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420t/h CFB锅炉调试中存在问题的分析及对策
发布时间：2013-10-07 08:57 来源：未知
1、锅炉简介
天津石化热电工程锅炉是由福斯特惠勒公司提供，420t/h高温超高压、单筒横置式、单炉膛、自然循环、全悬吊结构、全钢架，c型布置，且锅炉采用紧身封闭。炉膛采用由焊接的鳍片管屏组成的气密全膜式水冷壁，炉膛底板由上面衬有耐火材料的膜式水冷壁结构制成。锅炉中部是紧凑型水冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置两组光管省煤器及一、二次风各两组空气预热器。
1.1主要设计参数
额定蒸发量420 t/h额定蒸汽压力12，5 MPa
额定蒸汽温度540℃给水温度215℃
冷风温度12.7℃排烟温度147℃
设计燃料消耗量39.17 t/h锅炉计算效率92．58%
1.2系统概述
锅炉采用了循环流化床燃烧技术。在燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空预器预热后，分为两路：一路由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入炉膛；另一路由炉膛前后墙直接进入炉膛。二次风机送出的风经过二次风空预器预热后，通过分布在炉膛前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。燃料在炉膛内与流化状态下的循环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定后，大量的物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环方式，沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小物料经过紧凑型水冷旋风分离器，绝大部分物料又被分离出来，由返料腿“J”阀返回炉膛下部，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气通过转向室、高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空预器由尾部烟道排出。水冷布风板把水冷风室和燃烧室相连，布风板上均匀布置了风帽，用来均匀流化床料；床下配有2只风道燃烧器；通过向炉内添加石灰石，能够显著降低S02的排放；采用低温、分级供风的燃烧能够显著抑制NOx的生成}其灰渣活性好，具有较高的综合利用价值；锅炉左右侧布置有二台流化床型风水联合选择式冷渣器，底渣由刮板式除渣机运至渣仓。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；⒛拘伎帕；怪频纳镏士帕Ｈ剂希蔽颐腔褂写罅康难钅灸拘伎帕Ｈ剂虾陀衩捉崭芽帕Ｈ剂铣鍪�。
2、调试中存在的问题及改进
2.1管燃器筒壁烧损
锅炉初次点火过程中发现，床下管燃器筒壁局部出现高温，尤其在高油压时，人孔附近烧损严重，但此时风室温度并没有超过982℃。经分析点火筒被烧坏的原因如下：①管燃器人孔比较靠近油枪的燃烧区，由于人孔密封不严，导致火焰偏斜，不断冲刷人孔附近，使得人孔处温度越来越高，引起人孔处的耐火砖、耐火材料过热，被烧坏；②管燃器保温层浇注质量不过关，保温层有裂缝，且保温浇注与管燃器筒壁分离，高温热烟气通过缝隙直接加热管燃器筒壁金属壁面。最终使得筒壁烧红变形；③点火风、混合风不足是由进风室的热一次风管调门漏风量大引起的，在流化风量一定时，热一次风管上的调门漏风量越大，进入管燃器的风量将越小。
通过停炉后将床下两只管燃器全部重新浇筑、烘烤l改变人孔位置（现改在管燃器末端，靠近风室），人孔门加挡圈密封，减少漏风量；点火后流化风量提高至90～100t/h，加大燃烧风、周界风风量；采用小油枪雾化片1000kg/h(设计油枪出力2800kg/h)、降低油压，减少油枪出力来降低燃烧筒内热负荷。管燃器经过两次点火除发现点火筒内壁只有少量脱落，但不影响正常点火。
2.2冷渣器排渣困难
本炉配置了两台选择型冷渣器，由于该型冷渣器的出力可设计很大，冷却效果好。因此，国内外大型CFB锅炉均选用此型设备。但是在试运过程中发现冷渣器排渣不畅，造成床压逐渐升高，为保证炉膛中物料呈流化状态不得不提高一次风机的出力。甚至由于冷渣器旋转给料阀不能运转导致床压过高，被迫停炉。
分析原因是由于运行中使用的煤质比较差，发热量低，灰分和入炉煤粒径也比较大，而且煤中煤矸石的含量较高，排渣量大，排渣失控，没有建立冷渣器的进渣与出渣的平衡。冷渣器是按一定的物料平衡设计的当冷渣器进渣失控时，大量的热渣快速进入冷渣器，而当时的冷渣器的冷却风又不足以将热渣冷却到设计温度，从而造成排渣温度升高。同时，当选择室进渣量较大时，大量的未燃烧煤�；崴孀旁饔咳胙≡袷�，造成冷渣器内的物料不能均匀流化，也不能使物料得到良好的冷却。因此在流化不好的局部发生可燃物的再燃和结焦，造成选择室过渣口的堵塞，进而使冷渣器停运。
因此，在运行中，首先是控制入厂煤的质量，尽量减少煤矸石含量，调整好破碎机的间隙，从而控制入炉煤粒径分布。其次根据炉膛床压尽量做到少量多次均匀排渣，避免将冷渣器选择室压死。最后，应平稳缓慢地开启输渣风门，切忌大起大落，以免造成冷渣器内积渣过高，准确而平稳地控制锅炉排渣风压的大小来控制锅炉的排渣量，建立冷渣器的进渣与出渣的平衡。这样有利于保持冷渣器内物料的均匀流化，并能使热物料得到良好的冷却，避免在冷渣器内结焦，减轻冷渣器内的磨损等。调试过程中按以上所述为指导思想，逐渐摸清了冷渣器的热态特性，实现了冷渣器的平稳进渣和顺利输渣、排渣，提高了循环流化床锅炉的运行稳定性和安全性。
2.3各类膨胀节的破损
CFB锅炉的各类非金属和金属膨胀节的分布远多于常规锅炉，它们对锅炉的安全经济运行性能产生着最直接的影响。比如说高压的流化风机出口膨胀节一旦破裂，就无法正常形成流态化燃烧过程。而流化效果的丧失，意味着结焦和被迫停炉。因此膨胀节破损的防止措施十分重要，其具体方法按照原因的不同可分别予以处理：返料腿等高温膨胀节处，如因热烧损变形可增加冷却风源密封和冷却；膨胀节，则可更换或加工处理加大膨胀可位移量，满足膨胀裕量要求；如因耐火浇筑料开裂或脱落造成外圈烧损，可直接处理耐火密封；一些膨胀节由于内部采用了简单相对式单层密封环的，可改造成多环的迷宫式密封方案；如因内部介质局部异常高温或温度波动引起膨胀不良，可适当降低局部温度、稳定介质温度水平；高压侧膨胀节如因震动和不对中原因产生问题时，可局部适当两侧相对单项定位，消除三维攒动和震动，调整两侧相对位置对称适中，同时改善密封件的纤维质强度；有些膨胀节由于内部漏灰串入内部膨胀间隙限制了位移量的话，需清理后在内部焊一些局部止灰窄条，效果不错。本工程锅炉在整套试运期间，床上一次风、二次风以及高压流化风的部分膨胀节破裂。经甲方将各风管道上的膨胀节更换为强度更高的，或在相应风管道上设置补偿器，风道上膨胀节破裂问题圆满得到解决。
2.4煤仓堵煤
由于入炉煤水分较高、煤仓结构不合理、煤仓内衬不良导致煤仓下煤不畅，经常堵煤、断煤，煤仓内壁挂煤有时达到2米厚，使其有效容积大大减小，导致煤仓上煤时间间隔短，甚至出现空仓，若处理不当容易造成烟气反窜，使给煤机皮带烧毁，严重影响锅炉安全运行。
锅炉原设计配有四台原煤仓，容积275立方米，钢板制成，形状为方锥形，内衬不锈钢板。煤仓下部收口成方筒，安装电动插板门，连接天方地圆下煤斗，煤斗再次收口成圆筒接至给煤机入口。煤斗仓壁安装8台空气炮来疏松积煤。
从运行情况看，煤仓堵煤严重，空气炮疏松不明显，后连续进行疏通仍不见效，只有进行人工敲击，入炉煤水分高时更加严重。建议甲方在煤仓内部安装表面光滑的超高分子聚乙烯衬板，对煤仓下部煤斗进行改造，将插板门下移至给煤机接口处，将插板门上下煤斗去掉，在钢煤斗下安装天方地圆煤斗。此外，要严格控制给煤水分在7%以下，煤仓增加疏松机和捅煤孔。合理全面利用上述的改进办法，煤仓堵煤问题必将彻底解决。
2.5锅炉安装时注意几点事项
①保温耐火材料施工时一定注意保证配水量，施工中制模非常重要，保证拆模后能够与图纸相符，膨胀缝严格控制好，在烘炉中排湿孔一定开好，保证彻底排湿。对于拐角部位一定注意，对拐角部位内筋强度，最好使用浇注料形成一个整体，防止裂纹脱落。
②低温烘炉结束后，需要联合检查组进行全面细致的耐火浇筑料检查，发现问题及时补救。如大面积局部区域出现大的耐火脱落、纵深宽大裂缝，则必须进行全面整修和局部再次的烘炉处理。③提高入厂煤的质量，控制入炉煤粒径分布，根据炉膛床压尽量做到少量多次均匀排渣，且平稳地控制锅炉排渣风压的大小来控制锅炉的排渣量，从而建立冷渣器的进渣与出渣的平衡。除此之外，炉膛排渣口处一定圆滑，该处风帽外孔要加大，各冷却室内浇注料光滑、流畅。④非金属膨胀节安装时最重要的是控制错位安装尺寸，保证有足够的膨胀量。选用产品厂家时要注意其参数是否符合设计要求。膨胀节内部填料的填充和外部环境非常重要，一定满足其运行要求。特别注意水冷风室处膨胀节不要因为热风泄漏将非金属膨胀节烧毁。⑤修建干煤棚、控制给煤水分在7%以下、煤仓增加疏松机、空气炮、捅煤孔、扩大下煤口口径、增大煤仓壁面角度、更换光滑的塑形板或不锈钢板内衬，都是防止堵煤的有效方法，如果能够合理地全面加以应用必将带来理想的效果。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
3、结束语
综上所述，大型CFB锅炉在调试中反映出的主要问题是：水压试验时水冷壁管的渗漏；管燃器长时间运行筒壁的烧损；风水联合冷渣器的排渣困难，锅炉大负荷运行时膨胀节的破裂；煤仓堵煤造成给煤不畅、甚至断煤现象时有发生。这些问题的出现既有设计、制造以及安装原因，也有运行条件及运行水平方面的原因。因此，必须从源头上抓起，多方面综合治理才能达到根本上解决。
