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460 t/h循环流化床锅炉的调试及运行特点

发布时间：2009/6/12 阅读次数：934 字体大小: 【小】【中】【大】

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1.山东华盛江泉热电有限公司，山东江泉276017；
2.四川电力试验研究院，四川成都610072)

　　摘　要：通过对山东华盛热电厂，两台DG460/13.73-II3 CFB锅炉的调试和运行，根据现场锅炉系统的布置，及运行情况的观察和相关调试研究，对该型号锅炉的结构、调试及运行中的一些特点作个介绍。
　　关键词：CFB锅炉；调试；运行

　　自20世纪90年代，四川内江高坝电厂成功引进国外410 t/h CFB锅炉，建立了中国100 MW C FB锅炉示范电站之后，加速了CFB锅炉这种清洁煤燃烧技术的国产化的进程和大型化发展。D G460/13.73-II3型循环流化床锅炉，是东方锅炉(集团)股份有限公司，在消化吸收引进技术的基础上，结合自身在大容量机组煤粉锅炉开发、设计、制造方面的丰富经验，自主开发，为山东华盛热电厂设计制造的具有自主知识产权的国产首台135 MW等级的循环流化床锅炉。

1锅炉的总体布置
　　DG460/13.73-II3型系自然循环、单汽包、露天岛式布置超高压循环流化床锅炉。锅炉主要由膜式水冷壁炉膛，两台汽冷式旋风分离器，一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井三部分组成。炉膛内布置有屏式受热面，由六片屏式过热器，四片屏式再热器和一片双面受热水冷分隔墙。水冷风室由前墙水冷壁管弯制而成。在炉膛出口和尾部竖井烟道之间布置有两台汽冷式旋风分离器和两台“J”型回料阀，尾部烟道连接两台汽冷式旋风分离器出口上，形成双烟道结构，每个烟道的前烟道布置了两组低温再热器，后烟道从上到下布置有高温过热器和低温过热器；向下前后烟道合并，烟道中布置有螺旋鳍片管式省煤器；在尾部烟道布置两组并列支撑的，沿宽度方向双进双出的光管卧式空气预热器。
　　锅炉燃烧系统中设有4台皮带称重式给煤机，在炉前开设6个给煤口和3个石灰石给料口，炉后设有两个返料进口；炉膛风室下部风道内布置有两台床下风道燃烧器，并配有高能点火装置；炉膛两侧分别设置两台多仓式流化床风、水冷选择性冷渣器。风系统由引风、一次风、二次风、播煤增压风、点火增压风、高压流化风、冷渣风和石灰石输送风组成，共设置16台风机。输灰、输渣系统采用气力仓泵输送。在输煤系统中设置两级破碎设备，第一级环式碎煤机出力400 t/h，出料粒度≤50 mm，第二级细碎机为锤式，出力400 t/h，出料粒度≤13 mm。

2锅炉主要设计参数
　　锅炉主要设计参数见表1。

460 t/h循环流化床锅炉的调试及运行特点作者：来源：发表时间：2006-02-03 浏览次数：字号：大中小 --> 460 t/h循环流化床锅炉的调试及运行特点

张自礼1，高洪路1，袁　杰2

(1.山东华盛江泉热电有限公司，山东江泉276017；
2.四川电力试验研究院，四川成都610072)

2锅炉主要设计参数
　　锅炉主要设计参数见表1。

3锅炉的调试程序及运行特点
3.1锅炉内衬材料的结构与养护
　　DG460/13.73-II3循环流化床锅炉内衬材料结构从锅炉结构上可分为三类：第一类为外部没有水或蒸汽冷却的压力部件构成，内部由保温浇注料、耐火材料和耐火砖构成，工作在0～1 500 ℃温度环境中，温度变化大，但不需要作防磨考虑，主要分布在床下风室和床下点火风道；第二类为外部有水或蒸汽冷却的压力部件构成，内部由耐磨耐火可塑料构成，在高温环境中经受高浓度的物料的冲刷，主要分布在燃烧室的密相区、水冷分隔屏和汽冷式旋风分离器等位置；第三类为外部没有水或蒸汽冷却的压力部件构成，内部由保温浇注料、耐磨耐火浇注料和耐磨耐火可塑料构成，在高温环境中经受高浓度的物料的冲刷，主要分布在J型回料阀、冷渣器和分离器进出口烟道等位置。
　　内衬材料的养护，是按照提供内衬材料厂家的养护程序和温升曲线进行养护。在内衬材料达到自然养护期以后，分为两个阶段对锅炉内衬材料进行养护，首先采用烘炉机对锅炉内衬材料作低、中温养护，然后，在锅炉首次投煤阶段，对锅炉内衬材料进行高温养护。采用烘炉机作内衬材料的养护，可以让锅炉的各个部位温度按升温曲线均匀上升，达到较为理想的烘炉效果。烘炉机对锅炉内衬材料的养护，是随着循环流化床锅炉大型化近年发展起来的，是一种全新的养护方式。它不同于传统的用木材和投主油枪养护的方法，不仅节约了大量燃油和缩短了养护时间，而且，对锅炉内衬材料和锅炉元件没有任何损害，并克服了在传统养护过程中常出现的,难以控制的炉内温度和养护升温速度。烘炉机实际上就是小型的油燃烧器，它采用压缩空气将燃油雾化，在一个小型的预燃室内充分燃烧，用一个小型的风机进行补氧和输送热烟气到炉膛,根据需要送入不同温度的热烟气，达到控制升温速度的目的。
3.2锅炉酸洗
　　锅炉酸洗采用EDTA洗炉，是利用EDTA络合除垢原理，以钝化pH值结束洗炉，实现了除垢钝化一步完成。清洗范围包括汽包、水冷壁、省煤器、下降管和上下联箱等。锅炉加入药液清洗时，要求锅炉的汽包压力保持在0.27～0.31 MPa，汽包壁温度保持在130～135 ℃，锅炉连续排汽量约5～10 t/h。EDTA这种洗炉方式是基建调试中常见化学清洗工艺，其优点为：系统简单、工期短、操作安全可靠，废液易回收处理，除盐水和燃油用量少等优点。
　　锅炉对酸药液的升温升压有两种方式：第一种采用投入锅炉主油枪方式，这种方式对锅炉各系统投入率要求较高，必须在锅炉通风试验、燃油系统试验和有关热工保护试验完成以后。在EDTA升温过程中，还要注意点火风道的高温养护；第二种是采用投入部分内衬材料养护使用的烘炉机，这种方式对锅炉各系统投入率要求较低，系统投入率要求与锅炉内衬材料低、中温养护基本相同。可缩短锅炉内衬材料养护结束后和酸洗之间的间隔时间。
3.2锅炉蒸汽管道吹洗
　　按照锅炉蒸汽管道吹洗的有关规定，蒸汽管道吹洗方式采用蓄能降压，采用一、二次系统串联进行吹洗的方法，并对Ⅰ级旁路系统进行穿插吹洗。DG460/13.73-II3循环流化床锅炉没有床上燃烧器，吹管期间锅炉必须投煤运行，才能保证锅炉的过热器温度和压力。因此在吹管前，锅炉投煤所涉及的辅机、燃油、煤、飞灰、排渣和加料等系统，必须安装调试完毕，应具备整套启动的条件。
　　由于锅炉蒸汽管道吹洗是锅炉的第一次投煤，也是锅炉第一次升到500 ℃以上的温度。因此在锅炉投煤升温过程中，要注意控制脉冲投煤量，床温的升温速度按升温曲线均匀上升。锅炉断油后保持床温在800～850 ℃之间，在蒸汽管道吹洗的同时，进行锅炉内衬材料的高温养护。
3.3蒸汽严密性试验和安全门校验
　　在蒸汽管道吹洗结束，临时管道拆除，恢复正式管道以后。锅炉首先进行蒸汽严密性试验。由于锅炉是第一次升到额定压力，在锅炉稳定燃烧的同时，升压速度要控制在较低的速度，并检查锅炉膨胀和支吊架等，及时消除存在的隐患。
　　蒸汽严密性试验结束后，锅炉进行安全门校验。锅炉安全门调整是采用手动油泵助跳器试跳，实跳检验的方式作安全门校验。在整个安全门校验过程中，锅炉必须在全投煤工况的最低负荷下稳定运行。为了保证压力稳定，除了用高、低旁路系统作压力调节以外，过热器和再热器的向空排汽门也要适当参与调节，特别注意防止再热器超压。
3.4汽机冲转及并网带负荷
　　DG460/13.73-II3循环流化床锅炉配套135 MW单元制机组，机组冷态下采用滑参数启动方式，由于没有床上油枪，锅炉在全投油工况下无法达到汽机的冲转参数，因此，汽机冲转是在锅炉的油煤混烧阶段，以控制投煤量来保证冲转的压力和温度。当汽机达到3 000 r／min以后，锅炉就可以逐渐升温断油。在电气并网以前锅炉只能低负荷运行，在并网以后锅炉随电负荷的增长加负荷，为了控制旋风分离器内衬材料的温升速度，适当调整锅炉加负荷的速度是非常有必要的，有利于循环流化床锅炉和机组的长期稳定运行。

4锅炉的运行
　　锅炉的连续满负荷运行，是对锅炉各系统的设计、制造、安装、调试和运行的综合检验，DG 460/13.73-II3循环流化床锅炉在连续满负荷运行中，各项运行指标基本达到了设计要求。要保持长期连续满负荷的运行，除了主、辅机没有重大设备隐患外，燃煤的粒度控制是非常重要的，粒度过细的煤不但会造成飞灰含碳量偏高，锅炉效率下降，还会造成返料循环量过大。而粒度过粗的煤和煤矸石也会对锅炉的流化和燃烧造成严重影响，除了引起锅炉的流化恶化外，还会使冷渣器无法输送和堵塞。因此，燃煤的粒度分布将直接影响锅炉的负荷能力和连续运行时间。
　　在DG460/13.73-II3锅炉的调试和运行过程中也出现了一些值得探讨问题，主要有：
　　1) 锅炉只有两个床下点火燃烧器，运行中风道烧红及膨胀节烧坏是该类炉型较为普遍的现象。经过现场观察和技改，发现其主要原因是，床下燃烧器的油枪原设计出力较大，加上整个燃烧器控制的测点较少，造成燃烧器在运行中局部温度失控。
　　2) 床温测点设计布置较低，在正常运行中受一次风影响较大。床温测点在床内较多，但容易磨损，在运行状态下无法更换。
　　3) 床压测点只有两侧墙各一个，在正常运行中两侧墙的床压差异较大，不能较好的反应整个炉内的流化情况，并且防堵和吹扫系统有待进一步完善。
　　4) 水冷分隔墙把床面一分为二，正常运行情况下，沸中和沸上通流性较好，沸下的通流性较差，这和定向风帽的方向也有一些关系，在单侧冷渣器排渣时较明显，在点火启动时，两侧床温差异较大。
　　5) 在锅炉正常运行时要保持较高的一次风量，以保持炉内的循环和流化。因此，定向风嘴和炉内密相区的磨损较为严重。由于风量波动和定向风嘴磨损常引起风室大量漏灰。
　　6) 冷渣器的问题较多，排除有大颗粒的影响，冷渣器的进渣系统设备配置和进渣控制方式，都需要进一步改进。
　　7) 燃煤粒度将是一个长期关注的问题，特别需要能长期稳定工作的破碎系统。　　总之，循环流化床锅炉是正在大型化发展的锅炉，以优良的低负荷性能，低SO2和 NOX排放的环保优势，越来越受到火力发电的重视。山东华盛电厂DG460/13.73-II3循环流化床锅炉，是循环流化床锅炉国产化、大型化发展过程中的新产品，当然存在一些不完善的地方，但经过现场各方共同努力和新技术的引进，克服了许多在调试和运行中出现的问题，为该类型锅炉的良好的运行和发展打下了基础。

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