- 循环流化床锅炉调试技术要点分析
- 发布时间:2010/8/2 阅读次数:5251 字体大小: 【小】 【中】【大】
报告的最后部分至少要对影响今后安全经济运行的技改内容加以建议,同时指出本台CFB运行调整方面的一些结论性指导意见。
3 CFB机组锅炉调试的技术要点分析与探讨
3.1 设备调试条件准备与安装计划的落实
调试计划的编排和实施完全依赖安装计划的落实。试运计划是否得当,工期能否按期完成,只有在安装有保障的情况下才能通过合理的调试周期加以实现。很多工地由于过分地政治性制定计划,使得很多的调试周期得不到保证,过分压缩阶段性细节,产生了很多不完善的试运内容。
实际上,有资质的调试单位的阶段专业条件要求都是完全根据行业规定、调试经验和合理的工期组织而制定的。这些基础条件不具备时,由于缺陷的存在必将造成今后移交过程的遗憾。不应当由行政指令制定调试工期,而应当是根据最佳的专家路线结合实际地加以完善和落实,最起码要保证安全,细节是专业人员说了算。
比如一些发生吹管阶段发生的人身伤亡事件,很多就是由于电源、阀门、系统安全性、隔离措施和防护设施不完备而造成的。尤其是工期紧迫时,必须保证监理工作要跟上,运行检查到位、安装维护规范、调试措施得当。
3.2 各类主附系统设计功能完善性的检查
几乎在每一个CFB机组的调试过程中,我们都会注意到很多的设备或系统的功能性设计不完善,有时甚至是致命的缺陷。在我们熟悉系统和相关设施时,除了了解其基本构成和现场布局以外,更主要的是充分认识基本性能、操作工艺、防护措施以及基础技术条件。这些系统经常由于成套/设计院所在设备选型或工艺设计时,没有充分考虑事故情况、地域性差异和特殊调试阶段的要求,而更多地作为正常运行状态予以技术处理,造成特殊运行调整工况不能达到理想参数或者根本无法实现工艺的问题。这就要求调试调试人员根据本专业特点及时指出这些不足之处,同时更要求工程施工、监理、设计、调试和运行人员在调试初期逐步加以整改、完善和调整,确保试运过程的顺利进行。
比如,由于近年来设计任务的繁重,出现很多地域性交叉设计的情况。往往南方设计单位不能充分考虑北方防冻要求的苛刻,不能在机炉辅助管线、电器/热控/存储设备、参数测量系统以及建筑等方面充分考虑保温、供热等工艺需求,造成了一些机组冬季运行极大的困难,有时甚至无法正常启动和被迫停运。而一些北方的设计院所又对南方的雨季、潮热气候和松弛地形缺乏经验,也同样存在一些设计方面的缺憾。
3.3 DCS、PLC等相关热工控制逻辑和基本功能的合理性研究
CFB机组由于其实践历史周期过短,很多逻辑控制方面的考证不足,尤其是燃烧调整自动方面的研究更是一个最大的遗憾。事实上,就世界范围内而言,仍然没有哪一个电厂实现了真正意义上的燃烧自动,而是更多地根据人工手动调节经验,结合一些随负荷或煤种的氧量、蒸汽压力、一/二次风比例关系的一种跟踪式限定曲线自调过程模式加以变化调节,而不是真正的模糊神经网络、组合参数诊断或预见性流化燃烧过程判别等原理的高级意义上的自动调节方式。其主要问题在于对循环流化热态模型和燃烧机理的实用监测和诊断技术转化缺乏认识。
即使是最基本的保护原则,也存在着一些大的问题。比如说,在CFB汽包锅炉严重缺水或超临界锅炉供水缺乏时,如果物料温度高于周围金属管材许可温度时,(注:我们一般按照炉内500~700℃来掌握,根据不同的炉型来定。)实际上需要迅速停运所有正压侧风机,引风机一般至少应单侧停,以保证受热面的安全,防止大面积爆管,即使结焦也应如此。很多CFB机组水冷壁或悬挂的过热/再热屏爆管、大幅变形与此关系密切,充分考虑灼热物料的影响。
因此,能够制定出非常符合本台CFB锅炉安全保护逻辑和基本自动调节原则的能力,也可以间接地反映调试人员的CFB技术水平。DCS、PLC等相关热工控制逻辑和基本功能的合理性,也同样影响着CFB机组的运行可靠性。
3.4 针对不同的CFB炉型制定合理的点火启动方案
上海锅炉厂的纯床上点火方式、哈尔滨锅炉厂的后墙给煤方式加床上床下点火方式、东方锅炉厂的前墙给煤加床上床下点火方式以及不同回料温度水平的高温、中温返料系统都会直接影响着针对炉型的合理点火方案。点火启动方案中的几个主要因素如下:
【1】返料器的投入方式。一般可分为冷启动直接投运、燃煤点火成功过程中煤/油混烧阶段逐渐投入和完全投煤点火成功后纯煤工况投入三种方式。对于直接返料器投入点火方式又分为空床启动和带物料启动两种方式。
【2】一次风流化风量。完全流化风量点火、临界最低流化风量点火和鼓泡弱流化程度地流化风量点火三种方式。
【3】点火油然烧器出力。主要分为小油枪或大油枪点火两种方案。
【4】脉动投煤时机。主要分为650±50℃高温投煤、550±40℃常规温度投煤和450±30℃较低温度投煤山中投煤方式。
【5】撤油枪模式。撤油枪的次序一般是先撤床上后撤床下;也一些相反的个例。另外就看撤油枪的时机。可以分为850±50℃高温阶段、780±40℃常规温度投煤和700±30℃较低温度开始撤油枪这三种情况。
【6】锅炉预热。对于具备邻炉底部蒸汽加热或热风加热的CFB锅炉,可以在正式启动风机前投入加热系统,在饱和蒸汽压力达到0.2~0.3MPa时再正式投入油然烧器,以达到节油、舒缓膨胀系统和减少电耗的目的。
【7】点火料层厚度和颗粒度控制。根据锅炉的布风板面积大小、物料性态、油然烧器的布局情况和炉型区别,可以在250~950mm的料层厚度范围选择一个满足粒径要求的合理静态布料厚度,进行正常点火启动操作。
【8】二次风等辅助用风。点火过程必须照顾到二次风量、点火风机风量、播煤风量、返料风量、冷却密封风量、冷渣风量等辅助性风量的取舍和具体数量。
在充分考虑上述因素后,按照成功经验和实际试点过程,确定最终启动方案。
3.5 大力推广返料器空床启动方式
所谓空床启动指的是在整个点火启动过程在未达到50%以上机组并网负荷以前,要求在启动前放尽返料器内的细料,使炉内的灰循环过程及其循环倍率缓慢增强,逐步过渡到设计性能下的完全循环过程。这样做有利于预热耐火材料区域密集的循环返料系统,减少低温过程升温的温差效应,降低了异性材料的膨胀偏差,防止其内表面剥落和大尺寸开裂;另外,由于烟气温度舒缓地上升,不易产生剧烈爆燃和大型CFB锅炉的烟气和汽水温度偏差,运行调整时也十分的协调,容易保证各参数与最佳的启动曲线良好吻合。
正常状态下,空床启动后的返料器很难发生循环类型的故障,在确保返料风压正常时,几乎不发生塌灰灭火的问题。
3.6 认真检查锅炉及其周边的膨胀与支吊架系统
锅炉调试过程的彭胀系统检查和记录是一个十分重要的环节,很多机组调试过程中并没有很好地观察记住的基本膨胀规律和异常点所在,致使膨胀节撕裂、吊挂管变形、蠕胀不畅使焊口爆裂、支吊架失效、金属构件扭曲等事故或故障时有发生。一些膨胀问题是设计或制造的不足;而更多的问题是安装施工、监理检查和业主验收方面的问题。
一些金属或非金属膨胀节,甚至在启动以后都未能拆除运输时的固定连接杆,造成漏点,被迫停炉。而有些工地,竟然在脚手架拆除后,都没有割断本体动静部分的临时施工连接金属件。很多穿过混凝土楼板的管道,其开孔并未考虑管件三维膨胀所需要的环向间隙尺寸,在热态下使保温捋掉、甚至损伤管材。
更多的时候,由于膨胀指示器安装位置、标识、刻度、指针、方向等缺陷产生的无法准确记录和判别的问题最多。膨胀指示的记录和分析,是关系到原始运行资料的搜集和炉本体长期膨胀变形判定的要点,那些主要管道蠕胀记录点、炉本体及附属设施膨胀死点、冷热钢带及其铰接点等部位的安装过程检查及记录的核实对调试阶段很多相关事件的故障分析和总结具有重要意义。