。

在处理这样的问题时,首先要检查包括分离器、外置床、回料阀在内

的整个回料系统的运行状态,判断并检查床温热电偶指示是否正确,检查

给煤机运行及控制是否正常。然后根据实际情况和检查结果对二次风进行

合理配风,同时调整一、二次风比例和燃烧整体的风煤比温度平衡因素。

此时,也有可能是床料颗粒度或筛分不正常,需要及时调节入炉煤的

粒度。床温趋于低温时,表示细颗粒太多、流化风量太大、煤量不够。那

么就先把风适当减少一些并提高一些给煤量,还可以通过返料器或外置床

放灰来增大料层粗大颗粒份额,造成温度上升趋势;反之,则可以加大风

量并减少一些煤量,加大炉底排渣量来减少一些粗大颗粒的留存,并相应

地降低床压、减薄料层厚度,实现床温的减低。如果是流化不足造成的高

床温问题,减薄床料、加大流化风量和降低石灰石用量等措施都可以产生

效果。

对于床温控制,最好在每个下二次风炉前最后一个弯头前安装数个玻

璃窗观察孔,便于顺着管口可以直接看到炉内料层着火情况,也便于观察

CFB炉内实际的流化效果、给煤的播洒状况、引燃情况和床温分布均匀

性。此外,在其他有关章节里已经谈了不少床温调节的相关处理方法,本

节就不再多讨论了。

2汽温异常的处理原则

运行操作要在每个工况下都要关注各段再热器和过热

器的出入口蒸汽温度,根据出口汽温的要求来分别掌握

燃烧尺度和减温水的用量,控制好尾部双烟道烟气挡板

调整比例,达到稳定汽温的目的。返料系统分离器后烟

温是CFB锅炉炉内中间烟气流程中唯一准确可靠的测

点,这部分扩容空间的烟气温度对汽温的响应是很灵敏

的,习惯了按照这一温度调节蒸汽温度的话,就会有很

好的预判和调节准确性。一定负荷下汽温异常时,除了

对应的过热器或再热器受热面可能有面积过大或过小的

因素外,积灰对受热面传热的污染作用也不可小视。

一些锅炉本身设计的受热面面积和结构并不存在问

题,而是被灰覆盖甚至埋没以后产生管束表面热有效性

降低和烟气流通面积利用率减少,极大地降低了吸热能

力,造成低汽温现象的发生,此时会出现污染受热面后

的烟气温度后移现象,使下一段受热面入口温度上升、

传热温差增大、排烟温度升高,此时,吹灰的重要性就

显现出来了。CFB炉膛燃烧份额上移时,也会引起蒸汽

温度升高。当减温水用量不足或给水温度过低时,很容

易造成蒸汽温度超温和受热面爆管。

每段过热器的温升和出口温度都要尽量保证原设计参

数,防止金属壁温异常,并最终保证过热蒸汽和再热蒸

汽末级受热面的出口温度达到额定设计值。因此,要求

全过程实现减温水和烟气调整挡板对受热面的有效合理

控制,有预见性地进行各段温升的合理干预,弥补一些

由于蒸发段吸热不足带来的锅炉产汽量欠缺。

我国CFB机组煤质多变和短时期快速建设带来的受热

面设计问题,都会造成锅炉炉内燃烧份额和传热比例的

位置变化,各段受热面热量分配关系出现不协调问题,

需要我们加强对汽温的监管。减温水调温自动要可靠投

运,减轻人为失误的可能。另外,还要尽可减少和消除

空气预热器漏风、流态化过程异常、燃料颗粒度问题和

燃烧调整不当等方面因素带来的汽温问题。

但是,一些减温水用量很少甚至低汽温的炉子,在煤

种变化时会无法将两侧汽温调平,解决不了热偏差带来

的汽温偏差,机组往往会被迫降负荷运行。

3减温水系统的故障处理和烟气调温挡板的合理使用

减温系统故障可以直接导致一侧过热器汽温不正常地

升高或降低,两侧受热面汽温和对应段温升控降偏差增

大,减温水流量显著失衡,也可能出现减温水流量的异

常增大或减少,有时会反复摆动。其原因可能是减温器

喷嘴堵塞、脱落,或者减温水门出现阀芯脱落、阀芯抱

死、执行机构卡涩等故障,或者发生减温水管道外漏、

阀门内漏或管内堵塞。若汽温超过规定值,应报告降负

荷运行,具体降到的程度以能设法维持汽温正常为准。

在每次减温器喷嘴堵塞时,可以用蒸汽进行反冲洗,经

采取措施无效时,应请示停炉。在大多数承压部件内部

故障发生时,如喷嘴机械性堵塞、减温器套筒移位、无

法完全隔绝的管路焊口开裂外泄和管材爆裂、减温水门

阀芯脱落和减温系统其他内部结构故障等情况下,只能

是等待停炉放水并充分冷却以后,才能处理。即便是暂

时在小负荷下勉强运行,临时凑合着解决了汽温问题,

但又会导致厂用电率升高、机组热效率下降和故障加重

等问题,最终还是要停机维护的。有一点很重要,那就

是每次检修后要及时在点火后使用蒸汽和减温水,在热

态1〜2MPa下对减温器和减温水管子进行分段的正反冲

洗,每次检修要彻底而不留瑕疵。减温水不够用时,当

然最好对受热面进行技术改造,但在短时间急用也可求

其次而进行减温水系统的改造和运行优化,如喷嘴扩

孔、增加喷嘴数量、加大减温水管径和提高减温水压力

等。

对于尾部双烟道结构,烟气挡板调节时,要保证烟气

的顺畅流动,不能出现全部关闭的情况。为此,大部分

电厂规定了在运行中始终要保持再热器和过热器调温挡

板各自开度的总和不能小于100%,并设计到调温自动逻

辑中去。再热器侧蒸汽温度偏高时,就开大过热器侧烟

气挡板而关小再热器侧烟气挡板;反之则相反。

烟气挡板本身在完全关闭时,实际还是有相当多的烟

气漏量的。好的烟气挡板设计必须保证整体全关时所产

生的最大阻力不应该超过300〜400Pa,否则会因为偶然

的误操作,带来炉膛负压瞬间剧烈变动,使引风机负压

自动跟不上调节而引发MFT指令发出,使FSSS保护动

作产生灭火事故。正常运行期间,锅炉烟气挡板前后烟

气阻力应该仅为。〜150Pa左右,引风机电耗不至于明

显增加,全关时也至少应当具有70%以上的烟气通流能

力,如果节流太大也会造成尾部烟气走廊而加剧了省煤

器、空气预热器的局部磨损,尤其是靠近前后墙的省煤

器的弯头部分。多数省煤器正常设计烟气流速是8.2〜

9.5m/s,烟气走廊所形成的太高流速,肯定不利于省煤

器和空气预热器管材寿命,会加剧磨损。

4其他异常情况的处理措施和技术分析

4.1炉膛上部稀相区温度高于料层温度现象

当悬浮段物料浓度太高而料层厚度有限时,床温会很

低而不利于低负荷稳燃,同时会看到上部悬浮段温度往

往高于料层床温,且多伴随着有规律的炉膛温度脉动,

严重时可以造成分离器、返料器和返料腿内部区域的温

度异常升高,直至出现内部结焦为止,这样的情况并不

少见。在这种情况下,每当遇到空中温度规则性的脉

动,以1000±150左右的温度变动幅度和数十秒钟持续

周期呈现时,往往会出现空中颗粒群抱团聚燃的情况,

伴随着时而形成的“焦块雨”下落过程而有规律地形成

密相区的松散小焦块,这也就解释了为什么在较低床温

下也会发生料层床面有浮焦的原因。

发生这一现象时,主要是由于燃料的粗大颗粒份额太

少,细微颗粒份额过大,大多数的新鲜燃料无法留存在

料层中,造成炉内燃烧份额后移,呈现出某些悬浮燃烧

现象,此时往往会伴随料层的减薄,不能很好地蓄积床

料厚度,产生稀相区与密相区之间的模糊过渡界面。此

时应及时将碎煤尺寸放大一些,尤其是成灰特性很差的

褐煤,在进入炉内后迅速爆裂成灰,不能以通常的。〜

8nlm颗粒度来要求其颗粒度,而应适当放大到最大15~

25nlm的粒径。此时,还可以适当降低一些一次风量,使

床温随着流化程度的适当减弱而得以获得升温条件,同

时加大一些二次风量并控制总的氧量不变或略微小一

止匕

——O

4.2返料系统回料温度低问题

在运行中会出现个别返料温度偏低的情况,此时往往

会伴随床温偏差大、炉膛负压摆动大且不易控制、回料

系统温度梯度大、返料器温度变化不均匀和回料不畅等

问题,期间有可能发生脉动式的的回料异常甚至塌灰现

象。

返料系统温度低一般情况下表示返料器、分离器或高

压流化风等方面发生了问题,造成返料不畅。其中,以

返料高压流化风压低、风量少情况最为可怕。返料器在

起不到中间回料传递作用时,必然会造成返料系统堆

灰,一旦料位太高了必然会降低分离效果,使一部分细

灰直接冲入尾部烟道而增加飞灰含碳量造成未燃尽损

失,产生粗大飞灰带来的磨损问题。而更为严重的是造

成大灰量塌灰,涌入炉燃烧室后会迅速增加床料厚度,

最严重时可增高数米左右。而当灰位太高时,如果压在

锅炉布风板上,会压垮布风板形成变形和整体损伤;如

果压在分离器和返料器中,会使返料器和分离器下移变

形,严重的会将分离器整个压垮而垮塌。这种可怕的机

械损伤事件曾发生过多次,其状可怖。为此必须设法使

循环返料系统各处故障彻底解决,低循环温度一般都明

确地表示了循环系统的故障和回料不畅的问题。

4.3点火风道内温度的异常

流化床在启动点火过程中,如果火焰偏斜或者出现

“窝火”回流现象时,通常都能在点火风道烟气壁面产

生很高的不正常高温,造成点火风道烧损。有时人们会

发现点火风道周界温度不均,说明火焰是偏斜的。还有

的时候会出现点火风道出口温度始终上不去,而火焰形

态尚可,此时表明一次风用量过大或燃油流量不足,此

时须适度减风或提高燃油压力。

很多情况下,点火筒内外温度并不异常,反而会意外

地出现点火风道局部烧损,而各处温度并不高,这就说

明是周界风配风太少而中心风太多,恰恰火焰涨粗后局

部扫过的区域又没有温度测点,该区域如果存在耐火材

料未密封好的缝隙,必然会使得抓钉等金属搭构件烧

损,从而使1000℃以上的高温烟气与金属外筒接触,产

生烧损在所难免,有时甚至产生耐火浇注料大量脱落,

进一步加剧外金属套筒的大面积烧损。

为了防止传统点火筒的烧损,我们已经在启动点火投

煤的内容里做过点火筒配风说明,在此再做一些强调:

外周界风应尽可能地大一些,而内二次风则可以适当小

一些;交叉主一次风开度要很小,一般为5%〜8%左右开

度即可;按锅炉厂给出设计热出力的一半燃油量来点火

的话,一般都能满足正常安全的点火投煤温升率的要

求,况且还有提高雾化效果、减少有火焰长度、降低点

火筒烧损概率、易于掌握最佳点火筒温度环境和保护点

火风室等诸多好处,何乐而不为呢?

除此之外,严格执行点火风室温度不超过650〜

730℃、点火风道出口温度不超过750〜830℃和筒内最

高温度不超过1050〜1100C这样的相关温度规定,同时

在点火风道对面正对其中央的炉底一次风室位置和点火

风道高度中线位置安装数个玻璃窗观察孔,通过肉眼或

摄像头直接观察点火风道内部的火焰形态,对合理的点

火过程控制极有好处。

4.4CFB炉型的运行参数准确性和自动控制问题

中国已投运的CFB已多达3000多台套,其社会影响

力非常广泛,但却并没有很好地全面发挥其技术性能优

势。究其原因,除了设计、制造、安装、研究、试验、

调试、检修和运行等多方面相关单位人员和整体的基础

理论、生产实践和专业修养等问题外,感觉更加需要引

起重视的使我们确实不能很好地保证绝大多数机组运行

监测参数的全方位准确性,无法合理细致地对运行中的

CFB机组作出更加深入精确的技术判断,相关专业技术

人员无法获得翔实真切的信息反馈。

燃烧是锅炉运行正常的基本保证,也是达到设计性能

的最核心内容,而燃烧系统相关参数则是燃烧优化最基

本的向导和基准。离开了参数的准确指示,运行调整的

依据也就没有了,甚至会由此产生误操作,进而引发运

行故障和设备人身事故,如同行进中的人群失去了双眼

和光明。这样一来,技术上的精益求精和设备上的诊断

治理工作完善性就更是无从谈起。各种参数中,我们可

以大致将它们分为压力、温度、流量、开关量、百分比

模拟量、化学成分分析数据、电流电压等电气参数、转

速振动等转动设备参数和位移量等机械尺度参数。

围绕有关CFB锅炉燃烧方面的参数来看,给煤量和

石灰石下粉量、燃油流量、煤斗煤位计、锅炉各处的风

量、循环返料系统相互间压差、料层差压及床压、密相

区和稀相区各处压力温度、炉膛压力控制测点、各类阀

门风门开度、减温水流量、火检模拟量、分离器出口压

力、转向室烟气压力和温度、排烟温度、各小型电机电

流、飞灰在线监测、高温段受热面金属壁温、炉本体各

处的膨胀指示器、包括氧量在内的烟气成分(NOx、

Sox、。2、CO、N2、CO2和CH4等)等运行参数,最

容易出现测量误差和指示错误,而其中很多参数恰恰也

是非常重要的CFB运行过程主要监视数据和关键参数。

在众多的汽水系统参数中,有很多可以间接或直接地对

燃烧调整具有参考和指导作用,比如其中屏式过热器和

屏式再热器的壁温、各段减温水流量、汽温变化和分段

温升、两侧蒸发量差异等等实际上就反映出了火焰的分

布和燃烧上的具体差异,没有这些参数,也很难精确地

对运行调整做出良好的预判断和精确的操作计量。

事实上,在国内大多数CFB机组上,人们很难看到

这些参数整体有超过75%以上能够精确显示的个别机组

成功案例,这一说法并非危言耸听,只要你任意选几个

CFB用户的主控室数据库去看一看就明白其中的瑕疵所

在了。其中的问题主要体现在代表点位置选取错误、测

量系统标定问题、读数显示误差很大、参数测量稳定性

差、测点数量不够多、相应的灵敏度不足、测点短缺、

数据位置错误和显示值小数位数选取不合理等几个方

面。

问题的解决,需要各个CFB用户、设计规划、设备

调试、安装制造和研究单位及其相关部门齐抓共管,按

照测量仪器仪表的相关国家和行业标准做好自己的事

情,严格遵守基本技术规范,形成良好的职业习惯和严

谨认真的工作作风,具体的做法在此不再赘述,希望大

家都去规范地做好每一个细节。有些烟气压力的测量,

需要反吹扫装置在线工作并获得一定的读数补偿,此

时,如果补偿值不稳定或补偿错误,将会直接导致烟气

压力的显示值偏离正确数值,尤其是正压侧的炉内高浓

度物料密集区域的炉膛压力测点,这种情况时有发生。

在实践中,你经常会听到同煤种同型号CFB锅炉不同用

户在介绍经验时,所涉及的一次风、二次风风量在相同

工况下迥然不同的数字介绍。

例如,问:哈锅135MW流化床在700mm左右的

料层厚度下,其维持临界流化的最低流化风量是多少?

有说8x104m3/h的,有说16x104m3/h的,更有说

21x104m3/h的。其实,根据我们多年的调试和试验研

究经验,此时,多数情况下最低流化风量约为

(13±1.5)x104m3/h,具体数字随物料堆积比重、颗

粒度筛分、设计流化速度、布风板开孔率及其风帽型式

的不同而有所区别,且在减风下行时略小一些;而加风

上行时略大一些。这样,在几乎相同的风量需求下,各

用户竟然给出了误差达到倍数关系的不同数值心得,可

见不少企业对数字的准确性是多么的不重视,很容易造

成用户技术经验上的误导和错误理念,以讹传讹终将贻

害无穷。这样类似的数字概念混乱现象举不胜举,有些

事故的发生完全是运行量化不准确所带来的必然后果。

上述内容的表述说明了我国CFB机组自动化程度不

高的原因,除了煤质多变、执行机构动作不可靠和设备

选型不当问题以外,也从根本上解释了运行参数测量不

精确所带来的自动无法精确投入的关键因素。经常可以

听到司炉、值长和其他热机专业技术人员对热工测量的

抱怨,这些人们深深理解运行参数的核心作用和运行过

程量化操作的重要性。许多自动装置和系统不是功能上

不能投入,而是由于不准确和不灵敏可靠而带来的"不敢

投入"自动的心理恐惧问题,更反映出设备运转过程缺乏

精确量化诊断和过程控制完善性。

自动化和测量技术发展到今天,欧美发达国家和一些

我国沿海等发达地区的DCS系统准确率已经很好了,

煤粉锅炉的自动控制技术运用已非常普遍和完善,俄罗

斯甚至可以采用最原始和传统的调节器、继电器、机械

结构、简单PLC调节和开关量串联等旧有技术就可以实

现了整台煤粉炉机组全面的安全自动控制,基本实现无

人值守的程度。

反观CFB炉型,我国电厂除了褐煤和优质烟煤CFB

机组自动化程度略高一些以外,大多数用户无法实现锅

炉岛全面自动化控制。所谓相对可以稳定投入的自动,

也仅限于给水自动、减温水自动、除尘器自动、干除灰

自动、炉膛负压自动等几项有限的传统简单变量调节的

经典自动,但也时常需要解除自动手动调节。而床压控

制(即所谓排渣自动)、给煤自动、风量协调控制、配

方方式调节、氧量控制、点火过程控制、炉跟机协调控

制、返料循环系统控制、AGC对锅炉的干预协调控制、

燃烧自诊断调节等项核心控制和辅机调节控制等自动控

制内容却始终拿不出可靠方案,也因数据信息误差、执

行机构动作不可靠、负荷变化率跟踪失常和自动稳定性

差等原因而不能逐个完善和安全投入。鉴于验收达标的

指标考虑,各方面为了试运工作的进度计划顺利完成,

致使验收造假现象比比皆是,调试期间的"伪自动''情况

普遍,这一点对我国发展大型化CFB技术十分不利,尤

其是今后的CFB超临界机组。

第六节返料器运行异常的原因和处理

返料器本身是一个以0.9~1.8m/s流化速度连续工

作的一个鼓泡床物料循环过程中转装置,其风室压力随

机组、煤种、结构差异和负荷大小的不同在8~45kPa

范围内变化,大中型CFB返料器的风室压力一般为28

~45kPa,其原理基本为自平衡式返料斜腿连接倒形

的流化风室和立腿接松动风室的两分仓结构,炉前回料

斜腿数量相对于物料分离器的单根立腿,可以是一变二

或一对一型式,非常类似于传统洗手池下方的防臭反水

弯头结构。

以此来看,其运行不稳定的因素就显得比较容易分析

了。对于返料器故障,可分为异常堵塞和烟气返窜两类

主要问题,其他的问题可以在叙述时加以概括,不再赘

述、

1回料器故障的原因与处理

1.1返料器堵塞时会出现以下现象

a旋风分离器底部压力急剧波动并很快升高。

b返料器小风室和高压流化风母管压力升高,回料器流化风量波动并

伴随高压流化风机的电流波动和异音。

C床压波动且下降,料层逐渐减薄,有可能引起床料翻滚。

d.床温可能上升,汽温、汽压均下降。

1.2引起返料器堵塞的主要原因

a因高压流化风机入口滤网堵塞或阀门开度过小导致高压流化风量

低,使回料阀堵灰、结焦、不流化。

b返料室风帽损坏,造成风室的漏灰、堵灰。

C耐火保温材料脱落而影响返料床流化,造成堵灰、结焦。

d返料温度过高或回料含碳量过高引起结焦。

e煤中细颗灰所占比例较大,造成回料阀泄灰负荷加重,回料能力受

到制约。

1.3返料器堵塞的处理方法

在发生回料不畅故障时,可在保证流化床炉内充分流化的前提下适当

减小一次风量,同时注意炉膛负压调整,控制炉膛出口微正压运行,减少

石灰石加入量,降低细灰不能很好循环带来的料层减薄问题。当旋风分离

器下部压力超过某一数值无下降趋势时,需要尽快处理好高流风机滤网堵

塞,清理畅通后增大回料阀流化风量,然后突然降低,反复几次后恢复正

常风量,尽可能疏通好返料器,如结交是则必须停炉来处理了。对于带有

外置床的CFB锅炉,此时可开大相应外置床锥型阀,使得循环灰可以有一

部分先返回炉膛,以维持料层厚度,同时注意汽温和床温调整,检查堵塞

现象是否消失,若不正常现象消失,恢复正常运行方式。

此时,应注意监视旋风分离器进、出口温度、尾部受热面温度。在这

些烟温还能维持正常时,应该说还有挽救的余地。如发生堵塞前,炉膛上

部差压偏大,则说明物料循环量过大,应通过外置床和返料器直排灰管子

来排除过量的循环物料,调整炉膛上部差压至适当,必要时停运石灰石系

统。

也可以通过对敲击和气力吹扫方法,来促使分离器立管、炉前回料斜

腿的灰移动速度加快一些。为了防止这种情况出现时不能很好观察和判

断,建议在立管上加装观察孔和临时吹扫用管件,必要时可以在开孔处加

装隔绝玻璃堵头观察窗和观察用的摄像头,以备万一和防患于未然。

每次停炉时,应注意对返料器内部和风帽进行检查和清理,确保其鼓

泡床运行过程的安全可靠,杜绝"死床"和异常流化、漏灰堵灰情况的发

生。

2烟气返窜

2.1发生烟气返窜时会发生的如下现象

a料腿可能烧红,回料阀料腿及旋风筒料腿温度升高。

b回料风压波动大且有下降趋势,分离器附近烟气负压略有降低且脉

动。

c炉内床料减少,床压下降并带来正压侧一、二次风压的降低和对应

风机电流、风量的增加。

d料层及炉膛内部密相区温度上升,锅炉蒸发量显著减少。

e飞灰可燃物增加,粒度变粗。

2.2烟气返窜的原因。

a立管料位过低,立管存料被吹空或立腿回料堆积高度不足有空隙。

b回料器风帽堵塞或其它原因形成流化风室或松动风室一侧工作异

常。

c回料器流化风量过大或漏灰。

d燃料和炉内物料的细微颗粒过少,无法形成足够的炉内灰浓度,循

环物料量过少,致使返料器内部和立腿无法正常存留细灰。

e分离器内筒破损或脱落,造成飞灰短路现象。

2.3烟气返窜故障的处理

烟气返窜指的是在正压侧密相区和分离器负压的压差作用下,极少一

部分炉内烟气通过返料斜腿、返料器和立管被短路到分离器直接进入尾部

烟道的现象。消除这一情况的关键是建立返料系统的飞灰存量,形成返料

器和立腿构成的料柱栓塞作用。那么,就可以在不引起灭火保护动作范围

内,尽可能降低回料阀的流化风和松动风风量,以达到存会不至于被吹跑

的目的。如果仍不能建立灰柱栓塞,还可以通过补料系统向炉内添加小粒

径的细微颗粒床料,促使炉内物料循环过程的建立和高浓度氛围的良好返

料细灰条件。

如确定风帽堵塞、结焦、分离器内筒破损等问题严重到已无法解决

时,应及时汇报,根据情况确定是否停炉处理。

第七节排渣困难的原因和处理

排渣困难主要可分为布风板排渣口堵塞、落渣管堵塞

或漏渣、冷渣器内部堵塞、冷渣机内部堵塞、冷渣装置

出渣口堵塞、冷渣输送设备堵塞、渣库排渣困难几方面

内容,本节分别予以简要说明和解释。

a布风板排渣口堵塞

布风板排渣口分为侧边排渣和布风板底部排渣两种方

式,其堵塞产生的机理大致相同,也略有区别。底部排

渣的排渣口,位于布风板中心的流态化过程活泼区域,

其主要特点就是流化程度比较强烈、较薄的粘滞层、大

粒径块状物居多和新鲜燃料分额相对较高;而侧边排渣

口的特点则正好相反,大颗粒少、流态化弱、粘滞层

薄、新鲜燃料相对较少。

底部排渣口的堵塞往往是应为大颗粒相互挤压在一

起,形成落渣口管口排渣的屏障,此时可以通过在该类

排渣口附近加设面向渣口中心的定向环绕风帽和一个略

高于布风板表面的耐高温环形短管圈,使该部位大块物

不至于团聚聚拢在一起,使其相对松弛一些,肯定是有

利于排渣顺畅的。由于此处存在新鲜燃料成分,如果堆

积的大块物堆状粘滞层正好在管口产生局部弱流化甚至

趋于静止时,而落渣口刚好有局部风室漏风的话,就会

形成局部小焦块,会因结焦而隔断落渣通道,此时应消

除局部漏风因素,并设法改善落煤口播煤效果,使新鲜

燃料与渣口的短路现象得以抑制0

侧排渣的方式根据其特点的不同,自然会有不同的原

因和处理方法。侧排渣堵塞也有因为物料过大而堆挤在

一起形成局部栓塞的,此时也可以采用局部扩口或者增

设阻流隔台的方法来处理,必要时也可加设定向流化喷

咀。很多时候是因为锥形阀打不开、落渣管堵塞以及耐

火料脱落等引起排渣口不畅或根本不下渣。

b落渣管堵塞或漏渣

侧排渣与底部排渣相比,较为细微的新鲜燃料直接排

出去的很少,相对来讲排渣损失略小一些,另外一个关

键的好处是对床层的不均匀性影响较小,床温均匀性稍

好,对大面积布风板来说是较好的选择"旦它对排出难

燃的粗大颗粒效果不是特别好,且落渣管不能做成垂直

角度形成一定倾角,这一方面就显得底部排渣有排渣相

对顺畅的好处,所以建议在侧排渣落渣管的炉外部分加

装一个人工捅渣口是有好处的,便于应急处理。感觉以

后的发展方向应当是将侧排渣和底部排渣两者合而为

-,发挥各自优点,建立良好的排渣工艺方法。

落渣管在进入冷渣设备之前,受到高温物料的灼烧,

如果没有良好的水冷套管处理,会在形成金属材料的长

期高温腐蚀作用,在金属材料失效后很容易局部泄漏,

而泄漏点无论在风室或者在炉外,都会引起空气返窜造

成排渣口附近弱流化物料的局部结焦影响下渣的顺畅,

严重的泄漏虽然不影响下渣了但会使四周红灰飞溅火苗

乱窜,极不安全也污染环境,这样的情况在许多CFB炉

型上屡见不鲜。为了保护落渣口,不少用户在落渣管上

裹上了耐火浇注料,但这样一来反而加速了金属材料的

腐蚀老化。

与底部排渣的垂直渣管不同,侧排渣落渣管有一个倾

角,有时候会因为这个倾角不够大而限制了落体能力。

所以我们可以看到许多侧排渣口的用户,在拆除了锥形

阀以后还加大了这一落渣管的倾角,并对其外面加以水

冷套管处理,应该说这样一来的确解决了侧排渣落渣管

堵塞的一方面问题。

C冷渣器内部堵塞

风水联合内冷式冷渣器,属于鼓泡床或气力移动式冷

渣设备。其最重要的环节就是流态化对大块颗粒物的不

适应,是一种可以吃细粮而不能消化粗粮的西洋化设

备,很不适应很多国内CFB非得强烧块状、片状物居多

的砰石和油页岩等劣质煤的情况。即便是燃用原煤的炉

子,由于输碎煤系统的不健康状态,也很难保证其颗粒

度能够满足0~8mm粒径要求、切割粒径1.8~

2.5mm和合理的筛分分布这样苛刻的要求,那么就会

给进入冷渣器的床料颗粒尺寸提出了很高的要求。

冷渣器的堵塞原因大致有这么几个:冷渣器远控失灵

或者指示测点有误、冷渣风机意外跳闸、颗粒过于粗

大、煤质变差或者返料器意外塌灰使排渣量急剧增多、

受热面泄漏使存渣潮湿、进渣口或出渣口堵塞、锥形阀

不能开启、进风量过小或冷渣器风室漏灰、内部迷宫粉

仓的隔墙太高或水平段绕流高度或横向尺寸过大、风帽

缺损或堵塞以及冷渣风机出口风道泄漏等等。

d冷渣机内部堵塞

冷渣机一旦发生内部冷却水泄漏,会使底渣潮湿而变

得非常粘滞,不利于排渣。另外,转速小于实际排渣量

需求、控制室冷渣器远控失灵、冷却水流量太小不能保

证良好冷渣效果、设备设计能力不足选型有误、煤种变

差或返料器意外塌灰使排渣量急剧增多、冷渣机的螺旋

刮板缺损、冷渣机电机故障、转动齿轮咬合不良、传动

系统卡涩停转和出入口段渣管堵塞,也都会直接导致排

渣不畅。需要分别予以处理,在日常巡检中要注意及时

发现这些问题并给与及时处置。

对于滚筒式冷渣机,筒内负压有利于平稳运转。其负

压点源头多选择在省煤器下方的冷灰斗上,利用一根母

管将该处负压通过并联支管引入冷渣机内,此时应当在

支管上加装调节阀,用于平衡各台冷渣机的绝对负压。

这一点很关键,恰恰被很多用户所忽略,要知道负压的

稳定对颗粒流动过程冷却是有明显好处的,一部分热量

可以被空气流动直接带走,也有利于密封效果和颗粒落

体的稳定性。

e冷渣装置出渣口堵塞或泄漏

冷渣器或冷渣机出渣口堵塞原因主要是由于冷轧装置

内部有异物跌入其排渣口、渣口附近有显著裂口、耐火

浇注料残留物留存、出渣口口径太小不能顺畅排渣以及

后面紧跟的输渣设备故障等几个原因。

f冷渣输送设备异常

多数的排渣输送带都分别由刮板式输送带、垂直或倾

斜式提升机以及渣库前的进料斗组成。刮板机和提升机

犯卡不能正常移动是最常见的机械输送故障,卡涩原因

分别有输送带沿长度方向找中心不精确、刮板或提升斗

强度不足变形、电动机异常、硬质大块物件跌落卡涩、

排渣水平沟道两侧表面贴墙材料脱落、环境中有高温灼

烧物高温烧损变形影响、提升机侧翼或料斗因异常应力

而脱落或变形、整个输送带边线方向安装不在一条轴线

上、输送带送渣能力不足、运转过程中输送带跑偏以及

动静之间间隙过小。这些故障只要严格按照检修规程去

做是不难解决的,但要提醒的是,很多厂子为了所谓压

缩基建资金,而采购了一些乡镇小厂的非品牌产品,造

成了设备质量问题,无法顺畅出渣。

g渣库排渣困难

渣库排渣不畅的主要原因是设备安装或选型不良,造

成机械质量瑕疵。伸缩式排渣管犯卡、排渣门打不开、

位移自控探针失灵、长时间未及时排空渣库、渣库内表

面不光滑或倾斜角度不够、排渣含水量过大以及管口原

来的封堵物未拆除等都导致渣库排渣不畅,只要及时按

要求逐一处理好了,问题就解决了。

h其他堵渣原因

当耐火浇注料脱落后跌至布风板破坏渣口流化,燃料

或床料颗粒度过高无法正常流化、原煤中夹带的其他块

状异物跌至排渣口附近或者布风板本身因操作不当产生

结焦时,都会直接引起排渣不畅。这样的处理原则,就

显得比较明确,分别消除其造成堵塞的原因即可。有的

时候搞笑的是,很多工程的布风板风帽通孔清理不彻

底,风室安装时的耐火施工支撑物、封堵材料和耐火浇

注料残余物未清理等等都会直接导致排渣不畅甚至整个

布风板无法维持正常流化。

第八节给煤系统故障及其处理

燃料是保证CFB锅炉安全可靠运行的基础。为此,

本节对给煤故障的原因和处理方式所做的说明比较详

细,旨在希望对用户有较好的借鉴作用。

1给煤系统故障现象及其带来的影响

出现给煤系统故障时,计量式皮带给煤机和刮板给煤

机大多会发出断煤信号,断煤的给煤机给煤量显示会迅

速到零。如果是一般的电机停转、断链、飘链、停电、

落煤口堵煤、原煤斗空仓或煤斗棚煤等不伤害转动机械

的非卡涩性故障停运,此时电流值也跟着迅速到零"旦

如果发生了皮带跑偏、刮板卡链、异物落入电机和皮

带、输送带被变形边角框架卡住等机械应力性故障时,

转动机械会被异常突起物紧紧地绞住,或被严重卡涩,

此时电动机电流会迅速剧增产生过电流现象,往往还伴

随着电机过热、局部变形扭曲、难忍的异常噪音和显著

的设备振动现象。

伴随着给煤机故障的出现,如果没有投入自动控制方

式且伴随有电气故障的话,有时会出现瞬间的给煤量突

然增大、而后又迅速回落到零这样的情况;断电故障

时,一般会出现的给煤量直接到零。热工自动失灵时,

给煤量的异常增加或降低现象都可能发生,需要运行人

员根据床温变化和原来的给煤量来判断这种异常煤量变

化,及时解除自动方式而改用手动控制,恢复正常的该

给煤机煤量,避免异常结焦或灭火事故的发生。

2给煤系统故障的原因及其处理

原煤仓棚煤引起断煤时,应迅速启动原煤仓疏松机

构,并组织人员打开捅煤口进行捅煤处理,敲击煤斗仓

壁以促进下煤;如果煤斗空仓时,应当尽快组织输煤系

统上煤,补充原煤至正常煤位。为了防止棚煤断煤,需

要运行人员在平时就定期运转原煤输送装置,利用干煤

棚等措施杜绝高水分原煤进入原煤仓。实际上,如果原

煤水分超过8%,就很有可能造成原煤斗的棚煤、给煤

线堵煤和整个给煤线的粘堵情况。

事实上,除了煤的原因以外,造成原煤斗堵塞的根本

原因,还在于原煤斗的设计结构能否满足顺畅下煤的基

本条件。原煤斗壁面越是光滑、煤斗竖直壁面与水平的

夹角越大就越有利于原煤下落,使其壁面摩擦阻力降到

最低,更多地体现重力落体作用。对于煤斗内衬板的选

择,建议采用很光滑的5~6mm不锈钢板,但要保证

每个钢板之间的侧板衔接部位不能有异常凸起和错位,

焊接后的焊口要做一定的光滑打磨处理,消除表面的粗

糙尖锐部分,并保证每个板面之间接缝严密,无沟槽现

象。个别电厂选用了聚乙烯钢化塑料板内衬,其光滑度

和衔接质量也不错,但必须注意的是,这种材料耐高温

性能差,一旦遇到90~10CTC以上高温环境时,因其高

温烘烤变形和表皮锐化,使其表面质量就不能保证了,

很不适合于那些高挥发分易燃煤种,如褐煤和优质烟

煤。

还有一个方面,就是要讲究煤的定期疏松,需要在煤

斗的四角装上高质量的疏松机装置,定时开启疏松机的

齿条做往复运动,使原煤不至于在煤斗内形成紧密挤压

的情况。通常我们看到有不少用户采用了所谓双曲线形

原煤斗,似乎从道理上借鉴了流体力学原理,但错就错

在原煤是固体介质,不会像流体那样按照冷却塔方式,

以双焦点方式顺畅流动并相互产生排斥性松弛作用,却

由于其形状收腰过急、收口太小而造成重力挤压的原煤

聚集状况,使得煤斗内存煤密度更大、更容易搭桥棚

煤。为了更好地保证煤斗下煤顺畅,建议将原煤斗改为

"葫芦状"双煤斗结构,就是说在给煤口上方3~4m高度

上截断原来的煤斗,另外加设一个下部小煤斗,使原先

下落的煤在给煤口上方某个高度上突然扩径增大面积,

瞬间得到一个彻底的压强释放,构成落煤口附近局部的

较为松弛的边壁流特点,在多个电厂进行的这种改造实

践证明,其收效十分明显,且改造成本不高。

给煤机后的落煤管堵塞和高温烟气反窜至给煤机的现

象也是比较常见的情况。落煤口堵塞问题曾经困扰了许

多燃用高水分煤质的CFB锅炉用户,其堵煤状态与煤斗

堵煤略有不同。一般情况下,落煤管不会因为棚煤问题

而堵塞,多是由于粘稠粘堵、纤维质或异物堵塞、以及

下落煤料挤压的过于瓷实,而造成落煤管堵塞。对落煤

管堵煤,治理的方法主要依靠合理的吹扫风结构和风源

的结构设计,使之产生局部流体力学振动,并对原煤实

施强制性疏松,然后依靠风力引带的喷射作用,来达到

彻底解决问题的目的。风源选择上,必须要有冷风和热

风的混合,且同时引自一次风风源,使就地的风压达到

10kPa以上,混合后播煤风风温永远不低于35℃,尤

其是易结冰冻结的冬季.要知道,很多北方机组在冬季很

容易由于关内结冰而直接导致落煤管堵煤。播煤风的结

构可以是简单的夹心喷嘴,但最好是空气泵喷射原理的

播煤分结构,既不会由于正压而引起煤粉尘返窜到落煤

管上部给煤机位置,也不会形成局部抱团的脉动式落煤

障碍,只能是产生强力的疏松落煤喷射播洒,形成非常

好的炉内播煤效果,且对床温均匀性和快速引燃有极大

的好处。

假如播煤风设计不好,就会直接导致高温烟气反窜。

伴随着烟气返窜过程,还会发生因为高温物料在流化过

程中喷涌到炉前落煤口附近,造成落煤口高温灼烧,使

落煤管烧红、烧裂管口或法兰脱开而形成落煤口附近大

量漏红渣,严重时还会造成给煤机皮带着火、刮板给煤

机烧损变形卡涩,四周粉尘飞扬、污浊不堪。此时,最

好采用最合理的播煤风空气喷射泵方案,可以彻底解决

这一问题。只有在万不得已的情况下,才需要敲打落煤

管,才需要采用传统的糟糕质量的所谓给煤机密封和落

煤管直接吹扫播煤风,实践证明,传统的密封风和播煤

风设计方案比较愚蠢,过于没有想象力。此外,炉前落

煤管弯头处加装捅煤口进行捅煤操作,也可以被认为是

一种比较有效的堵煤处理手段。

给煤机本身的故障肯定是造成断煤的直接因素。很多

时候,给煤机会发生诸如传动电机故障、传动系统故

障、刮板卡链、刮板机断链、链条飘偏、皮带打滑、皮

带撕裂、皮带跑偏、异物卡死、落煤闸板无法打开、启

动逻辑错误、旋转给料阀故障或者断煤信号误发等诸多

故障问题。究其原因,不外乎设备制造质量差、安装工

艺不到位、操作不当、热控逻辑及其测点错误、电气设

备故障和检修维护不彻底等几方面原因,只要我们按照

这些诸多问题的具体原因逐一加以处理和预防,避免给

煤机故障的发生是完全可以做到的。

断煤信号误发会导致给煤机意外跳闸,常常引起运行

过程中的事故断煤。为此,不少用户直接将断煤信号的

执行机构用铁丝绑死不动,或者干脆从热控信号中取消

了断煤信号引发给煤机跳闸的逻辑,这样做可以暂时解

决一时的断煤问题,但却为更多的给煤机损坏埋下了隐

患。因为没有断煤信号的保护,很多给煤机发生过不少

损坏皮带、拉坏刮板和链条的事情,电机的烧损和轴承

系统过热故障也在这种情形下不断发生。大家应该更关

心如何使断煤信号保护装置得到完善,尽量去设置更好

的信号灵敏度和感应量准确性,执行机构动作要确保可

靠、准确、到位,而不能强制解除断煤信号的逻辑保护

作用。

煤斗给煤闸板和给煤机后的落煤闸板误动,是造成给

煤机意外逻辑跳闸的一个原因。当煤闸板无法正常打开

时,由于启动逻辑条件的不满足,不能启动给煤机。这

时,如果多台给煤机都不能正常启动或者中途意外跳闸

的话,启动过程顺利的点火启动过程就不能保证,而运

行中的CFB锅炉则会因为燃料量不保而使床温迅速下

降,造成令人失望的被迫灭火停机。因此,保证给煤机

前后的煤渣板的正常使用是非常关键的,要加强日常的

煤渣板检修维护管理,使其执行机构的最大开位和最小

关位的受力角度合适,开关灵活可靠并保证开关位置到

位。这其中,以给煤机前的给煤闸板最容易出现问题,

其原因在于该闸板前承受着非常高的压力,其压力源于

原煤斗煤位的重力作用。一些电厂在实际使用时,将给

煤渣板取消或者使之处于常开位置,而在给煤机闸板的

下面或者上边装设了可以封住原煤的阻力棒格栅,应该

说也是一个不错的选择。而笔者认为,阻力棒格栅封堵

元件安装在给煤闸板之前的位置上为最佳选择,应为你

不能仅仅考虑了闸板不能动作或者误动带来的麻烦,你

还必须要考虑事故检修时可以完全隔断给煤机和煤斗之

间的空间,而阻力棒结构已经可以使局部原煤变得比较

松弛,只要在使用时不完全抽空所有的阻力棒即可。这

时,由于在阻力棒与给煤渣板之间,原煤相对松弛,已

极大地缓解了闸板压力,应该说正常情况下动作会变得

非常自如,而不必过分担心它的卡涩和不灵活问题,除

非检修维护质量太差。这样一来,就有可能恢复最初正

常的给煤机启动条件和逻辑保护功能了。

对于制造质量良好的给煤机来说,刮板机、皮带给煤

机所发生的跑偏卡涩问题,基本上都属于在试运行过程

中机械中心找正精度不够或后期过大的给煤量负载、异

物卡涩等原因造成的,只要我们在设备试运或检修后尽

早地认真地去做了,后期也不要将给煤机煤量加到极

限,输煤系统注意巡检和清理异物的话,就不太可能发

生这样的问题,除非高温烟气反窜形成了意外的烧损变

形和设备损毁。为了更好地监视给煤机的运行状态,我

们建议将每一个给煤机电流都反映在DCS操作画面

上,而且考虑到其电流值很小且随时都有一定的脉动,

应该将给煤机电流小数位数取到至少整数后两位小数,

这样做很有好处也很有必要,希望大家都去尝试一下,

体会其中的奥妙。

给煤机出口端落煤管前的旋转给料机是最容易造成堵

煤的一个设备,其最初设计意图是想要起到一个锁气器

作用,将烟气反窜的可能性彻底消除。但事实上,由于

原煤是包含有许多带有显著粒径的碎块和粉末的混合固

体物质,而不像煤粉或除尘器下落的飞灰那样,呈现出

200um以下的极其细微粉状物体。这样一来,必然导

致旋转给料机的旋转叶片经常受到固体阻尼作用,不是

被颗粒别住形成卡涩,就是被扭力所变形,是在转不动

了就直接将其电动机憋坏而烧损线圈,使其始终处于一

种极其难受的运转过程。绝大多数情况下,旋转给料机

没有气封效果,烟气该返窜的时候照样返窜,根本起不

到锁气器作用,反而会由于其太频繁的故障而极大地妨

碍了给煤机的顺利落煤,经常造成给煤机的堵煤故障。

为此,目前国内CFB、用户已基本拆除了其给煤机后的

所谓旋转给料机,而代之以非常通用的一般密封风系统

和播煤风方案,采用直通式落煤管方式。尽管现在绝大

多数用户的气力式密封和播煤风设计的缺陷也不少,但

总比反复堵煤要好得多。

给煤系统故障直接导致一台或几台给煤机及其给煤线

不能正常给煤,一是会引起断煤一侧的和整体的床温急

剧下降,需要尽快恢复该给煤线运转以恢复床温,尽量

保持住原来的机组负荷;二是给煤线中断时,会造成左

右侧床温无法达到平衡一致,产生床温偏差,需要尽快

适当降低机组负荷,将断煤一侧的的其他给煤线给煤量

提高,并同时减少未断煤一侧的其他给煤线给煤量,以

减少左右侧的床温偏差,达到暂态床温均匀的目的。当

给煤机断煤时间过久时,床温下降是比较快的,如操作

不及时会在几十秒内降低到75(TC以下,使流化床料层

温度下降到无法维持正常燃烧的程度,这时就必须按故

障处理原则及时进行停炉操作了,停机在所难免。

但无论如何都不能仅用一台给煤机来大量增加出现给

煤线故障一侧的燃料,而应有两台或两台以上的给煤机

来分担缺煤侧的煤量,杜绝单台给煤机长期处于设计额

定出力,最多用到单台给煤机88%~93%额定给煤量,

防止更多给煤机的意外跳闸,而且单给煤机出力过大

时,还会造成局部给煤不均和播洒效果低下。实在难以

维持原来的负荷时,最好通过减负荷运行来达到保证剩

余给煤机及其相关给煤线的可靠运转。

对于双床结构的大型CFB机组来说,两个单独的布

风板床温之间出现严重温度偏差时,会直接造成两侧物

料堆积密度的差异和流化程度的偏差,随之会发生两侧

密相区高度上的差别,一段时间后引起床压的变化,形

成翻床的前兆,应设法通过适当降低机组负荷、平衡两

端给煤量来迅速消除这种床温偏差。

第九节事故及故障处理原则

1事故及故障处理基本原则

1.1当机组发生事故或故障时,机组人员应及时做出正

确分析和判断,设法消除事故根源,迅速恢复机组正常

运行,满足系统负荷的需要。

1.2在设备确已不具备运行条件或连续运行对人身、设

备有直接危害时,应停炉处理,否则应尽量维持锅炉机

组的运行。

1.3发生事故时,机组单元长接受值长领导,运行人员

在机组单元长、值长的指挥下,以主值为主迅速处理事

故。

1.4事故处理结束后,做好详细记录,并汇报领导。

2.事故紧急停炉

2.1紧急停炉条件:

a达到MFT动作条件而保护拒动时,应及时紧急停

炉。

b所有水位计损坏,无法监视水位时,应及时紧急停

炉。

c主给水管道、主蒸汽管道、再热汽管道或炉管严重

爆破时,应及时紧急停炉。

d锅炉尾部烟道内发生二次燃烧或炉膛烟风道爆燃,

造成设备严重损坏时,应及时紧急停炉。

e锅炉主蒸汽和再热蒸汽汽压升高,超过安全阀动作

压力而安全阀拒动,同时过热器和再热器的对空排汽门

又无法打开时,应及时紧急停炉。

f安全阀动作后不回座,压力直线下降,汽温变化到

汽机不允许时,应及时紧急停炉。

g当DCS所有操作员站出现故障无法进行监视和操

作时,应及时紧急停炉。

h炉墙破裂且有倒塌危险,危及人身或设备安全时,

应及时紧急停炉。

i锅炉房内发生严重的火警、灾难性地质或水文灾

害、严重骚乱或恐怖袭击,严重威胁人身安全,直接影

响锅炉的安全运行时,应及时紧急停炉。

2.2紧急停炉操作

在汽包水位可以保持的情况下,首先手动MFT停

炉,复位各跳闸设备开关,关小引风机挡板,保持炉膛

负压-50~-100Pa,进行通风;但如过发生二次燃烧时

应立即停止两台引风机,关闭其出入口烟气挡板。解除

各个运行投入的自动,人工手动调整汽包水位,关闭各

级减温水门、给水门、主蒸汽门和省煤器上水门,使得

整个汽水系统呈现完全封闭的状态,保温保压。如汽压

上升较快,可打开几个疏水门泄压,待压力不再升高时

及时关闭疏水。并检查各个空气门是否严密关闭,必要

时逐一关严。

如果水冷壁发生严重泄漏,不能保持正常水位时,则

停止向锅炉供水。如果床料过厚,超过1~1.2m时,可

以适当加快床料的排除工作,但杜绝将全部床料放尽,

造成冷空气倒灌,产生炉内爆燃、金属变形和耐火层冷

淬事故,防止冷却过速带来的麻烦。

如果尾部烟道中发生泄漏,应维持正常汽包水位,但

需要观察省煤器出水温度和周围烟气温度条件是否满足

继续上水的条件。此时,汽包壁温与上水温度的偏差,

不能超过45。(2,而省煤器周围的烟气温度也不能太低,

防止保温不利。紧急停炉的冷却过程与正常停炉相同,

但时间可适当缩短。如遇炉管爆破,则应该待蒸汽排除

后再停引风机。其他操作应按正常停炉处理。处理完后

将原因及处理过程做好记录。

操作完毕之后,应及时向值长和专业领导汇报。

这里需要提醒的是,如果发生了锅炉负压保护动作、

有可能是严重爆燃等事故引起停炉时,或者汽包严重缺

水造成水位低保护动作停炉时,就必须立刻停掉除高压

流化风机以外的所有风机,使得引风机、一次风机、二

次风机、播煤风机和点火风机,使得料层处于完全静止

状态。停炉数分钟后,可以接着停下来高压流化风机,

此时已不太可能形成返料器内部结焦或回料堵塞情况。

这样做,可以有效防止发生强烈的死灰复燃情况,杜绝

产生水冷壁与循环物料之间的强烈换热,以减少水冷壁

受损的情况,防止炉内受热面严重变形。

3.故障停炉

3.1故障停炉的条件

a给水管路、受热面管子以及其它承压部件泄漏,但

尚能维持锅炉运行及汽包水位正常时,可申请故障停

炉。

b主、再热蒸汽、过热器管壁、再热器管壁温度或床

温超过规定值,经调整仍无法恢复正常时,可申请故障

停炉。

c锅炉给水、炉水及蒸汽品质严重超过标准,经多方

面调整无法恢复正常时,可申请故障停炉。

d锅炉严重结焦,难以维持正常运行时,可申请故障

停炉。

e排渣系统发生故障,锅炉不能正常运行,经多方面

调整无效时,可申请故障停炉。

f回料阀或外置床堵塞,经多方面调整无效时,可申

请故障停炉。

g流化质量不良,不能维持锅炉正常运行,经多方面

调控无效时,可申请故障停炉。

h锅炉汽包水位所有的远方水位计指示损坏时,可申

请故障停炉。

I锅炉房内发生火警,威胁人身安全和设备安全运行

时,可申请故障停炉。

3.2故障停炉的操作

故障停炉指的是锅炉运行状态出于某种紧急状态,但

还允许有一定时间向值长、主管领导以及调度部门进行

申请和解释,经值长下达故障停炉指令后,才可以进行

的机组操作人员事故停炉过程。

故障停炉的操作过程与紧急停炉次序一致、操作内容

基本相同,但区别是故障停炉时,锅炉机组尚有适当短

时间的延迟停炉条件,因此在操作时尽量按照正常停炉

过程来完成,最大努力地去做好停炉善后工作的准备。

但久拖不决的迟疑,最终会使故障停炉条件转化为紧急

停炉条件,导致被迫紧急停炉。

第七章调试过程技术问题的处理

第一节CFB锅炉调试技术的应用背景

与常规锅炉相比,循环流化床(CFB)锅炉的调试工

作技术性问题比较多,需要充分掌握其核心专业内容。

调试技术人员尤其是主要负责人,必须做到概念正确、

条理清晰、工艺熟悉,能够正确地及时处理现场可能发

生的各种CFB运行与检修问题,促进调试进度的保证,

实现合理的运行过程。

由于CFB技术的大型化过程在1998年以后发展的

相当迅速,国内从最初的以50MW装机容量为主要大

型CFB机组直接发展到2007年以后以引进阿尔斯通技

术和国产自主开发的不带外置床或带外置床的单床、双

床300MWCFB机组为大型机组概念。从2006年开始

我国又成立了600MW超临界CFB锅炉的研发体系,

预计在2012年即将在四川白马电厂投产我国自主研发

生产的首台600MW超临界CFB机组。在同样一个时

期内,国外则完成了从世界范围内以示范为主的

150MW、250MW和300MW亚临界CFB机组到

460MW超临界CFB示范性机组投运的过程。

国外CFB机组与国产CFB机组的发展历程相比主要

有以下几个特点。

1国外煤质运用范围狭窄

国外机组所使用的燃煤质量要比国内好许多,基本上

以常规烟煤、褐煤和贫煤为主,缺乏我国国内丰富的无

烟煤、油页岩、煤泥、洗中煤、生物质掺烧、燃气掺烧

(包括高炉煤气、焦炉煤气等可燃气体)和煤阡石的实

际使用经验,带来引进技术的源头问题。

我国自主研发的CFB锅炉更加重视多变煤种对受热

面布置和炉本体及其辅机选型合理性的设计研究,在这

方面取得了大量的实战经验,对燃料变动所引起的炉型

变化和运行优化的客观规律和技术措施的认识更加深入

细致。但缺乏的是广泛深入的产、学、研一体化体系制

约,对生产环节信息反馈的处理不及时严谨,各制造、

设计、建设、调试、生产和主管单位缺少科学慎重的工

程整体技术管理规范,有关的国家标准、技术报告和行

业企规显得比较随意,缺乏正确指导性和数据量化的真

知灼见,有时还难免掺假杜撰。

2国外冷渣器技术单一

国外普遍使用风水联合内冷式流态化冷渣器技术,对

物料颗粒度要求和排渣量的限制比较大,不很适合我国

煤种多变、劣质煤和阡石用量大、煤泥和其他异常掺烧

物料品种复杂的排渣要求,引进技术或其国内仿照研制

技术生产的冷渣器(机)频频出现结焦、堵渣、检修维

护困难、烧损变形和泄漏等多种故障,造成人们对最初

引进技术极大的质疑。

我国陈松林先生等人自主创新了滚筒式冷渣机和其他

类型冷渣机,在很大程度上克服了引进技术的不良效

果,大大缓解了排渣问题,并针对性地提出了各种设备

和调试的解决方案,这一点已被国际上广泛认同。

3外置床技术的使用情况

国外的大中型循环流化床机组,广泛地采用了循环灰

与受热面接触的鼓泡床或移动床的Intex.Alstom等类

型外置换热器,通过调节流经受热面的灰量来调节汽

温,其内部可按设计要求附带再热器、过热器、省煤器

或水冷壁,对保持平稳适当的床温,形成良好的负荷调

节过程物料循环过程燃烧温度起到了较好的作用。西安

热工研究院等单位和个人在理论和结构上对外置床也做

了十分有益的尝试,获得了一定的成功经验,合理地简

化了结构更便于运行和检修处理。带有外置床的CFB机

组一般从最低不投油稳燃负荷到高负荷一般为835~

920℃,床温比较平稳,稳燃特性良好。

但我国更多的自主研发CFB锅炉不带外置床,尽管

其运行过程床温的波动范围从最低不投油稳燃负荷到高

负荷一般为780~96CTC,但也能很好适应过热蒸汽和

再热蒸汽吸热量要求,可获得理想的出口蒸汽温度。

4国内外对CFB建设的不同认识

欧美国家始终没有把CFB技术作为火电发展的一个

主流去关注,对它的大型化始终持审慎态度,其建设、

调试和商业投运周期远远比我国国内工期长久得多,工

艺细节规定得很细致入微,包括燃料的苛刻要求。有限

的不到二十多台200MW以上CFB机组也仅限于示范

性的工程建设,并没有广泛进行推广应用,预计今后十

年内随着环保力度的加大,有望进一步拓宽市场份额,

并开始回过头来参考中国业绩进行研发、制造。

近两年随着我国流化床制造业的成熟和出口环境的改

善,我国向亚、非、拉丁美洲国家大量出口了数十台75

~1025t/h蒸发量的高压、超高压和亚临界CFB机组。

而与此同时,欧美国家的有关制造厂也对欧洲土耳其、

波兰、西班牙和一些亚洲国家出口了不少大中型CFB机

组。国外建设的机组,必须要稳定煤质,千方百计地使

用够设计寿命,而且不会简单对控制系统和辅助设备进

行无原则的改动。发达国家电力发展,不强求劣质煤极

度使用,很讲究全社会的综合环保经济效益,绝不可能

一味简单追求单机效率的提高而搞所谓"以大带小〃、"以

超临界换亚临界”等儿戏般简单洗脑式工程,即浪费了社

会人力资源、矿产资源、水文资源和环保资源,又耗费

了大量的有限建设资金,助长了败家子作风和习气。

我国国内随着前十年电力建设项目立项对环保和循环

经济要求的不断提高,CFB机组建设进入了一个前所未

有的快速发展时期,到目前为止已投运的各类CFB机组

多达三千多台套,总装机容量已突破七千万千瓦以上,

占到国内火电总装机容量的11%的份额,真正成为世界

上首屈一指的CFB技术应用大国。实际使用中,很多领

导层和技术管理政策,都以CFB为燃用和消耗煤阡石、

污泥、煤泥、生物质、洗中煤、油页岩和高炉尾气等劣

质燃料的设备,兼顾环保特点和综合利用的特殊性政策

原则。但可惜的是,一批已经克服种种困难步入正常发

电运行的10OMW~150MW的CFB机组在"以大带小"

的机组建设政策下,被过早地拆除,使其作用还远没有

得到发挥。更何况这些机组前期工程和运行消耗的大量

物资和人力资源折算的社会综合环保、节能、资源、资

金、成本等潜在影响是多么的巨大!很希望关注一下这

个情况的合理性。

5自动化程度和设备硬件情况的不同

欧美等发达国家所采用的CFB机组自动化程度都非

常的高,几乎可以达到无人干预的运行过程,而自动化

程度的保证依靠着设备硬件装置的可靠性。

事实上,燃料的差异也严重影响着自动化程度和设备

硬件装置的可靠性,我国CFB锅炉出现的种种问题,大

多涉及到煤质燃料多变、劣质煤灰分大、入炉煤颗粒度

不保证、给煤或回料异常等燃料的供应问题。燃料的变

化,意味着锅炉性能的明显改变,对运行调整产生直接

影响。

对流化床锅炉来说,风门挡板的远方调节可靠性和对

位精确度,直接影响着燃烧调整和运行优化的效果。而

烟风系统有关的温度、压力、流量、料位、给煤量、飞

灰在线监测和物料循环参数等DCS表盘数据是眼睛,

直接反映着燃烧体系的运行和启停工况,使得专家诊断

系统可以及时地对流态化的低温燃烧过程做出合理判

断,弄清楚数据之间的关联关系以及每个扰动量的直接

或间接效应。

因此,燃烧自动的保障,必须建立在这样的燃料稳

定、数据准确和远控部件的可靠动作技术之上,国内自

动化水平不高的原因大致就出在这些问题上。

其他问题不再赘述,可参阅其他文献资料。

综上所述,尽管我国CFB发展势头迅猛,运用广泛

且已积累了不少经验和学术成果,但受到技术本身发展

历程的限制,使其仍然存在一定的缺憾。国内外不同地

域的大专院校、研究院所、制造厂家和设计单位的专业

人士对基建调试和运行优化的认识不同,技术和实践上

的意见分歧在所难免。为此,本章内容旨在起到抛砖引

玉的作用,促进调试技术的进步和提高,尽力统一认

识,规范调试。

第二节调试过程的基本内容和一般性技术要求

1设备的系统性熟悉过程

机组调试之前,须对锅炉岛全部主辅系统设备做到心

中有数,同时还要对影响到CFB安全可靠运行的其它相

关系统设备进行基础性了解和熟悉。

除了锅炉炉本体及其主辅系统以外,燃料输送和破碎

系统、机组全面热力系统、除盐水水系统、冷渣器风水

冷系统、汽机旁路系统、空冷机组真空系统、机炉之间

管道系统和其他公用系统等的设备工艺特点、技术指标

和制造性能,都会影响CFB机组运行特性。如果对这些

系统不能完整掌握,就无法很好贯彻锅炉整体调试计

划,不可能高质量地实现全部的技术指标。因此,在调

试人员进入现场之后,首先要做到系统熟悉,在整个调

试指挥过程中才能够做到准确无误,才可以做到调整操

作游刃有余。系统熟悉关系到日后全面调试计划的落实

与技术保证,是

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