一、發(fā)生過程

11月18日12時(shí)爐排振動(dòng)不起來,爐排停運(yùn)約20分鐘,然后采用人工輔助爐排振動(dòng)。下午3時(shí)發(fā)現(xiàn)爐排上料層厚度約為3~3.5米,隨即降負(fù)荷(20MW左右),減少給料量,增加振動(dòng)時(shí)間、頻率以及增加爐排風(fēng)量和送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓來降低料層厚度,此時(shí)爐排仍需要人工輔助才能運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)發(fā)現(xiàn)爐排振動(dòng)時(shí)#1撈渣機(jī)的落渣井和側(cè)墻水冷壁振動(dòng)劇烈。晚上7點(diǎn)30分檢查發(fā)現(xiàn)#1撈渣機(jī)的落渣井被焦塊堵塞,然后組織人員進(jìn)行打焦,同時(shí)停運(yùn)#3和4號(hào)給料線,負(fù)荷降至10MW左右。19日1時(shí)10分,因打焦過程中大焦塊掉入撈渣機(jī)中,導(dǎo)致鏈條斷裂,機(jī)組被迫停運(yùn)。

二、原因分析

1、鍋爐燃燒調(diào)整方法存在不足,致使?fàn)t排結(jié)焦。在高負(fù)荷情況下(22MW左右),爐排上料層較厚,而振動(dòng)頻率小、振動(dòng)時(shí)間短、送風(fēng)機(jī)出口壓力偏低(5.5kPa)和風(fēng)量不足導(dǎo)致爐排上燃料缺氧燃燒,爐排結(jié)焦。

2、未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐排結(jié)渣和撈渣機(jī)的落渣井被焦塊堵塞的問題,未對(duì)落渣井和側(cè)墻水冷壁振動(dòng)異常現(xiàn)象進(jìn)行分析。此外,觀火孔的數(shù)量不足和布置不合理也是未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐排結(jié)渣的客觀原因。

3、發(fā)現(xiàn)爐排結(jié)渣后,處理方法不得當(dāng),未果斷地大幅度降負(fù)荷。為了保負(fù)荷,發(fā)現(xiàn)結(jié)渣后,機(jī)組負(fù)荷降低不多(10MW左右),入爐燃料量仍然很多;加之,在打焦過程中,灰渣不能正常落入渣井且爐排停運(yùn)時(shí)間較長,客觀上加劇了爐排的結(jié)焦。

4、#1撈渣機(jī)落渣井中存在多根槽鋼是導(dǎo)致落渣井堵塞的直接原因,是導(dǎo)致爐排結(jié)焦加劇的主要原因。

5、燃料水分高(40%左右)、灰分含量高,致使燃料燃燒困難、灰渣量增加;同時(shí),摻燒的秸稈壓塊比較致密,入爐后不能及時(shí)、完全地燃燒,一定程度上增加了料層厚度。

三、防范措施

1、及時(shí)掌握入爐燃料特性,并進(jìn)行相應(yīng)的燃燒調(diào)整。

(1)保持合理和爐排料層厚度和火焰前沿。

控制爐排的料層厚度不超過2~2.5米;控制火焰前沿在右側(cè)墻第二觀火孔處,確保在此處看不到正在燃燒的燃料,即達(dá)到“見火不見料”的要求。

(2)控制合理的振動(dòng)時(shí)間、頻率和停止時(shí)間。

當(dāng)燃料的水分和負(fù)荷增加時(shí),應(yīng)相應(yīng)增加振動(dòng)頻率和振動(dòng)時(shí)間。建議:當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于15MW時(shí),振動(dòng)時(shí)間應(yīng)設(shè)置為14~16秒、停止時(shí)間應(yīng)設(shè)置為2.5~4分鐘、振動(dòng)頻率應(yīng)設(shè)置為65~70赫茲;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于20MW時(shí),振動(dòng)時(shí)間應(yīng)設(shè)置為18~25秒、停止時(shí)間應(yīng)設(shè)置為3~4分鐘、振動(dòng)頻率應(yīng)設(shè)置為80~85赫茲。

(3)控制爐膛負(fù)壓為-200~-300Pa。

(4)控制合理的送風(fēng)機(jī)出口壓力和爐排風(fēng)流量。

當(dāng)燃料的水分和負(fù)荷增加時(shí),應(yīng)提高送風(fēng)機(jī)出口壓力和爐排風(fēng)流量。建議:當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于15MW時(shí),送風(fēng)機(jī)出口壓力應(yīng)設(shè)置為5.5~6kPa,爐排風(fēng)的擋板開度為30%~35%;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于20MW時(shí),送風(fēng)機(jī)出口壓力應(yīng)設(shè)置為6.0~7.0kPa,爐排風(fēng)的擋板開度為35%~40%。

(5)控制合理的點(diǎn)火風(fēng)壓力和流量。

當(dāng)燃料的水分和負(fù)荷增加時(shí),應(yīng)提高點(diǎn)火風(fēng)壓力,增加點(diǎn)火風(fēng)量,同時(shí)1和4號(hào)進(jìn)料口對(duì)應(yīng)的擋板開度應(yīng)略大于2和3號(hào)進(jìn)料口。建議:當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于15MW時(shí),點(diǎn)火風(fēng)總調(diào)節(jié)擋板開度應(yīng)設(shè)置為30~50%,各分擋板的開度應(yīng)設(shè)置為15%左右;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于20MW時(shí),點(diǎn)火風(fēng)總調(diào)節(jié)擋板開度應(yīng)設(shè)置為50~70%,各分擋板的開度應(yīng)設(shè)置為20%左右。

(6)控制合理的前、后墻二次風(fēng)和燃盡風(fēng)壓力。

當(dāng)爐排振動(dòng)頻率和振動(dòng)時(shí)間增加時(shí),應(yīng)增加前、后墻二次風(fēng)和燃盡風(fēng)壓力,同時(shí)后墻二次風(fēng)擋板開度應(yīng)約為前墻二次風(fēng)擋板和前墻燃盡風(fēng)擋板開度之和。建議:當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于15MW時(shí),前墻二次風(fēng)擋板開度應(yīng)設(shè)置為15~20%,前墻燃盡風(fēng)擋板開度為5~10%,后墻二次風(fēng)擋板開度應(yīng)設(shè)置為20~30%;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于20MW時(shí),前墻二次風(fēng)擋板開度應(yīng)設(shè)置為20~25%,前墻燃盡風(fēng)擋板開度為10~15%,后墻二次風(fēng)擋板開度應(yīng)設(shè)置為30~40%。

(7)控制合理的氧量。

根據(jù)目前表計(jì)的顯示情況(考慮到氧量計(jì)處可能漏風(fēng),實(shí)際氧量比顯示值要低),當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于15MW時(shí),氧量應(yīng)維持為10~12%;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于20MW時(shí),氧量應(yīng)維持為8~10%。

2、去掉#1撈渣機(jī)落渣井中的槽鋼,避免焦塊被卡住,杜絕落渣井堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。避免燃料的缺氧燃燒。

3、建議增加高、中端爐排上的風(fēng)孔數(shù)量或擴(kuò)大孔徑,確保較多熱風(fēng)進(jìn)入厚的燃料層中,促進(jìn)燃料的干燥,確保燃料的完全燃燒,

4、完善后墻的看火孔,增加相應(yīng)的平臺(tái)和樓梯,方便運(yùn)行人員巡檢和觀察低端爐排上積灰情況。

5、在監(jiān)盤時(shí),要經(jīng)常監(jiān)視振動(dòng)爐排是否能夠達(dá)到設(shè)置的振動(dòng)頻率,是否正常工作。如果運(yùn)行時(shí),爐排振動(dòng)裝置發(fā)生異常,且在15分鐘內(nèi)不能恢復(fù)運(yùn)行,則應(yīng)立即降負(fù)荷運(yùn)行。

6、在巡檢時(shí),一定要注意#1撈渣機(jī)出口的灰渣情況,如果發(fā)現(xiàn)有較大焦塊,要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整;同時(shí)要注意在爐排振動(dòng)時(shí),落渣井是否異常振動(dòng)。

7、在正常運(yùn)行時(shí),調(diào)整#1和4定量給料機(jī)轉(zhuǎn)速小于#2和3定量給料機(jī)轉(zhuǎn)速,使?fàn)t排兩側(cè)進(jìn)料量小于爐排中間的進(jìn)料量,確保燃料在爐排寬度方向上按“中間高,兩側(cè)低”分布。

8、投入送風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié),確保爐排振動(dòng)時(shí)能夠自動(dòng)減少爐排風(fēng)量和增加二次風(fēng)量和爐膛負(fù)壓,這樣就可以適當(dāng)通過增加爐排的振動(dòng)頻率來疏松爐排上的燃料從而強(qiáng)化燃燒,同時(shí)也可避免爐排振動(dòng)時(shí)大量未燃盡的燃料從爐膛上部飛出,減少爐灰和飛灰的含碳量。

9、發(fā)現(xiàn)爐排結(jié)渣后,應(yīng)立即降負(fù)荷運(yùn)行,通過增加振動(dòng)時(shí)間和振動(dòng)頻率,增加爐排風(fēng)量和風(fēng)壓清除爐排上的焦塊,必要時(shí),進(jìn)行人工打焦。

10、鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火前,一定要將爐排上積存的灰渣清理干凈,同時(shí)確保爐排上的風(fēng)孔的通暢。

11、建議撈渣機(jī)工頻運(yùn)行,提高出力。

12、控制燃料的水分和灰分。同時(shí)建議暫不摻燒比較致密的秸稈壓塊,可摻燒花生殼。

浚縣項(xiàng)目鍋爐燃燒調(diào)整攻關(guān)小組

2007年11月19日

篇2:循環(huán)流化床鍋爐燃燒防止結(jié)焦技術(shù)措施

循環(huán)流化床鍋爐燃燒結(jié)焦是一種常見的事故,無論在點(diǎn)火啟動(dòng)、壓火啟動(dòng)和運(yùn)行中都可能發(fā)生。一旦發(fā)生結(jié)焦,蔓延速度則非常快,如處理不當(dāng),結(jié)焦就會(huì)越來越嚴(yán)重,最終導(dǎo)致停爐,對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來很大的影響。為預(yù)防流化床鍋爐結(jié)焦,確保流化床鍋爐的安全、連續(xù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,特制定措施如下:

1.啟動(dòng)過程保證良好而穩(wěn)定的入爐煤質(zhì)

1)發(fā)熱量不低于17000KJ/KG,揮發(fā)份不低于12;

2)粒度合格:8mm通過率不低于85;

3)灰熔化溫度>1500℃;

4)含硫量不大于1.2。

2.點(diǎn)火前一定要認(rèn)真做好流化試驗(yàn)

1)確定臨界流化風(fēng)量。臨界流化風(fēng)量應(yīng)在16-18萬Nm3/h左右,如過大則應(yīng)查找原因后再升爐;

2)大風(fēng)量對(duì)爐膛吹掃10分鐘,吹掃風(fēng)量(一次風(fēng))不低于25萬Nm3/h;

3)做布風(fēng)板均勻性試驗(yàn)。在臨界流化風(fēng)量處緊急停所有風(fēng)機(jī),進(jìn)爐內(nèi)檢查床料流化情況,確保流化合格。

3.鍋爐爆管后,一定要清理床料并檢查風(fēng)帽,確保床料無板結(jié)及風(fēng)帽無堵塞。

4.控制床壓

升爐前床料加至1-1.2米,啟動(dòng)床壓13-13.5KPA;升爐后床壓應(yīng)保持在正常范圍內(nèi),如大于20.8或低于8.7KPA時(shí)應(yīng)匯報(bào)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo),并請(qǐng)示停爐。

5.嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行投煤

1)投煤后應(yīng)確保一次風(fēng)量不低于臨界流化風(fēng)量;

2)床溫達(dá)到規(guī)定溫度再進(jìn)行試投煤(中排床溫>510℃),如煤質(zhì)較差,則應(yīng)將床溫提高50-100℃再進(jìn)行投煤;

3)啟動(dòng)初期應(yīng)嚴(yán)格按照“脈動(dòng)”形式進(jìn)行投煤,投煤后應(yīng)根據(jù)氧量及床溫變化情況來判斷給煤是否已經(jīng)燃燒,如未燃則是應(yīng)立即停止給煤,待適當(dāng)提高床溫后,再以相同形式重新投煤。嚴(yán)防投煤過多后出現(xiàn)爆燃,導(dǎo)致床溫過高,產(chǎn)生高溫結(jié)焦。

6.控制床溫

1)嚴(yán)密監(jiān)視床溫分布情況,如下、中排平均床溫差>100℃,或一點(diǎn)及多點(diǎn)床溫與平均床溫差>100℃,應(yīng)認(rèn)真分析,加強(qiáng)檢查,嚴(yán)防因流化不好而發(fā)生低溫結(jié)焦;

2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)床溫過高時(shí)應(yīng)立即采取措施,增加一次風(fēng)量或減少燃料以降低床溫。尤其是煤粒變粗或煤質(zhì)變差等原因引起的床溫波動(dòng),應(yīng)視情況適當(dāng)提高一次風(fēng)量來流化床層,抑平床溫,否則易出現(xiàn)大顆粒沉積,床層分層,造成局部或整體超溫結(jié)焦現(xiàn)象。

3)根據(jù)床溫上升情況,及時(shí)細(xì)調(diào)、微調(diào)風(fēng)量及給煤量,保持流化良好,控制床溫漲幅不得過快,避免床溫大幅度變化,造成惡性循環(huán)。

7.盡早建立回料循環(huán),同時(shí)密切觀察回料腿溫度、壓力的變化。避免回料器因回料不暢基或局部死區(qū)而出現(xiàn)結(jié)渣的現(xiàn)象。

8.在升爐過程中應(yīng)盡量縮短啟動(dòng)時(shí)間,否則油煤混燒時(shí)間過長,調(diào)整不當(dāng)極易發(fā)生結(jié)焦,尤其投煤初期煤油混燒階段,大量的煤投到爐內(nèi)不能完全燃燒,很容易和未燃的油粘在一起形成局部高溫結(jié)焦。

9.或輕微結(jié)焦,可通過加床料置換床料的方法焦塊清除(盡快恢復(fù)加砂系統(tǒng));若結(jié)焦嚴(yán)重,則應(yīng),應(yīng)立即停止投煤,并加大一次風(fēng)量對(duì)爐膛進(jìn)行流化,將焦塊吹散,并冷卻爐膛,減少結(jié)焦的嚴(yán)重性,縮短打焦的時(shí)間

?4.防止結(jié)焦的技術(shù)措施

4.1一定要保證良好而穩(wěn)定的入爐煤質(zhì),特別是粒度、細(xì)度、矸石、熔點(diǎn)等指標(biāo)一定要嚴(yán)格控制。

4.2點(diǎn)火前一定要認(rèn)真做好流化試驗(yàn),就地觀察底料流化情況及厚度,確保合格。良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場,可有效控制旋風(fēng)分離器的二次燃燒,避免燃燒室、旋風(fēng)分離器、回料器的超溫結(jié)焦。提高播煤風(fēng)壓、低負(fù)荷時(shí)適當(dāng)減少兩側(cè)邊給煤可基本避免爐膛低溫結(jié)焦。

4.3在返料系統(tǒng)投入的情況下應(yīng)經(jīng)常檢查返料是否暢通,防止因返料故障而造成結(jié)焦。

4.4加快啟動(dòng)速度,避免結(jié)焦。對(duì)CFB鍋爐應(yīng)盡量縮短啟動(dòng)時(shí)間,否則油煤混燒時(shí)間過長,調(diào)整不當(dāng)極易發(fā)生結(jié)焦,尤其投煤初期煤油混燒階段,大量的煤投到爐內(nèi)不能完全燃燒,很容易和未燃的油粘在一起形成局部高溫結(jié)焦。點(diǎn)火初期當(dāng)床溫達(dá)到投煤溫度時(shí),應(yīng)立即投煤,燃燒穩(wěn)定后果斷斷油,包括在事故處理過程中,及時(shí)地?cái)嘤?使煤油混燃時(shí)間縮短,防止結(jié)焦。

4.5開始投煤量較大會(huì)出現(xiàn)床溫飛升的現(xiàn)象。啟爐時(shí)點(diǎn)動(dòng)給煤的時(shí)間較長會(huì)造成可燃物的積累從而引起爆燃現(xiàn)象,對(duì)無煙煤的點(diǎn)火及運(yùn)行過程應(yīng)十分注意可燃成分的積累以免造成爆燃現(xiàn)象。剛開始投煤時(shí),不得過快過猛,遵循少量間斷的原則。先單臺(tái)給煤機(jī)點(diǎn)動(dòng)少量給煤等確認(rèn)爐膛氧量下降、床溫上升才可再次并逐漸延長點(diǎn)動(dòng)給煤時(shí)間、增加給煤量。在730℃以前,最好采用點(diǎn)動(dòng)給煤,禁止連續(xù)給煤,投煤時(shí)機(jī)可參照氧量的變化進(jìn)行。在800℃以前,投煤量一定不能超過10t/h。

4.6嚴(yán)格控制好床溫。床溫測(cè)量采用獨(dú)特的床面上垂直均布的方式,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部超溫結(jié)焦。運(yùn)行中通過監(jiān)視布風(fēng)板上均勻布置的熱電偶測(cè)點(diǎn),對(duì)異常工況及早采取措施;當(dāng)發(fā)現(xiàn)床溫過高時(shí)應(yīng)立即采取措施,增加一次風(fēng)量或減少燃料以降低床溫。根據(jù)床溫上升情況,及時(shí)細(xì)調(diào)、微調(diào)風(fēng)量及給煤量,保持流化良好,控制床溫漲幅不得過快,避免床溫大幅度變化,造成惡性循環(huán)。綜合考慮對(duì)結(jié)焦和控制No*的影響,一般床溫應(yīng)控制在850-950℃之間,最高不應(yīng)超過1000℃。其主要控制手段是調(diào)整風(fēng)煤配比及返料量。應(yīng)注意,如因煤粒變粗或煤質(zhì)變差等原因引起的波床溫動(dòng),應(yīng)視情況適當(dāng)提高一次風(fēng)量來流化床層,抑平床溫,否則易出現(xiàn)大顆粒沉積,床層分層,造成局部或整體超溫結(jié)焦現(xiàn)象。如床溫幾點(diǎn)極不平衡或個(gè)別點(diǎn)極高,這是一個(gè)很危險(xiǎn)的工況,應(yīng)及時(shí)處理。床溫控制應(yīng)遵循就高不就低的原則。國外的研究報(bào)告和國內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)都證明,流化床中的結(jié)焦溫度比煤粉爐中低的多,一般情況下,流化床中溫度低于灰軟化溫度150-250℃就開始結(jié)焦。建議控制局部床溫不能高于950-1000℃。

4.7控制床壓當(dāng)床壓過高時(shí)應(yīng)立即排渣,降低機(jī)組出力,使床壓保持在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)(7-10kPa)。控制好運(yùn)行中料層差壓來控制料層厚度。

4.8應(yīng)確保合格的爐內(nèi)澆注料及耐火耐磨材料質(zhì)量及施工質(zhì)量,防止因澆注料等材料塌落而引起結(jié)焦。

4.9啟爐時(shí)回料腿由于回料溫度較低流動(dòng)性差,容易出現(xiàn)回料腿堵塞。建議啟爐時(shí)應(yīng)密切觀察回料腿溫度、壓力的變化,如溫度不變,則應(yīng)用壓縮空氣進(jìn)行吹掃流化,吹掃時(shí)應(yīng)注意防止回料腿內(nèi)的物料突然大量返回爐膛影響燃燒。

4.10鍋爐更換風(fēng)帽后,需重新測(cè)定布風(fēng)板阻力特性并讓運(yùn)行人員及時(shí)了解此特性的變化。啟動(dòng)前要做臨界流化風(fēng)量試驗(yàn),一方面檢驗(yàn)風(fēng)帽是否有堵塞,另一方面運(yùn)行中以此風(fēng)量來指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整,正常運(yùn)行中要保證流化正常,一次風(fēng)量不能小于此風(fēng)量。

4.11適當(dāng)加大一次風(fēng)量、風(fēng)壓,將風(fēng)室風(fēng)壓提高到8Kpa以上,是440t/hCFB鍋爐良好流化、穩(wěn)定運(yùn)行的保證。為保證安全穩(wěn)定運(yùn)行,應(yīng)在點(diǎn)火過程中保證布風(fēng)均勻性,并注意在點(diǎn)火過程后期適時(shí)排渣。運(yùn)行中的漸進(jìn)性結(jié)焦在掌握操作技能,控制入爐顆粒大小尺寸后,也是可以避免的。避免低溫結(jié)焦,最好的辦法是保證易發(fā)地帶流化良好,顆粒混合迅速均勻或處于正常的流化狀態(tài),這樣溫度均勻,可防止結(jié)焦。

4.12嚴(yán)格執(zhí)行各廠家的運(yùn)行規(guī)程,確保回料羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備安全運(yùn)行。避免回料閥內(nèi)因局部死區(qū)而出現(xiàn)結(jié)渣的現(xiàn)象。回料閥的充氣量應(yīng)嚴(yán)格控制在1%的鍋爐總風(fēng)量之內(nèi),以防止未燃碳粒在局部區(qū)域復(fù)燃,避免回料閥內(nèi)結(jié)渣。

4.13防止采用后墻給煤的鍋爐密相區(qū)回料口出現(xiàn)結(jié)焦。采用后墻回料閥給煤的CFB鍋爐,在點(diǎn)火調(diào)試階段,易出現(xiàn)回料口超溫結(jié)焦現(xiàn)象,原因是:點(diǎn)火階段回料量少,給煤不能迅速被回料帶入爐內(nèi),堆積在回料口,引起局部燃燒過強(qiáng)導(dǎo)致超溫結(jié)焦;回料量少,導(dǎo)致煙氣反竄向回料口,回料口處形成旋渦;揮發(fā)份在此燃燒造成超溫結(jié)焦。改造的辦法是在回料斜腿上加裝朝向其出口的高速冷風(fēng)管道,該股風(fēng)一方面把揮發(fā)份吹進(jìn)爐內(nèi),破壞回料口旋流,防止燃燒;一方面起到播煤風(fēng)的作用。這樣,回料口超溫結(jié)焦問題可基本解決。

4.14改造流化床兩側(cè)和水冷風(fēng)室兩側(cè)人孔上的看火孔,以便在運(yùn)行中運(yùn)行人員能明顯看到床料流化情況和風(fēng)帽漏渣在水冷風(fēng)室里的堆積情況。

4.15在設(shè)計(jì)上:制造廠采用引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)對(duì)鍋爐熱力性能的良好預(yù)測(cè)可確保沿爐膛斷面以及沿爐膛高度方向上溫度場的均勻性。設(shè)計(jì)時(shí)選取適當(dāng)布風(fēng)板及床層阻力,基本保證鍋爐在運(yùn)行過程中床層流化均勻,避免大顆粒在布風(fēng)板上沉積,基本保證布風(fēng)均勻,流化質(zhì)量良好,床層內(nèi)無死區(qū)。采用爐前氣力播煤裝置,使給煤入爐均勻,以避免局部富煤區(qū)域在運(yùn)行過程中遇氧爆燃而引起局部超溫、結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)。爐內(nèi)采取下濃上稀的流態(tài)化工藝,二次風(fēng)調(diào)節(jié)裕度設(shè)計(jì)較大,通過一、二次風(fēng)的調(diào)節(jié)可達(dá)到迅速調(diào)節(jié)床溫目的,將床溫控制在允許范圍內(nèi)。

循環(huán)流化床(CFB)鍋爐是八十年代發(fā)展起來的高效率、低污染和良好綜合利用的燃煤技術(shù),由于它在煤種適應(yīng)性和變負(fù)荷能力以及污染物排放上具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使其得到迅速發(fā)展。

循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式,這是一種介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式。因此循環(huán)流化床鍋爐有以下幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):

高脫硫效率

低氮氧化合物(NO*)排放

高碳燃盡率

長燃料停留時(shí)間

強(qiáng)烈的顆粒返混

均勻的床溫

燃料適應(yīng)性廣

高操作靈活性

然而,盡管循環(huán)流化床鍋爐有這么多的優(yōu)點(diǎn),但在運(yùn)行中還有許多弊端,其原因是多方面的。主要表現(xiàn)在鍋爐磨損嚴(yán)重、爐膛結(jié)焦、排渣困難、返料器返料不正常等。若對(duì)此有清楚了解,則可以及時(shí)采取相應(yīng)的預(yù)防措施而加以避免。

一、鍋爐磨損

循環(huán)流化床鍋爐,在運(yùn)行期間,由于磨損(受熱面管、耐火材料層、風(fēng)帽等)造成的停爐,接近事故停爐總數(shù)的50%,而且磨損造成停爐事故的時(shí)間比較長。下面分別針對(duì)各個(gè)部位,對(duì)受熱面磨損及防止方式作一介紹。

1、布風(fēng)裝置的磨損。循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)裝置的磨損主要有兩種情況。第一種情況是風(fēng)帽的磨損,其中風(fēng)帽磨損最嚴(yán)重的區(qū)域發(fā)生在循環(huán)物料回料口附近。其原因主要是由于較高顆粒濃度的循環(huán)物料以較大的平行于布風(fēng)板的速度分量沖刷風(fēng)帽。另一種情況是風(fēng)帽小孔的擴(kuò)大,這類磨損將改變布風(fēng)特性,同時(shí)造成固體物料漏至風(fēng)室。目前均采用鐘狀型風(fēng)帽代替其它風(fēng)帽設(shè)計(jì)。

2、爐膛水冷壁管的磨損。水冷壁管的磨損是循環(huán)流化床鍋爐中與材料有關(guān)的最嚴(yán)重的問題。爐內(nèi)水冷壁管磨損可分為四種情形:爐膛下部密相區(qū)耐火耐磨層衛(wèi)燃帶與水冷壁管過度區(qū)域管壁的磨損、不規(guī)則區(qū)域管壁的磨損、煙氣泄漏對(duì)管子的磨損。

爐膛下部敷設(shè)衛(wèi)燃帶與水冷壁管過渡(交界)區(qū)域的管壁磨損。循環(huán)流化床鍋爐爐膛下部都敷設(shè)耐火材料,高度、厚度通常隨機(jī)組的大小而不同,在其交界區(qū)域形成45度或圓滑過渡。這類磨損的機(jī)理有以下兩個(gè)方面:在過渡區(qū)內(nèi)由于沿壁面下流的固體物料與爐內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)的固體物料運(yùn)行方向相反,因而在局部產(chǎn)生旋流。?

3、爐內(nèi)受熱面的磨損。在循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi),除布置爐膛水冷壁外,在許多設(shè)計(jì)中還布置有屏式再熱器、屏式過熱器、水冷延伸墻等。它們的磨損機(jī)理與爐內(nèi)水冷壁管的磨損機(jī)理相似,主要取決于受熱面的具體結(jié)構(gòu)和固體物料的流動(dòng)特性等,只要采取適當(dāng)區(qū)域防護(hù),一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。

4、爐頂受熱面的磨損。爐頂受熱面的磨損主要是由于氣固流在離開爐膛時(shí),在爐膛頂部區(qū)域轉(zhuǎn)彎,產(chǎn)生離心作用,將大顆粒物料甩向爐頂造成的。隨著循環(huán)流化床鍋爐容量的增大,爐膛高度也增加,因而爐膛頂部受熱面磨損問題也變得不嚴(yán)重。爐膛頂部受熱面的磨損問題可通過將爐頂與去旋風(fēng)分離器的水平煙道拉開足夠的距離來解決。

二、爐膛結(jié)焦

爐膛結(jié)焦是一種常發(fā)生的燃燒事故,無論點(diǎn)火或正常運(yùn)行中都可能發(fā)生,原因也有多種。結(jié)焦的直接原因是局部或整體溫度超出灰熔點(diǎn)或燒結(jié)溫度。常將結(jié)焦分為高溫結(jié)焦和低溫結(jié)焦兩種。

當(dāng)床層整體溫度低于灰渣變形溫度,而由于局部超溫或低溫?zé)Y(jié)而引志的結(jié)焦叫低溫結(jié)焦。要避免低溫結(jié)焦,最好的方法是保證易發(fā)地帶流動(dòng)良好,顆粒混和迅速,或處于正常的移動(dòng)狀態(tài)(指分離器和返料機(jī)構(gòu)內(nèi)),保持溫度均勻,并控制床溫低于灰熔點(diǎn)100~150℃。

高溫結(jié)焦是指床層整體溫度水平較高而流化正常時(shí)所形成的結(jié)焦現(xiàn)象。當(dāng)床料中含碳量過高時(shí),如未能適時(shí)調(diào)整風(fēng)量或返料量來抑制床溫,就有可能出現(xiàn)結(jié)焦。與疏松的帶有許多嵌入的未燒結(jié)顆粒的低溫焦塊不同,高溫焦塊從表面上看基本上是熔融的,冷卻后呈深褐色,并夾雜少量氣孔。

另一種較難察覺的結(jié)焦是運(yùn)行中的漸進(jìn)性結(jié)焦,此時(shí)床溫和觀察到流化質(zhì)量都正常,這時(shí)焦塊是緩慢生長的。漸進(jìn)性結(jié)焦的主要原因有:①布風(fēng)系統(tǒng)制造和安裝質(zhì)量不好;②給煤中存在大塊;③運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)?shù)取Ｐ枰獜?qiáng)調(diào)指出的是,當(dāng)給煤粒度超出設(shè)計(jì)值時(shí),應(yīng)對(duì)大塊進(jìn)行分離和二次破碎后方可入爐,否則會(huì)因流化不良造成結(jié)焦。新建機(jī)組投運(yùn)初期,應(yīng)檢查風(fēng)帽及風(fēng)帽小孔有無錯(cuò)裝或堵塞

點(diǎn)火投煤初期,給煤機(jī)一定要間斷給煤,一般可以投30s,停1min,觀察床溫變化,及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量,直到撤油投煤正常后由一臺(tái)給煤機(jī)連續(xù)投煤,最后過度到正常給煤。大多數(shù)點(diǎn)火結(jié)焦事故是因無經(jīng)驗(yàn),投煤過多,造成床溫飛升超溫造成的。防止高溫結(jié)焦的關(guān)鍵是不能強(qiáng)帶負(fù)荷,當(dāng)床溫超過許可值時(shí),要立即停止給煤,加大風(fēng)量,待床溫恢復(fù)正常時(shí),再調(diào)節(jié)風(fēng)量和煤量在正常范圍內(nèi)。

三、排渣困難

冷渣器是CFB安全運(yùn)行必不可少的輔機(jī)設(shè)備,目前電站的冷渣器結(jié)構(gòu)形式有、滾筒式冷渣器(旋轉(zhuǎn)性冷渣器)、鏈條刮板式冷渣器等。

滾筒式冷渣器由頭部進(jìn)渣管、冷渣器本體、尾部排渣管等組成。冷渣器本體由水冷絞龍螺旋排渣機(jī)外加動(dòng)力設(shè)施(傳輸鏈條及電機(jī))組成,滾筒的旋轉(zhuǎn)速度可控,從而達(dá)到控制渣量排放的多少。

冷渣器排渣困難主要表現(xiàn)在冷渣器進(jìn)渣管(即爐膛排灰管)堵塞、冷渣器排渣溫度高、冷渣器排灰管堵塞等。

通過經(jīng)驗(yàn)分析,我認(rèn)為下列幾方面是需要注意的。

⑴在冷渣器進(jìn)渣管上增設(shè)控制閥(最好用內(nèi)通冷卻水并耐高溫和耐磨的錐型閥)來調(diào)節(jié)冷渣器的進(jìn)渣量,并在進(jìn)渣管上增設(shè)輸送吹掃風(fēng)(用壓縮空氣),設(shè)定安全運(yùn)行程序。這樣即可控制進(jìn)渣量,也可防止進(jìn)渣管的堵塞。運(yùn)行前,先開冷卻水、冷卻風(fēng);關(guān)閉前,先關(guān)熱渣,后停冷卻風(fēng)、冷卻水。

(2)防止冷渣器排渣管堵塞最有效的辦法是把排渣管設(shè)計(jì)成“上小下大,天圓地方”的嗽叭型。“上小下大,天圓地方”相當(dāng)于一個(gè)縮放和,只要物料由上至下、由小大到流動(dòng),通道就越來越寬,物料就會(huì)越來越松散,流動(dòng)性也就越來越好,排渣相應(yīng)就順利。而在流化床式冷渣器排渣管上必需加裝密封良好的給料機(jī)(最好用旋轉(zhuǎn)式帶內(nèi)冷卻的給料機(jī)),便于控制排渣量和給各分室建立床壓。

四、返料器返料不暢

循環(huán)流化床鍋爐無論使用何種固體物料回送裝置,總是與分離器、燃燒室等組成一外循環(huán)回路。循環(huán)回路中的壓力變化對(duì)固體物料回送裝置的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

運(yùn)行中反料器正常工作是實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的關(guān)鍵。造成返料器運(yùn)行不暢,除了耐火材料塌落造成堵塞這外,主要還有下列方面的問題:

⑴返料器內(nèi)二次燃燒。一般通過控制爐膛燃燒溫度的方式解決對(duì)立管進(jìn)行冷卻,降低灰溫。

(2)阻力過大,返料器不能工作。一般通過提高返料風(fēng)總壓力解決。

五、結(jié)束語

總之,循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)在設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行之間做好協(xié)調(diào),既整個(gè)系統(tǒng)各部件的設(shè)計(jì)、安裝及其相應(yīng)的控制應(yīng)一體化考慮,并要考慮在系統(tǒng)運(yùn)行壽命期內(nèi)的人機(jī)聯(lián)系。定期比較分析設(shè)備裝置的技術(shù)狀態(tài),從而消除缺陷,使設(shè)備更安全、更可靠

篇3:循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析預(yù)防措施

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦一般分為高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦和漸進(jìn)性結(jié)焦3種。

1、低溫結(jié)焦就是當(dāng)床層整體溫度低于灰渣的變形溫度,由于局部超溫或低溫?zé)Y(jié)引起的結(jié)焦,常在起動(dòng)和壓火時(shí)的床層中發(fā)生,并有可能發(fā)生在高溫旋風(fēng)分離器的灰斗內(nèi),以及外置換熱器和返料機(jī)構(gòu)內(nèi)。

2、高溫結(jié)焦是指床層整體溫度水平較高而流化正常時(shí)所形成的結(jié)焦現(xiàn)象。

其特點(diǎn)是面積大,甚至波及整個(gè)爐床,而且從高溫焦塊表面上看是熔融的,冷卻后呈深褐色,質(zhì)地堅(jiān)硬,并夾雜少量氣孔。

3、漸進(jìn)性結(jié)焦是運(yùn)行中較難察覺的一種結(jié)焦形式,主要因布風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量不好、給煤顆粒度超出設(shè)計(jì)值、運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)、風(fēng)帽錯(cuò)裝或堵塞等所致。

這3種結(jié)焦類型并不是明顯分離的,不論是哪種類型的結(jié)焦,一旦渣塊在床料中存在并隨著時(shí)間的推移,焦塊將越來越大,結(jié)果會(huì)堵塞排渣管甚至被迫停爐。

1、循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的主要原因是床料局部或整體溫度超過灰熔點(diǎn)或燒結(jié)溫度,以及爐內(nèi)流化工況不良等。

(1)燃料的影響

若煤的灰熔點(diǎn)低,當(dāng)煤顆粒在爐膛內(nèi)較高溫度下熔化成液態(tài)或軟化狀態(tài)時(shí),相互黏結(jié),且自身燃燒放出的熱量無法及時(shí)傳出,就會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦。其次,運(yùn)行中給煤量過大,使料層中含煤量過多,料層溫度升高,燃燒氣氛更加趨于還原性氣氛,煤的灰粒容易達(dá)到熔融及軟化狀態(tài)而結(jié)焦。另外,煤種變化太大,燃料制備系統(tǒng)選擇不當(dāng),煤粒度太大,或粗顆粒份額較多也會(huì)嚴(yán)重影響床層的流化,導(dǎo)致密相區(qū)超溫而結(jié)焦。

(2)運(yùn)行參數(shù)的影響

運(yùn)行中一次風(fēng)量太小或減風(fēng)至流化極限以下,會(huì)造成料層流化不好而出現(xiàn)局部溫度過高的情況,一旦局部出現(xiàn)結(jié)焦就會(huì)黏結(jié)周圍的顆粒而使結(jié)焦擴(kuò)大。

這種情況主要發(fā)生在起動(dòng)過程中,因?yàn)槠饎?dòng)時(shí)料層太低,風(fēng)量較小,整個(gè)料層未能均勻地達(dá)到較好的流化狀態(tài)。另外,料層差壓是一個(gè)反映燃燒室料層厚度的參數(shù),在鍋爐運(yùn)行中,料層厚度大小會(huì)直接影響鍋爐的流化質(zhì)量,如料層厚度過大,有可能引起流化不好造成爐膛結(jié)焦或滅火。

(3)返料影響

返料風(fēng)過小,或返料器突然由于耐火材料的塌落而堵塞,或因料層差壓高放循環(huán)灰外泄失控等原因,返料無法正常返至爐內(nèi),都會(huì)造成床溫過高而結(jié)焦。若此時(shí)再通過加煤來維持壓力及汽溫,則床溫在返料未回爐膛及加煤的雙重作用下會(huì)急劇上升而導(dǎo)致床上結(jié)焦。若運(yùn)行中返料溫度過高,可能會(huì)造成返料器內(nèi)結(jié)焦。

(4)結(jié)構(gòu)方面的影響

布風(fēng)板設(shè)計(jì)不良、風(fēng)帽布置不合理或風(fēng)帽損壞,造成布風(fēng)板布風(fēng)不均,會(huì)造成部分料層不流化而產(chǎn)生結(jié)焦。另外,返料閥設(shè)計(jì)不當(dāng),返料風(fēng)可能導(dǎo)致閥體內(nèi)可燃物的燃燒,從而使返料溫度升高造成返料器內(nèi)結(jié)焦。

(5)運(yùn)行操作人員問題

這一點(diǎn)是以上問題發(fā)現(xiàn)和解決的因素,以上談的第一條(燃料影響)、第二條(運(yùn)行參數(shù)的影響)操作人員在有豐富經(jīng)驗(yàn),處理果斷、準(zhǔn)確就能把問題化解成安全運(yùn)行,假如一位沒有經(jīng)驗(yàn)+頭腦簡單=事故!還有第三條(返料影響)、第四條(結(jié)構(gòu)方面影響),同上!因?yàn)殄仩t

2、預(yù)防循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的措施

(1)改變?nèi)济旱慕菇Y(jié)特性,保證良好而穩(wěn)定的入爐煤質(zhì),入爐煤顆粒度符合要求。

(2)在每次鍋爐起動(dòng)前認(rèn)真檢查風(fēng)帽、風(fēng)室,清理雜物。起動(dòng)時(shí),應(yīng)進(jìn)行冷態(tài)流化試驗(yàn),確認(rèn)床層布風(fēng)均勻,流化良好。

(3)加快起動(dòng)速度,盡量縮短油煤混燒時(shí)間。點(diǎn)火初期當(dāng)床溫達(dá)到投煤溫度時(shí),應(yīng)立即投煤,燃燒穩(wěn)定后果斷斷油。

在事故處理過程中,也應(yīng)及時(shí)斷油,使煤油混燃時(shí)間縮短,防止結(jié)焦。

(4)鍋爐起動(dòng)期間,返料裝置必須充滿灰后方可投入,以防風(fēng)反竄。點(diǎn)火初期先不投返料風(fēng),待底料中的細(xì)灰充滿返料裝置后則應(yīng)開返料風(fēng)

(一般是點(diǎn)火后半小時(shí)),保證床內(nèi)有料。

(5)點(diǎn)火過程中,床溫達(dá)到500℃以上可加入少量的煤以提高床溫。剛開始投煤時(shí),不得過快過猛,遵循少量間斷的原則。如果加煤量過多,由于煤粒燃燒不完全,整個(gè)床料含碳量增大,一旦加大風(fēng)量,就會(huì)猛烈燃燒,床溫上升很快,甚至超過灰的軟化溫度,結(jié)果造成整床超溫結(jié)焦。點(diǎn)火給煤過程中若發(fā)現(xiàn)底料局部發(fā)亮或底料溫度急劇升高,說明底料有結(jié)焦的趨勢(shì),則應(yīng)該減少給煤量,增加風(fēng)量防止結(jié)焦。

(6)綜合考慮結(jié)焦和控制NO*的影響,床溫應(yīng)控制在(850~950)℃

之間,最高不應(yīng)超過1000℃,通過調(diào)整風(fēng)煤配比及返料量控制。如因煤粒變粗或煤質(zhì)變差等原因引起床溫波動(dòng),應(yīng)視情況適當(dāng)提高一次風(fēng)量來流化床層,抑平床溫,以免出現(xiàn)大顆粒沉積,造成局部或整體超溫結(jié)焦現(xiàn)象。如床溫幾點(diǎn)極不平衡或個(gè)別點(diǎn)極高,應(yīng)遵循就高不就低的原則及時(shí)進(jìn)行處理。

國外的研究報(bào)告和國內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,流化床中的結(jié)焦溫度比煤粉爐中低得多,一般情況下,流化床中溫度低于灰軟化溫度(150~250)℃就開始結(jié)焦,因此建議控制局部床溫不能高于(950~1000)℃。另外,在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),如發(fā)現(xiàn)床溫突然下降,除了斷煤外,很可能是床料沉積,這時(shí)若增大給煤量,反而會(huì)加劇沉積,使流化床的流化質(zhì)量變差,造成局部結(jié)焦。當(dāng)判明是床料沉積時(shí),應(yīng)打開冷渣排放管放渣,待床溫正常后,適當(dāng)調(diào)節(jié)至較高負(fù)荷下運(yùn)行。變負(fù)荷運(yùn)行時(shí),也應(yīng)控制床溫在允許范圍內(nèi),做到升負(fù)荷先加風(fēng)后加煤,降負(fù)荷先減煤后減風(fēng),燃燒調(diào)節(jié)要平穩(wěn),避免床溫大起大落。

(7)運(yùn)行時(shí)應(yīng)控制返料溫度最高不能超過1000℃+T%溫度過高有可能造成返料器內(nèi)結(jié)焦,特別是在燃用較難燃的無煙煤時(shí),因?yàn)榇嬖谌剂虾笕记闆r,溫度控制不好極易發(fā)生結(jié)焦。返料溫度可以通過調(diào)整給煤量和返料風(fēng)量來調(diào)節(jié),如溫度過高,可適當(dāng)減少給煤量并加大返料風(fēng)量,同時(shí)檢查返料器有無堵塞,及時(shí)清除,保證返料器的通暢。

(8)料層差壓應(yīng)控制在(5~7)kPa之間。料層差壓(料層的厚度)可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調(diào)節(jié)。鍋爐運(yùn)行中,如果料層差壓超出正常范圍,說明流化不正常,下部有沉積或結(jié)渣,此時(shí),可短時(shí)開大一次風(fēng),吹散焦塊,并打開放渣管排渣;如不能清除,應(yīng)立即停爐檢修。采用人工放渣要及時(shí),做到少放勤放,不允許一次放過多的床料,不得用壓風(fēng)的方式降低料層差壓。排出的爐渣有渣塊應(yīng)匯報(bào)司爐,排渣結(jié)束后排渣門要關(guān)閉嚴(yán)密。

(9)運(yùn)行過程中,保持合理的風(fēng)煤配比及一、二次風(fēng)配比。運(yùn)行中一次風(fēng)量不得低于對(duì)應(yīng)料層厚度下的最低臨界流化風(fēng)量,以保證床料流化正常。二次風(fēng)補(bǔ)充燃燒中氧的不足,其調(diào)整應(yīng)根據(jù)燃煤揮發(fā)分的高低隨負(fù)荷進(jìn)行。

(10)壓火時(shí)首先關(guān)閉返料閥風(fēng)、二次風(fēng)機(jī),然后停止給煤機(jī),待料層溫度比正常溫度降低50℃左右時(shí),立即停止一次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),并迅速關(guān)嚴(yán)送風(fēng)門,使料層從流化狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止堆積狀態(tài),與空氣隔絕,動(dòng)作越快越好。

(11)對(duì)于高溫分離器,保證任何時(shí)候含氧量不低于3%~5%,以降低飛灰可燃物含量,防止分離器和返料機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)生二次燃燒而超溫。運(yùn)行中要定期察看返料的情況,監(jiān)視返料器床層的溫度是否正常。

(12)應(yīng)確保合格的爐內(nèi)澆注料及耐火耐磨材料質(zhì)量及施工質(zhì)量,防止因澆注料等材料塌落而引起結(jié)焦。

3、結(jié)語

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦不僅會(huì)影響到鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行,甚至還會(huì)損壞設(shè)備。在流化床鍋爐運(yùn)行中,要認(rèn)真做好冷態(tài)試驗(yàn),保證良好的流化質(zhì)量,同時(shí)要認(rèn)真調(diào)整好煤量、風(fēng)量,嚴(yán)格控制床溫及料層差壓等運(yùn)行參數(shù),這樣可以避免流化床鍋爐結(jié)焦。