循环流化床锅炉调试发生问题及处理

许清波 季天刚 刘彦丰

(1.华北电力大学能源与动力工程学院,河北保定 073003; 2.武汉大学电气工程学院,武汉 430072)

0 引 言

我公司于2007年在印度尼西亚完成3台循环流个床锅炉岛总包项目的安装调试,锅炉采用无锡华光锅炉有限公司的循环流化床锅炉。35t锅炉安装在日本帝人公司总包的NIKAWATEX织布厂自备电厂项目上,75t循环流化床锅炉安装在日本东丽公司-DANGERANG和日本东丽公司-EASTENTEX化工自备电厂项目上。

1 锅炉及煤质参数

1.1 35t锅炉设计参数

锅炉的设计参数如下:额定蒸发量 35t/h;

过热蒸汽出口压力 6.1MPa;

过热蒸汽出口温度 450℃;

汽包工作压力 6.6MPa;

给水温度 104℃;

排烟温度 145℃;

1.2 75吨锅炉设计参数

锅炉的设计参数如下:额定蒸发量 75t/h;过热蒸汽出口压力 6.1MPa;

过热蒸汽出口温度 450℃;

汽包工作压力 6.6MPa;

给水温度 104℃;

排烟温度 145℃;

1.3 煤质特性

设计煤种为烟煤,入炉煤的粒度要求为 0～10mm,雨季该煤外水分的质量分数达到10%,设计燃煤特性见表1。

表1

2 循环流化床锅炉调试及试运行存在的问题及处理

2.1 75t/h锅炉安装及调试存在的问题及处理

2.1.1 安装中耐火材料的问题

(1)耐火材料在施工中,出现初凝时间短,耐火材料来不及浇注即开始凝固。

现场处理方案:加入一水柠檬酸钠调节初凝时间,多次调节加入一水柠檬酸钠的比例,将初凝时间延长至半小时,锅炉耐火材料浇注施工顺利完成。

(2)木材烘炉结束后,投煤高温烘炉,投煤三天后自落煤管检查,发现落煤口被煤打坏,耐火材料强度不够。

现场处理方案:停炉后用捣打料进行修补落煤口,并将整个卫燃带区全部刷磷酸,以强固卫燃带表面耐磨。

(3)此次耐火材料问题主要原因:耐火材料运到工地时间太长,放置时间接近保质期,耐火材料须添加的耐火水泥和添加剂性能下降.因此国外循环流化床锅炉的耐火材料不要运抵施工现场太早,要根据施工计划做好采购和运输计划。

2.1.2 锅炉排烟温度低

锅炉排烟温度设计为145℃,但锅炉运行负荷在60t/h,排烟温度只有125℃,锅炉额定负荷运行时排烟温度只有135℃,为了避免尾部受热面低温腐蚀,我们现场进行了改造。

现场分析排烟温度低的原因为:省煤器受热面布置大或空预器受热面太大。改造方案如下:

(1)一次风系统改造。在一次风两组空气预热器之间增加一次风近路,在近路增加近路调节门,选用插板式阀门。改造见图1。

(2)二次风系统改造。在二次风空气预热器增加旁路,在旁路增加调节风门,风门采用蝶阀。改造见图1。

改造后排烟温度调节方法:根据改造前粗略计算,先将一次风近路阀门开90%,二次风旁路门进行微调,大修后锅炉开启,通过二次风旁路门调节,将锅炉排烟温度控制在145℃。

图1 一二次风改造图

2.1.3 落煤管堵煤

锅炉炉前下煤管易堵塞,这在国内也是普遍存在的。堵煤主要原因:

(1)煤外水的质量分数较高,达10%以上,外水高极易堵煤。

(2)播煤密封风设计不合理,密封风在落煤管观察孔处配入,吹入的方向不对,密封风不是顺着溜煤管风向吹入,而是与溜煤管成角度喷入,这样密封风对粉煤的自由下落有阻挡,当部分煤的自重和密封风的浮力相等时,漂浮的煤与落煤管壁发生黏附,逐渐相成一个环,最终堵死下煤管。

解决落煤管堵煤的改造方案:将落煤管观察管加长,密封风接在加长的短管上。这样密封风和下煤管同向,既起到密封又起到输送的目的。在密封风的弯头上再开观察孔,达到原设计的观察孔的作用。

改造效果:改造后锅炉经过半年的运行,基本解决了密封风处下煤管堵煤问题。改造见图2。

图2 改造前后放大

2.2 35t锅炉试运存在的问题及处理

2.2.1 35t循环化床锅炉采用柴油中温烘炉时产生如下问题

(1)点火器出口处的水冷壁管烧坏(见图3)。

(2)点火燃烧器的砖高温下受炉水急冷而部分脱落。问题出现后组织分析原因如下:

图3 烧坏的水冷壁管

a.柴油中温烘炉,操作员没有按照指示操作,发现点火燃烧器出口温度高,怕烧坏风帽,而将点火风量关小,将主燃风单侧开30%,而且风室风温测点在此风门和点火启动燃烧器出口之间,这样燃烧器出口温度虽然很高,但和主燃风混合后风室温度小于800℃,造成监视温度并不高的假象

b.点火油压高、点火冷却风和燃烧风调整不好,火焰较长,高温火焰直接烧在水冷壁观管和水冷放渣管,而且锅炉启动初期水循环不是很好,造成点火燃烧器出口3根水冷壁管管壁温度过高,发生炭化爆裂,下渣管外壁也有炭化剥落现象。

现场采取紧急处理方案如下:

①紧急停炉,将碳化的三根水冷壁割断,更换损坏的水冷壁管。

②检修燃烧器耐火砖,将要脱落的耐火砖取下,然后从新砌筑,不能砌筑的采用捣打料修补。

③点火油枪雾化片换成孔径φ1.2mm的,点火油压控制在1.2MPa以下,调整点火风和燃烧风合理配比,控制燃烧器出口温度和油枪火焰长度。

2.1.4 水冷下渣管漏水炉内正压,致使一条皮带给煤机烧毁

问题出现后组织现场分析原因如下:

水冷下渣管内壁开裂(见图4),此下渣管设计为夹套式,自下联箱引出一根管接至下渣管,自下渣管引出一根管与后墙一根水冷壁连接,这样下渣管相当于一个小下联箱,参与锅炉水循环,下渣管靠炉水循环冷却,运行中炉水在下渣管裂纹处(图4)漏出,露出的高压炉水将对面下渣管冲刷变薄(见图5),磨薄处承受不了炉压而爆开一个直径5mm的圆洞,炉水大量泄漏,致使炉内正压,炉火顺下煤管返回至称重皮带给煤机,致使皮带烧毁(见图6)。

图4 水冷下渣管裂纹

图5 下渣管爆管

图6 炉前皮带烧毁

现场处理方案:更换冷渣管、更换炉前给煤机皮带。

3 结 语

随着石油价格的影响,现在东南亚各国正在进行油转煤,CFB锅炉作为环保高效锅炉,被越来越多客户采用,因此搞好国外项目的设计安装调试是使我国的循环流化床锅炉走向国际的必要条件,堵煤改造对于解决国内自备电厂循环床锅炉因堵煤锅炉没火也是很好的借鉴。