300MW循环流化床锅炉运行说明书哈锅.docx

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300MW循环流化床锅炉运行说明书哈锅

300MW循环流化床锅炉运行说明书

发布时间：

2011-1-20  阅读次数：

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　运行说明书

　　编号：

1500.CFB-001（A版）

　　哈尔滨锅炉厂有限责任公司

　　前言

　　循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，燃烧温度一般在850-920℃。

循环流化床锅炉主要有高脱硫效率、低NOX排放、高碳燃烬率、长燃料停留时间、强烈的颗粒返混、均匀的床温、燃料适应性广等优点。

随着循环流化床锅炉技术的发展，我公司引进了ALSTOM公司200～350MW等级大型CFB锅炉技术，锅炉造价远低于同种容量煤粉锅炉加脱硫或脱硝设备，是新一代的环保型绿色锅炉。

　　发电有限责任公司2X300MW开远工程的循环流化床锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的HG-1025/17.5-L.HM37型锅炉。

采用引进的Alstom公司的循环流化床锅炉技术进行技术设计，并完全按照引进技术所确定的原则进行施工设计和制造。

　　本说明书根据该炉的设计特点，介绍锅炉本体的使用要求，运行原则及注意事项。

说明书中的各项内容是对锅炉使用过程中提出的基本要求，目的在于防止损坏锅炉，保证锅炉的使用性能和寿命。

有关锅炉配合整套发电机组运行的详细规程，应由用户自行制定。

本说明书仅作为用户编制锅炉启动和运行规程时的指导性资料，有关启动及运行的具体规定，需由用户参照相关规定编制锅炉操作规程。

　　目录

　　1.CFB锅炉基本运行原理-------------------------------3

　　2.锅炉概况-------------------------------------------4

　　3.锅炉整体启动前的几项重要调试过程-------------------7

　　4.锅炉整体启动前的准备-------------------------------10

　　5.锅炉冷态启动---------------------------------------13

　　6.锅炉温态启动---------------------------------------17

　　7.锅炉热态启动---------------------------------------17

　　8.锅炉运行调整---------------------------------------19

　　9.锅炉停炉-------------------------------------------22

　　10.锅炉停炉保护---------------------------------------25

　　11.常见事故处理---------------------------------------26

　　锅炉启动曲线---------------------------------------36

　　主要设计参数表：

-----------------------------------39

　　1.CFB锅炉基本运行原理

　　循环流化床锅炉的炉膛接纳经过破碎的煤粒和脱硫所需要的石灰石，与大量强烈扰动的细灰粒混合，在其内以相对较低的温度（约850℃）完成燃烧和脱硫过程。

这些固体床料被炉膛底部一次风吹起而流化。

床料的密度是炉膛下部高，并沿炉膛高度逐渐降低。

　　高效旋风分离器能够捕捉离开炉膛的床料，这些炽热颗粒经过回料系统再循环回炉膛，构成了一个再循环回路，而烟气流过常规的尾部过热器、再热器、省煤器空气预热器等受热面、经除尘器由烟囱排出。

　　运行的CFB锅炉从化学意义上讲就是一个良好的流态态反应器。

大量床料强烈的扰动和混合，较高的气/固滑移速度以及较长的停留时间。

为传热及化学反应创造出一个良好的环境。

因此，CFB锅炉可以高效的燃用难燃煤种，并有效的脱硫，通过低温燃烧及分级送风方式确保低NOX排放。

　　CFB锅炉稳定运行时，循环回路的总床料量应保持恒定，当燃烧中灰份和脱硫产物不断生成，其数量大于烟气携带的细灰的数量时，必须连续排放床料，燃烧室生成的总灰量的25%~50%作为底渣由冷渣器排出，其余部分在除尘器被收集起来送入灰库。

　　1.1CFB锅炉的配风原则

　　•一次风

　　一次风的作用是使床料在炉膛内流化，在50%锅炉负荷范围内，一次风量恒定不变；之后随负荷增加至额定值，一次风量成比例增大。

在额定工况下，一次风量约是进入燃烧室的总风量的35%，运行中用风量控制挡板使炉膛两个布风板的风量相等。

　　•二次风

　　二次风量是完全燃烧所必须的补充风量。

运行中它的主要作用是控制氧量。

二次风机入口导叶控制二次风压，以确保风能够进入炉膛。

通过4个控制挡板调节燃烧室下部各二次风喷口的风量分配。

在50%锅炉负荷范围内，风量也基本恒定不变；之后随负荷增加至额定值，二次风量也成比例增大。

总二次风量约是进入燃烧室的总风量的50%。

　　•高压流化风

　　回料阀、外置床、冷渣器的供风以及部分吹扫风由5台高压流风机并联提供，用调节挡板控制各设备风量的分配。

各种流化用风量（外置床流化风、回料阀流化风以及冷渣器流化风）最终都参加燃烧反应。

　　1.2CFB锅炉温度调节原则

　　炉膛温度必须维持在850℃左右，这是脱硫反应的最佳温度。

这个温度是由燃料放热与炉膛和外置床吸热的平衡决定，向外置床排灰的锥形阀阀位会影响燃烧室温度。

　　•炉膛床温由向内置LTS和ITS的外置床输送床料的锥形阀控制，从而使床温稳定在850℃左右。

　　•LTS和ITS的外置床内灰流量的变化，必然会导致过热汽温的变化，由减温水喷水来控制过热汽温在540℃。

　　•再热汽温是由向内置HTR的外置床送床料的锥形阀来控制，使再热汽温控制在540℃。

　　1.3锅炉负荷、主汽压力控制原则

　　锅炉正常运行时，负荷和主汽压力都是由给煤量来控制；在锅炉启动阶段，锅炉汽压主要靠汽机旁路来控制。

　　2.锅炉概况

　　2.1锅炉主要设计数据

　　2.1.1锅炉主要性能参数

　　主要参数数据

　　过热蒸汽流量：

1025t/h

　　过热蒸汽压力：

17.5MPa

　　过热蒸汽温度：

540℃

　　再热蒸汽流量：

846t/h

　　再热蒸汽进/出口压力：

3.99/3.8MPa

　　再热蒸汽温度：

540℃

　　总风量918000Nm3/h

　　总给煤量226.5t/h

　　石灰石量27.5t/h

　　锅炉效率：

91%

　　脱硫率：

94.2%

　　2.1.2设计煤质资料

　　名称符号单位数值

　　设计煤种校核煤种

　　收到基碳Car%36.7239.78

　　收到基氢Har%1.872.56

　　收到基氧Oar%12.5913.78

　　收到基氮Nar%1.011.04

　　收到基硫St.ar%1.660.73

　　收到基灰分Aar%11.459.51

　　收到基水分Mar%34.732.6

　　干燥无灰基挥发分Vdaf%52.7050.85

　　低位发热量Qnet.v.arMJ/kg12.43513.86

　　最大允许粒径dmaxmm88

　　平均粒径d50mm1.51.5

　　粒径小于0.2mm--%≤10≤10

　　2.1.3启动床料

　　启动床料可以用原有床料或沙子，如果选用沙子做启动床料，要求控制砂子中的钠、钾含量，以免引起床料结焦，且要求沙子最大粒径不超过0.6mm；如果选用原有床料（大渣筛分），要求最大粒径不超过3mm。

　　　　启动沙粒度分布

　　Na2O<2.0%

　　K2O<3.0%

　　0--0.13mm20%

　　0.13--0.18mm30%

　　0.18--0.25mm30%

　　0.25--0.6mm20%

　　2.2锅炉布置方案概述

　　锅炉燃烧侧主要由裤衩形双水冷布风板结构的炉膛、四个直径约8米的高温绝热旋风分离器、非机械型单路自平衡式回料阀、对称布置的4台外置式换热器、尾部对流烟道、四分仓回转式空预器、冷渣器等7大部分组成。

见图1。

　　锅炉水循环采用单汽包自然循环、膜式水冷壁单段蒸发系统。

来自给水加热器的给水进入位于尾部烟道下面的省煤器，然后进入汽包，工质通过下降管进入水冷壁下部集箱，工质从这些集箱进入水冷壁再到达汽包。

产生的饱和蒸汽依次经过：

包墙过热器、布置在外置床内的低温过热器、布置在外置床内的中温过热器、布置在尾部烟道内的高温过热器，最终供给汽轮机。

　　过热蒸汽采用三级喷水减温的方式调节汽温；再热蒸汽采用外置床灰流量调温，另外，再热器系统入口布置一级事故喷水。

　　炉膛与尾部烟道包墙均采用水平绕带式刚性梁来防止内外压差作用造成的变形。

　　锅炉设有膨胀中心，各部分烟气、物料的连接管之间设置性能优异的非金属膨胀节，解决由热位移引起的三向膨胀问题，各受热面穿墙部位均采用国外成熟的密封技术设计，确保锅炉的良好密封。

　　锅炉启动采用床上和床下结合的启动方式，以节省启动用油。

床下布置有两只启动燃烧器（热烟发生器），床上布置8只启动床枪。

　　锅炉除在燃烧室、分离器、回料阀和外置式换热器等有关部位设置非金属耐火防磨材料外，还在尾部对流受热面、燃烧室有关部位采取了金属材料防磨措施，以有效保障锅炉安全连续运行。

　　2．3CFB锅炉燃烧系统简述：

　　2．3．1给煤系统

　　系统布置四条刮板给煤机，采用前后墙回料腿及侧墙的双六点给煤方式，炉前煤斗里的煤经给煤机送至位于炉膛前后墙的回料管线和侧墙中部的给煤管共4×2+2×2=12个给煤口，而进入炉膛的给煤点为6点，所以4条给煤线为100%互备用。

　　2．3．2石灰石供给系统

　　为满足锅炉环保排放要求，需向燃烧室内添加石灰石作为脱硫剂，石灰石既用于脱硫，又起到循环物料作用。

采用两套石灰石系统，石灰石靠石灰石输送风机从炉膛下部前后墙四个回料点给入。

　　2．3．3锅炉排渣系统

　　锅炉采用四只锥形阀作为排渣控制设备，排渣控制简单可靠，并能实现连续排渣，采用四台风水联合式冷渣器作为灰渣冷却设备，布置在外置式换热器的下部。

它共分两个分室，其配风来自于高压风母管。

两个分室均处于鼓泡床状态，流化速度很低（<1m/s）,所以对排渣粒度要求比较严格，一般要求渣平均粒度在0.6mm左右。

　　2．3．4锅炉配风系统

　　锅炉采用并联配风系统，即各种风机均单独设置。

锅炉共设有两台一次风机、两台二次风机、两台引风机、五台高压流化风机（四运一备）、及一台石灰石风机，采用平衡通风方式，压力平衡点设在炉膛出口。

　　2．3．5锅炉点火系统

　　为节省燃油，采用床上和床下结合的启动方式，燃用0#轻柴油。

启动油燃烧器共12只，其中4只布置在床下启动燃烧器（热烟发生器）内，占总燃烧率的12%；布风板上布置8只启动床枪，占总燃烧率的10%。

　　3．锅炉整体启动前的几项重要调试过程

　　锅炉在整体启动试运前，除需各系统主要设备分部调试外，还需完成：

　　•化学清洗；

　　•烘炉；

　　•蒸汽吹管；

　　•锅炉冷态空气动力场试验；

　　•锅炉安全阀调试；

　　•锅炉主保护试验；

　　•辅机联锁保护试验；

　　本说明书仅对烘炉和冷态空气动力场试验的重要性及注意事项进行说明。

所有过程具体方案请参照调试单位大纲进行。

　　3.