循环流化床锅炉调试运行技术探讨.docx

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循环流化床锅炉调试运行技术探讨

440t／h循环流化床锅炉调试、运行技术探讨

1前言

DG440／137112型循环流化床锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司在消化吸收引进技术的基础上，自行设计、制造、安装、调试和运行技术代表着我国现行135Mw等级循环流化床锅炉的整体技术水平。

河南义马锦江能源综合利用有限公司2×135Mw矸石电厂，锅炉为DG440／13.7型循环流化床锅炉，机组从2004年7月6日开始分部试运，1#、2#机组分别于2004年9月16日、11月6日通过72+24小时考核试运，1#机组试验期间负荷率98.9％；2#机组试验期间负荷率96.5％；经河南省电力节能检测中心性能测试，1#锅炉热效率92.56％，2#锅炉热效率94.00％，排渣可燃物与底渣可燃物均维持在1.5％以下。

在实际运行中，锅炉带负荷能力强、变工况运行迅速稳定，排渣通畅，均能按省调度中心负荷指令曲线运行。

运行两年来，1#锅炉最长连续运行时间116天，2#锅炉最长连续运行时间133天，平均运行连续周期80天左右。

1#、2#锅炉之所以能够运行长期、平稳，主要是锅炉在设计、安装过程中，充分考虑了机组的调试、运行，进行了相当的技术改造。

另外在调试、运行中，现场技术人员认真分析，在试运中针对性的解决了不少循环流化床锅炉一些疑难问题，也是我厂机组能够正常运行的重要因素。

2锅炉概述

锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，两台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。

炉膛内布置有屏式过热器和屏式再热器管屏；一片全分隔水冷分隔墙。

炉膛与尾部竖井之间，布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台J阀回料器。

尾部由包墙分隔，在锅炉深度方向形成双烟道结构，前烟道布置了

两组低温再热器，后烟道从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器，向下前后烟道合成一个，布置螺旋鳍片管式省煤器，之后沿锅炉宽度方向分开为左、右烟道，布置卧式空气预热器，空气预热器采用光管式，沿炉宽方向双进双出。

锅炉设有六台给煤机和三个石灰石给料口，给煤机和石灰石口置于炉前，为前墙给料。

炉膛底部由水冷壁管弯制围成的水冷风室，通过膨胀节与床下风道点火器相连，风道点火器一共有两台，每台中各布置有一个高能点火燃气燃烧器，无其它助燃燃烧器。

炉膛左右两侧各设置一台选择性多仓风水联合冷渣器。

锅炉汽水系统回路包括尾部省煤器、锅筒、水冷系统、汽冷式旋风分离器进口烟道、汽冷式旋风分离器、HRA包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器及蒸汽连接管道过热器系统中设置两级喷水减温器，以调节控制蒸汽温度，一、二级减温器分别设置在低过出口、屏过出口蒸汽连接管道上。

再热蒸汽系统包括低温再热器、

屏式再热器及连接管道。

再热系统布置有两级喷水减温器，一级布置在低再进口集箱前的管道上，作为事故喷水减温，二级布置在低再与屏再之间的蒸汽连接管上作为微喷水减温器，再热蒸汽温度主要采用烟气挡板调节。

由两台一次风机、引风机、二次风机、点火风机、播煤增压风机、冷渣风机和三台J阀风机构成锅炉的烟风系统。

从一次风机出来的空气分成三路：

第一路，经一次风空气预热器加热后的热风（或经点火风机）进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第二路，热风经播煤增压风机后，用于炉前气力播煤。

第三路，从一次风机出口风道引出至皮带给煤机，作为给煤机密封用风。

二次风机供风经二次空预器预热后经炉膛中部前后墙二次风箱分上下两层多喷口送入炉膛。

3锅炉设计参数或经优化后运行参数（满负荷）

项目数值

项目

数值

主蒸汽温度／℃

主蒸汽压力／MPa

再热汽温度／℃

给水温度／℃

主、再热汽温两侧温差／℃

汽包水位／一

床温／℃

床层压力／kPa

炉膛差压／kPa

J阀底部温度／℃

J阀底部压力／kPa

排渣温度／℃

排烟温度／℃

最低流化风量／NⅧ0，h

冷渣器床压，kPa

冷渣器一室温度／℃

烟气含氧量腭

点火风道壁温／℃

<9[）（]max<950

>42

<150

<132

79000

3～7

<800

3～5

<1100

试过程中进行的技术改进和措施

41煤制备及给煤系统

我厂煤制备系统采用一级筛分，二级破碎，其设计流程如下

4设计、制造、安装、调试

因燃用义马长焰烟煤，煤质比较松软，煤燃烧后灰渣为粉末状，锅炉正常运行不能产生合适粒度物料，锅炉燃烧不易控制。

根据摸索，将振动筛蓖由原来的10mm扩大至20mm，炉膛物料达到了设计要求。

我厂给煤机采用皮带称重给煤机，在锅炉安装过程中，吸取很多厂已经多次出现炉膛热烟气反窜烧毁给煤机的教训，将给煤机密封风从二次冷风改为高压头的一次风机出口。

另外在Dcs上设计了给煤机保护程序，比如断煤保护、堵煤保护、超温保护、无密封风保护等，有效的防止了给煤机的损坏。

确保了煤仓断煤过程中，给煤机的安

全。

4.2冷渣器系统

DG440／137112型循环流化床锅炉采用典型的东锅自带风水联合选择性排渣冷却器。

选择性冷渣器沿渣走向分别为选择室和三个冷却室，并配有各自独立的布风装置。

每个小室用耐火砖砌成的分隔墙隔开，渣流绕墙从墙下孔洞流过。

冷渣器所用风由单独的冷渣器流化风机供风，冷渣器风机共两台，一台工作，一台备用。

四个仓的流化空气正常运行时都来自冷渣器风机出口的冷风。

冷却室排气在隔墙顶部中间排出，从炉膛侧墙返回炉膛。

冷渣器布风板上布置有工1型定向风帽。

通过开关排渣管用风以及调节风量，控制排渣，排渣风主要由J阀风机提供。

为防止大块颗粒或小块焦堵塞炉膛排渣口，在输渣管上加装一路由空压机提供的高压反吹风。

为使冷渣器能够正常工作，在第一室（选择室）内加装一根定期放渣管；定期排放第一室的粗渣。

为了减轻冷渣器一室的输渣压力，我们将每个室进渣孔洞扩大为设计的2倍，另外在四室放渣管旋转阀前接两根临时排渣管：

一根与输送机相接；一根与定期放渣池相接。

4.3风室漏渣

两台锅炉启动运行过程中，均出现炉膛向风室漏渣现象。

根据我们观察和分析，漏渣分两种情况：

第一种：

由于气流从底部中间送入，使得气流在风口四周产生回流区而造成漏灰。

第二种：

漏灰主要布风板四周沿炉墙向下漏渣。

观察看到，漏灰时是间断的，一股一股的，严重时，整个床面连续大量下漏。

分析漏渣原因，分析认为主要是

以下原因：

1）燃料粒度与设计粒度相差较大：

床料的组成中，细颗粒所占比例很大，漏渣现象较为严重。

2）运行中的布风板阻力较设计值偏小：

布风板阻力设计是按满负荷时一次风量为2：

~0000Nm3／h计算的，实际

满负荷运行时，一次风量仅有160000Nm3／h～180000Nm3／h。

比设计值低约：

15500Pa左右。

3）运行中发现，在保持一次风量不变时，床压升高超过某一限度时，漏渣量明显增大。

4）在升降负荷过程中，由于给煤量、一次风量的增加或减少，布风板阻力也随着发生变化。

当稳定的布风板阻力接近或低于相对应的负荷阻力时，漏渣的可能性就增加了。

5）漏渣与流化有关系，在正常流化情况下，流化不良的区域就容易漏渣，如炉墙四周。

为了减少布风板漏渣，我们调整破碎系统，使燃料组成中粗颗粒所占比例增大，漏渣现象得到改善。

另外在风

帽下加装临时节流装置，提高布风板阻力0.8kPa左右，在运行过程中控制床压运行范围在5.7kPa。

以上措施采取后，漏渣问题得到明显改善。

44J阀返料问题

“J”阀回料器共两台，对应布置在每台旋风分离器的下方，支撑在构架梁上。

“J”阀回料器用风由单独的高压J阀风机负责，“J”阀回料器共配备有三台高压头的罗茨风机，每台风机出力为50％，正常情况下两台运行、一台备用。

回料风母管压力通过“J”阀风管与一次风管之间的联络管道上的阀门调节。

J阀风通过底部风箱及立管上的四层充气口进入J阀，实现定量送风。

J阀在锅炉正常运行时，在建立灰循环后，一般不作调整。

但当回料不正常时应对J阀风进行调整。

我厂循环流化床锅炉在运行过程中存在返料不畅的问题，其中高负荷时容易返料短时中断，形成脉冲返料，低负荷情况下容易出现返料中止。

我们根据参数变化情况认真分析，认为返料脉冲或中断，均为返料短时堵塞，此时返料器返料能力低于旋风分离器收集物料能力。

对返料风进行调整，可以使返料正常。

同时保证“J”阀回料器风帽、充气孔的通畅，也是返料正常运行的关键。

我们对最上层充气孔进行了改造，添加了压缩空气，保证了充气孔压力。

4.5点火风道

根据其它电厂循环流化床锅炉点火风道，在点火过程，存在坍塌、烧红，而导致点火失败、设备损坏的教训。

我厂在点火风道施工过程中改变了设计的浇注料，选用了耐火度更高（≥1750。

c），强度更大的刚玉莫来石为骨料的浇注料来浇注点火风道。

另外，在实际点火过程中，控制点火风道温度术1150。

c，保持热一次风门开度>30％等

措施。

从试运至今锅炉启动10多次，从未发现任何问题。

另外，我们在燃烧器正对面点火风道混合风室安装了观火孔，来观察燃烧器燃烧情况，及时调整燃烧器燃料量和风量的配比。

4.6锅炉受热面防磨

循环流化床锅炉磨损问题是影响循环流化床锅炉长期安全运行的重大问题。

循环流化床锅炉炉内固体物料浓度是其他锅炉的几十倍，且颗粒大。

因此锅炉的金属受热面与耐火材料磨损非常严重。

我公司锅炉在设计生产过程就注意了锅炉下部敷设浇注料卫燃带和水冷壁管过渡区域的磨损问题，该区域水冷壁向外弯曲避让冲刷。

另外我公司在浇注料卫燃带和水冷壁管过渡区域水冷壁管2米高度施以超音速电弧喷涂。

在炉膛四角以及双面水冷与水冷壁夹角处沿宽度方向1米向上8米施以超音速电弧喷涂。

、另外在运行过程严格控制入炉煤颗粒粒径达到8mm以下。

在安装过程以及平时检修过程让水冷壁内面保持光滑整洁，消除施工过程中的焊缝、焊疤等。

5锅炉启动试验、调试项目

5.1烘炉

本锅炉烘炉采用烘炉机用热烟气干燥方式来完成，根据东锅440t／h超高压中间再热CFB锅炉的耐磨耐火浇注料的资料和烘炉机出力共布置14台烘炉机。

每台锅炉烘炉历时170小时。

锅炉在烘炉期间采用临时上水泵补给水。

整个烘炉期间，升、降温均按照烘炉方案进行，未超出耐火材料厂家规定的范围。

烘炉结束后，电厂、监理、耐火材料厂家、电建及调试单位共同对烘炉情况进行了全面检查，一致认为烘炉质量达到要求。

其中冷渣器按烘炉机和燃气压力情况分别达到了510℃和556℃。

点火风道按烘炉机和燃气压力情况分别达到了690℃和700℃。

回料阀斜腿、立腿、分离器出、入口按曲线实现。

锅炉的高温烘炉阶段结合了安全阀整定、吹管、蒸汽严密性试验一并进行。

5.22冷态试验

5.2.1主要风量测量装置的标定

锅炉燃烧风量是运行人员调整燃烧的的重要依据，其测量的准确性直接影响到锅炉的经济安全运行。

安装在锅炉风道上的风量测量装置，往往由于安装位置管道直段不能满足设计要求、装置加工误差等原因使流量系数偏离设计值，为锅炉运行的需要，我们对锅炉主要的风量进行了测量。

按等截面布置测量点，标准测速元件采用毕托管，

压差信号用电子微压计读取。

由于风量测量装置厂家的设计数据在试运期间多次修改，根据厂家最后提供的数据，

DCS上显示风量与实测值基本相符。

5.2.2风量调节挡板检查

风门挡板检查在冲管结束后进行，通过实地检查及在全关、全开状态下风量测量及管道压力判断风门能否关严，并检查判断与指示开度位置、DCS显示是否一致。

通过多次反复检查，锅炉风系统有较多的风门挡板实际位置与DCS显示不符，多数调节挡板全关状态下关闭不严等问题在启动前已解决。

5.2.3测定炉膛布风板阻力特性

料层阻力与最小临界流化风量、炉膛空板阻力特性见下图：

料层阻力与最小临界流化风量布风板阻力特性曲线

5.2.4观察炉膛布风板的布风均匀性和床料流化特性

床料流化特性及流化均匀性试验采用10mm以下的流化床炉渣，#1炉首次做流化试验时发现炉膛右