摘要:循环流化床锅炉是近年才发展起来的新型洁净煤燃烧设备,对运行中常见故障的原因做出了分析,并探讨了解决措施。
关键词:循环流化床,故障,冷渣器,旋风分离器,给煤系统,磨损,膨胀,处理方法
目前, 循环流化床锅炉在全国多家发电厂使用, 从1996 年华电高坝电厂引进全国第一台100MW 循环流化床锅炉到四川白马循环流化床示范站引进的300MW循环流化床锅炉,标志着我国的循环流化床锅炉已经进入稳步发展阶段,并向大型化方面上了一个新的台阶。
同其他锅炉一样,循环流化床锅炉也有一定的局限性,从国内流化床锅炉运行来看,主要暴露出下几个问题:
1) 冷凝器故障。国产的流化床锅炉大都采用三分仓式的冷凝器(灰渣通过一、二室溢流到三渣室,由三渣室连续排出输送到渣仓) 主要故障是排渣管易堵塞,冷凝器选择室结焦等。
2) 旋风分离器故障。旋风分离器入口静压波动大导致旋风分离器回料不连续,床压、床温出现大幅度的波动,严重时破坏外循环,使尾部受热面积灰严重,造成尾部烟道再燃烧,损坏空气预热器。
3) 给煤系统故障。主要体现在:旋转给料阀堵塞、跳闸,煤仓粘煤,给煤机销子断,给煤机链条出现爬坡、断链等。
4) 锅炉的磨损和浇注料脱落。流化床锅炉的磨损最严重部位是密相区浇注料与水冷壁的结合部,其次是水平烟道中的部分管道、密相区浇注料脱落部位。浇注料脱落主要发生在锅炉冷态点火初期,脱落后的浇注料修复后同旧的浇注料结合差,效果不理想,影响锅炉带负荷和机组的长期运行。
5) 锅炉的膨胀问题。锅炉在经过一段时间运行后,由于材质的关系和锅炉的频繁启停, 导致一些膨胀节及密封部位撕裂、泄露甚至烧坏,其中料腿膨胀节是最薄弱环节。针对流化床锅炉在运行和维护中出现的问题,查阅资料、分析使用锅炉的运行情况,提出一些相关措施,供在流化床锅炉运行及维护中参考。
1 冷渣器故障
1) 排渣管堵塞
(1) 排渣管堵塞的主要原因
①排渣管内部耐磨材料膨胀受限导致内部变形。成冷渣器内部部件变形,影响冷渣器的流化;冷渣器长时间停用或长期选择单个冷渣器排渣,停用的冷渣器中的床料在水蒸气作用下粘结,形成低温焦。
④运行人员未把握好冷渣器流化风量的配比,不恰当的风量配比导致了冷渣器中灰渣流化不良。
(2) 选择室结焦的解决措施
①运行人员加强对锅炉运行工况的了解,及时调整锅炉参数,树立锅炉物料动态平衡的概念,控制锅炉的运行床压在正常值,尽量避免锅炉大量排渣。
②每次停炉应对冷渣器风帽进行吹扫,发现堵塞风帽应疏通,控制好燃料的粒径。
③锅炉进行排渣,冷渣器应交替进行;对进入冷渣器的灰渣进行充分冷却,保证冷渣器的运行工况。
④对冷渣器流化风室风量进行经验总结,选择冷渣器各风室风量的优化参数包括冷渣器最低的流化风量,保证冷渣器在任何负荷下的正常流化。
2 旋风分离器故障
(1) 旋风分离器回料不正常。旋风分离器因灰位较高而影响了分离器的分离效果,从而使一定量未分离灰进入烟道造成空预器积灰严重,引起分离器入口静压波动。
(2) 过高的循环倍率造成分离器循环灰量过大,超出分离器流通能力。
(3) 燃烧工况的突然改变破坏了分离器的循环。
(4) 流化风配比不恰当,分离器回料未完全流化。
2) 旋风分离器故障采取措施
(1) 发现回料不正常时,及时对旋风分离器的风量进调整,必要时降低锅炉负荷;尾部烟道积灰严重时,加强对其吹灰(注意控制炉膛负压) ,必要时采用从事故放灰口放灰。
(2) 适当降低冷渣器用风,适当提高二次风量的比例,降低燃烧风量,保证炉内的燃料和床料在炉内有足够的停留时间,即增加内循环的时间和数量,降低旋风分离器的物料比例。
(3) 在燃烧工况突然改变导致循环被破坏时,应及时调整锅炉运行参数建立新的平衡。
(4) 加强对分离器风量配比的经验总结,寻找分离器各部分最优化参数,选择合适流化风量和松动风,建议在风量调定且回料正常时,不宜对该风量做随意变更。
3 给煤系统故障
1) 给煤系统故障主要原因
①流化床锅炉燃料的颗粒较粗,但燃料中的细微颗粒煤质中有较大水份时极容易粘结,从而造成煤仓和给煤机堵塞。
②煤粒在给煤机中堵塞、挤压,从而造成给煤机链条爬坡、断链。
③煤中杂质如编织袋、树块进入给煤机,造成给煤机卡涩、堵煤、跳闸和断销子。
2) 给煤系统故障解决措施
①流化床锅炉的燃煤根据煤的物理特性和现场实际,设置干煤设施;有效减少煤中的细微颗粒(如在煤破碎机前加设旁路) ,防止煤的过度粉碎,减少粘煤的可能性;根据各厂煤的实际情况,锅炉煤仓加装可靠的松动装置,在给煤机下加装电动或手动调节阀,保证给煤的连续性和均匀性。
②对给煤系统做好选型,加强给煤系统运行中检查的力度。
③加强燃料的管理和质量控制,防止不易破碎的杂物进入给煤系统。
在这些故障中,不难看出,锅炉的燃料导致了许多故障。因此,在锅炉设计时, 应考虑对燃料预处理做出优化设计,如使燃料的水份降低,煤质更具有宽筛分特点,进一步降低煤中煤矸石含量等。通过燃料的预处理改善燃料特性,将直接降低冷渣器、旋风分离器、给煤系统、锅炉的磨损等故障率,使锅炉的可用率得到保证。