循環(huán)流化床鍋爐運行常見問題及處理
摘要:循環(huán)流化床鍋爐是近年才發(fā)展起來的新型潔凈煤燃燒設備,對運行中常見故障的原因做出了分析,并探討了解決措施。
關鍵詞:循環(huán)流化床,故障,冷渣器,旋風分離器,給煤系統(tǒng),磨損,膨脹,處理方法
目前, 循環(huán)流化床鍋爐在全國多家發(fā)電廠使用, 從1996 年華電高壩電廠引進全國第一臺100MW 循環(huán)流化床鍋爐到四川白馬循環(huán)流化床示范站引進的300MW循環(huán)流化床鍋爐,標志著我國的循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)進入穩(wěn)步發(fā)展階段,并向大型化方面上了一個新的臺階。
同其他鍋爐一樣,循環(huán)流化床鍋爐也有一定的局限性,從國內(nèi)流化床鍋爐運行來看,主要暴露出下幾個問題:
1) 冷凝器故障。國產(chǎn)的流化床鍋爐大都采用三分倉式的冷凝器(灰渣通過一、二室溢流到三渣室,由三渣室連續(xù)排出輸送到渣倉) 主要故障是排渣管易堵塞,冷凝器選擇室結焦等。
2) 旋風分離器故障。旋風分離器入口靜壓波動大導致旋風分離器回料不連續(xù),床壓、床溫出現(xiàn)大幅度的波動,嚴重時破壞外循環(huán),使尾部受熱面積灰嚴重,造成尾部煙道再燃燒,損壞空氣預熱器。
3) 給煤系統(tǒng)故障。主要體現(xiàn)在:旋轉給料閥堵塞、跳閘,煤倉粘煤,給煤機銷子斷,給煤機鏈條出現(xiàn)爬坡、斷鏈等。
4) 鍋爐的磨損和澆注料脫落。流化床鍋爐的磨損最嚴重部位是密相區(qū)澆注料與水冷壁的結合部,其次是水平煙道中的部分管道、密相區(qū)澆注料脫落部位。澆注料脫落主要發(fā)生在鍋爐冷態(tài)點火初期,脫落后的澆注料修復后同舊的澆注料結合差,效果不理想,影響鍋爐帶負荷和機組的長期運行。
5) 鍋爐的膨脹問題。鍋爐在經(jīng)過一段時間運行后,由于材質(zhì)的關系和鍋爐的頻繁啟停, 導致一些膨脹節(jié)及密封部位撕裂、泄露甚至燒壞,其中料腿膨脹節(jié)是最薄弱環(huán)節(jié)。針對流化床鍋爐在運行和維護中出現(xiàn)的問題,查閱資料、分析使用鍋爐的運行情況,提出一些相關措施,供在流化床鍋爐運行及維護中參考。
1 冷渣器故障
1) 排渣管堵塞
(1) 排渣管堵塞的主要原因
①排渣管內(nèi)部耐磨材料膨脹受限導致內(nèi)部變形。成冷渣器內(nèi)部部件變形,影響冷渣器的流化;冷渣器長時間停用或長期選擇單個冷渣器排渣,停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作用下粘結,形成低溫焦。
④運行人員未把握好冷渣器流化風量的配比,不恰當?shù)娘L量配比導致了冷渣器中灰渣流化不良。
(2) 選擇室結焦的解決措施
①運行人員加強對鍋爐運行工況的了解,及時調(diào)整鍋爐參數(shù),樹立鍋爐物料動態(tài)平衡的概念,控制鍋爐的運行床壓在正常值,盡量避免鍋爐大量排渣。
②每次停爐應對冷渣器風帽進行吹掃,發(fā)現(xiàn)堵塞風帽應疏通,控制好燃料的粒徑。
③鍋爐進行排渣,冷渣器應交替進行;對進入冷渣器的灰渣進行充分冷卻,保證冷渣器的運行工況。
④對冷渣器流化風室風量進行經(jīng)驗總結,選擇冷渣器各風室風量的優(yōu)化參數(shù)包括冷渣器最低的流化風量,保證冷渣器在任何負荷下的正常流化。
2 旋風分離器故障
(1) 旋風分離器回料不正常。旋風分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果,從而使一定量未分離灰進入煙道造成空預器積灰嚴重,引起分離器入口靜壓波動。
(2) 過高的循環(huán)倍率造成分離器循環(huán)灰量過大,超出分離器流通能力。
(3) 燃燒工況的突然改變破壞了分離器的循環(huán)。
(4) 流化風配比不恰當,分離器回料未完全流化。
2) 旋風分離器故障采取措施
(1) 發(fā)現(xiàn)回料不正常時,及時對旋風分離器的風量進調(diào)整,必要時降低鍋爐負荷;尾部煙道積灰嚴重時,加強對其吹灰(注意控制爐膛負壓) ,必要時采用從事故放灰口放灰。
(2) 適當降低冷渣器用風,適當提高二次風量的比例,降低燃燒風量,保證爐內(nèi)的燃料和床料在爐內(nèi)有足夠的停留時間,即增加內(nèi)循環(huán)的時間和數(shù)量,降低旋風分離器的物料比例。
(3) 在燃燒工況突然改變導致循環(huán)被破壞時,應及時調(diào)整鍋爐運行參數(shù)建立新的平衡。
(4) 加強對分離器風量配比的經(jīng)驗總結,尋找分離器各部分最優(yōu)化參數(shù),選擇合適流化風量和松動風,建議在風量調(diào)定且回料正常時,不宜對該風量做隨意變更。
3 給煤系統(tǒng)故障
1) 給煤系統(tǒng)故障主要原因
①流化床鍋爐燃料的顆粒較粗,但燃料中的細微顆粒煤質(zhì)中有較大水份時極容易粘結,從而造成煤倉和給煤機堵塞。
②煤粒在給煤機中堵塞、擠壓,從而造成給煤機鏈條爬坡、斷鏈。
③煤中雜質(zhì)如編織袋、樹塊進入給煤機,造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和斷銷子。
2) 給煤系統(tǒng)故障解決措施
①流化床鍋爐的燃煤根據(jù)煤的物理特性和現(xiàn)場實際,設置干煤設施;有效減少煤中的細微顆粒(如在煤破碎機前加設旁路) ,防止煤的過度粉碎,減少粘煤的可能性;根據(jù)各廠煤的實際情況,鍋爐煤倉加裝可靠的松動裝置,在給煤機下加裝電動或手動調(diào)節(jié)閥,保證給煤的連續(xù)性和均勻性。
②對給煤系統(tǒng)做好選型,加強給煤系統(tǒng)運行中檢查的力度。
③加強燃料的管理和質(zhì)量控制,防止不易破碎的雜物進入給煤系統(tǒng)。
在這些故障中,不難看出,鍋爐的燃料導致了許多故障。因此,在鍋爐設計時, 應考慮對燃料預處理做出優(yōu)化設計,如使燃料的水份降低,煤質(zhì)更具有寬篩分特點,進一步降低煤中煤矸石含量等。通過燃料的預處理改善燃料特性,將直接降低冷渣器、旋風分離器、給煤系統(tǒng)、鍋爐的磨損等故障率,使鍋爐的可用率得到保證。
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