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国产首台300MW循环流化床锅炉基建和运行情况介绍
发起人:dajiangjunwang  回复数:0  浏览数:2027  最后更新:2011/5/25 18:53:06 by dajiangjunwang

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2011/5/25 18:47:18
dajiangjunwang





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注册时间:2009/6/9
国产首台300MW循环流化床锅炉基建和运行情况介绍

[align=center]国产首台300MW

循环流化床锅炉



[/align]

[align=center]基建和运行情况介绍



[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center](云南大唐国际红河发电有限责任公司)闫绍勇



[/align]



一 、工程概况





开远电厂2

×300MW

工程是国家 “西电东送”火电建设项目之一,也是国家发改委确定的引进法国300MW



大型循环流化床洁净煤发电技术后的

第一个

国产化

项目。锅炉采用ALSTOM

技术,由哈尔滨锅炉厂设计制造的


HG-1025/ 17.5-L.HM37

型循环流化床锅炉。





开远电厂工程于2004

年6

月28

日正式开工建设,一号机组作为国产化首台300MW

循环流化床锅炉机组,于2006

年6

月3

日顺利通过168

小时满负荷试运行,平均负荷率98.08

%,从首次并网到168

小时试运结束历时23

天,投产后实现连续安全运行82

天;二号机组再创佳绩,机组于2006

年8

月27

日顺利通过168

小时满负荷试运行,平均负荷率101

%,从首次并网到168

小时试运结束历时19

天。





一 、锅炉整体施工进度和

安装中应注意的问题





1

、工程主要施工进度:





#1

锅炉是哈尔滨锅炉厂设计制造的首台300MW

循环流化床锅炉,设备交货整体推迟了6

个月,由于设计和制造等方面的原因,设备不能按照安装顺序到货,到现场的设备不能正常安装,严重影响了施工进度。汽包8

月8

日吊装就位,8

月19

日水冷壁开始吊装。因高温过热器和外置床壳体没有到货,过热器、再热器、省煤器及相应的连接管均不能安装。为了提前施工炉膛内部耐磨耐火材料,11

月18

日将具备条件的水冷壁系统提前进行了水压试验。由于高温过热器和外置床壳体供货晚,造成锅炉整体水压推迟近2

个月。整体水压结束后,因旋风分离器出口烟道等部位砌筑工作滞后,酸洗和低温烘炉工作推迟了1

个月左右。锅炉安装主要节点工期见下表:





[align=center]序号



[/align]
锅炉安装主要节点





[align=center]






[/align]

[align=center]






[/align]

[align=center]1

[/align]
汽包吊装就位





[align=center]2005.8.8

[/align]

[align=center]8

月5



到现场



[/align]

[align=center]2

[/align]
受热面开始吊装





[align=center]2005.8.19

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center]3

[/align]
一次水压试验结束





[align=center]2005.11.18

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center]4

[/align]
整体水压试验结束





[align=center]2006.1.26

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center]5

[/align]
锅炉酸洗结束





[align=center]2006.3.9

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center]6

[/align]
低温烘炉开始





[align=center]2006.3.27

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center]7

[/align]
高温烘炉和吹管开始





[align=center]2006.4.20

[/align]

[align=center]

[/align]



2

安装中应注意的问题:










2

.1


合理安排耐磨耐火材料的施工顺序,做好施工质量的过程控制:锅炉本体布置紧凑,一、二次风和汽水管道多,部件安装的交叉量大,要注意各部位的施工顺序,特别要考虑涉及到耐磨耐火材料施工的关键部件,作到提前筹划合理组织。施工工期是机组按期投产的前提,而施工质量则是机组安全稳定运行的保证。在施工过程中,要特别加强对施工质量的过程管理,包括浇注料的搅拌时间、加水量、膨胀缝、振动时间和砖缝的尺寸等所有环节,使每一个施工工序可控在控,从根本上保证耐磨耐火材料的施工质量。





2.2


抓好受热面焊接质量关,防止管道或密封出现泄漏:受热面安装要重点抓好两个方面的工作,一是外置床受热面管道的焊接;二是炉膛密相区和水冷风室密封的焊接工作。外置床受热面管排间隙小,管子之间受密封管板的限制,在管道对口时很难进行调整,其中包含2400

道T91

焊口,因T91

材质焊接性能差,容易出现焊接缺陷,甚至在运行过程中出现泄漏的情况。必须高度重视焊接过程中的预热、充氩、热处理等各个环节,同时T91

焊口要避免强力对口。炉膛密相区和水冷风室密封的焊接也应给予足够的重视,该部位水冷壁结构复杂,密封工作量大。如果该部位密封焊接不好,运行中出现漏风,不但会影响现场的文明生产,甚至磨损水冷壁管,造成机组的非计划停运9.1

。由于耐磨耐火材料施工几乎贯穿整个锅炉安装过程之中,不能靠打风压来检验密封的严密性,这就要求严格控制焊接质量,从焊接工艺到每一条焊缝的检验都要采取相应的措施,来保证密封焊接的施工质量。





2.3


做好非金属膨胀节的选型工作,防止膨胀节发生爆破:非金属膨胀节多,承受的风压高是300MW

流化床锅炉的另外一个特点。特别是一次风系统的膨胀节风压达到25kpa

左右,在启停炉期间甚至高达30kpa

,国内非金属膨胀节的最高设计压力一般在30 kpa

左右,所以在非金属膨胀节的结构设计、材料选取和安装工艺上,要提前做好调研,把好质量关,避免运行期间出现爆破的情况。





2.4


注重受热面的施工工艺,防止受热面局部磨损。防磨一直是流化床锅炉的难题,除了采用耐磨耐火材料和喷涂等措施外,同时要注意施工中的一些细节。水冷壁内部焊缝的打磨工作应引起足够的重视,特别是耐磨浇注料上部2

米范围内的焊缝。我公司#1

机组运行2200

小时后,在停炉检修时,水冷壁焊缝打磨不光滑的部位出现局部磨损,管壁厚度从6.6mm

磨损到5.6mm

,其它部位没有出现磨损的情况。左右侧包墙过热器的防磨瓦在设计上存在一定缺陷,相同部位管道均出现1mm

左右的磨损。





二、锅炉辅助设备选型和优化





1

、给煤系统:





设备故障和堵煤制约了循环流化床锅炉运行的可靠性,在初设阶段,我们进行了大量的调研工作,对燃煤特性进行试验分析,到相关电厂实地考察,通过分析和对比,为设备选型和系统设计提供了可靠的依据。机组在2006

年5

月11

日首次并网发电至今,从未发生过系统堵煤的情况,给煤系统设备运行正常。





给煤系统采用四条给煤线,每条给煤线的出力为120t/h

,分两级给煤,一级为称重给煤机,二级为刮板给煤机,在设计中充分考虑了机组运行的可靠性。正常运行条件下,四条给煤线同时运行,在设备出现故障的情况下,两条给煤线可以满足机组满负荷运行的要求。此外,在每条给煤线上设有3

个落煤口,其中两个落煤口装有螺旋给料机,另外一个落煤口直接进入炉膛,即使一个螺旋给料机故障,不会影响机组负荷。





原煤仓内衬3mm

不锈钢板,加装煤仓疏松机,加大落煤口尺寸(900

×2000mm

),增加煤仓侧板的角度(67

°~71

°),通过以上措施,有效地防止了堵煤的情况。





2

、除渣系统:





由于排渣不畅,目前滚筒冷渣器正逐步取代风水联合冷渣器,我公司仍然采用了风水联合冷渣器,主要出于以下考虑:首先燃煤采用小龙潭褐煤,灰含量只有11

%左右。此外,设计灰渣比为6

:4

,小龙潭褐煤实际灰渣比在9

:1

左右,排渣量比较小,风水联合冷渣器能满足实际运行的需要。机组从整套启动至168

小时试运结束不能保持正常的床压,每天需要填加床料50

吨左右。经逐步摸索和调整,通过减小总风量和增大煤的粒径等措施,基本上保持了床压的稳定。但风水联合冷渣器确实存在出力不足的情况,在床压比较高,急需排渣将床压的过程中,风水联合冷渣器不能满足快速、大量排渣的要求。





3

、风烟系统:





3.1
300MW


流化床锅炉主要辅机具有风压高、功率大和噪音高的特点。一、二次风机风压高,风道振动和噪音大,设计时需要采取相应措施。在运行中时常出现风道振裂的情况。此外,一次风机出口厂家采用金属膨胀节,由于风壳振动大,运行不到10

天,金属膨胀节四角均就出现裂纹。更换非金属膨胀节后,运行正常。一、二次风机及风道噪音大,特别是一次风机高达108

分贝,采用高温玻璃棉作为隔音层,噪音降至90

分贝左右。





3.2


降低厂用电率,提高设备运行可靠性。从下面的对比表可以看出,流化床锅炉主要辅机的功率比普通煤粉炉高出一倍多,使机组的厂用电率比较高,平均达到9.5

%,一是辅机设计选型余量偏大,造成风机运行效率低。可以考虑用轴流风机代替离心风机,比如高压流化风机可以采用轴流风机,来提高风机效率,降低厂用电率。由于一、二风机为离心风机,功率大,二次风机采用双列球面滚子轴承,运行中出现过轴承损坏的情况,机组运行可靠性差。一次风机采用滑动轴承,运行比较正常。大功率风机选型时,建议采用滑动轴承。





[align=center]300MW

流化床和普通煤粉锅炉主要辅机参数对比表



[/align]

[align=center]设备名称



[/align]

[align=center]300MW

流化床锅炉



[/align]

[align=center]300MW

普通煤粉锅炉



[/align]

[align=center]主要参数



[/align]

[align=center]功率kW



[/align]

[align=center]总功率kW



[/align]

[align=center]主要参数



[/align]

[align=center]功率kW



[/align]

[align=center]总功率kW



[/align]

[align=center]一次风机



[/align]

[align=center]压头:27800Pa


流量:73m

³

/s



[/align]

[align=center]3000

×2





[/align]

[align=center]6000

[/align]

[align=center]压头:15163Pa


流量:58.53m

³

/s



[/align]

[align=center]1250

×2





[/align]

[align=center]2500

[/align]

[align=center]二次风机



[/align]

[align=center]压头:15700 Pa


流量:98m

³

/s



[/align]

[align=center]2240

×2





[/align]

[align=center]4480

[/align]

[align=center]压头:3277 Pa


流量:107m

³

/s



[/align]

[align=center]560

×2





[/align]

[align=center]1120

[/align]

[align=center]引风机



[/align]

[align=center]压头:7800Pa


流量340m

³

/s



[/align]

[align=center]3600

×2





[/align]

[align=center]7200

[/align]

[align=center]压头:3737Pa


流量231m

³

/s



[/align]

[align=center]1600

×2





[/align]

[align=center]3200

[/align]

[align=center]流化风机



[/align]

[align=center]压头:68000 Pa


流量:10 m

³

/s



[/align]

[align=center]800

×5





[/align]

[align=center]4000

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center]磨煤机



[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center]58.5t/h

[/align]

[align=center]450

×5





[/align]

[align=center]2250

[/align]

[align=center]总计(kW





[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center]21680

[/align]

[align=center]

[/align]

[align=center] 



[/align]

[align=center]9070

[/align]




三、锅炉调试和运行情况





从调试和运行情况看,锅炉运行的各种参数符合设计要求,机组最大负荷330MW,

在低负荷不需投油助燃,飞灰可染物和灰渣含碳量为零,锅炉效率为93.3

%,热控自动投入率达到93.2

%。运行相对比较稳定,机组6

月3

日投产至今发电量6.8

亿度,运行小时数3273

小时,等效可用系数91.66

%,


最长连续运行时间已达1968

小时,


发生非计划停运一次159

小时,168

结束后停备一次,停备179

小时。


在调试期间和移交生产后发生了几次异常

,从中总结了300MW

流化床锅炉的一些经验和教训。





1

、低温烘炉:由于耐磨耐火材料分布在不同位置,除了按照厂家提供的烘炉曲线升温外,重点要控制好各部位耐磨耐火材料温度分布的均匀性。需要结合烘炉机出力,合理布置烘炉机和隔墙的安装位置。烘炉时烟气的排放建议通过调整引风机入口挡板的方式,控制炉内的燃烧。空预器的保护则通过启动二次风机进行冷却。低温烘炉时油燃烧比较完全,容易控制燃烧,烘炉效果较好。





2

、机组深度滑停,加快锅炉冷却速度:在准备停机的过程中,为加快锅炉的冷却速度,机组可以将参数滑到以下数值后打闸停机,主汽压力0.8Mpa

、负荷3000kw

、床温300

度。再通过快速冷却,在48

小时内可以进入炉膛检查。





3

、停炉不停机处理膨胀节爆破等缺陷:回料腿与炉膛连接部位的非金属膨胀节发生爆破后,由于温度和风压高,需要停炉更换膨胀节蒙皮。在停止所有给煤机和风机运行后,最长实现汽机带负荷运行10

个小时。膨胀节更换结束后,锅炉不需投油,直接投煤点火启动。





4

、精心调整,采取措施避免锅炉翻床:一次风门投自动后,风门调节性能好,不容易发生翻床的事故。但由于设备故障和风压波动等原因,也会出现翻床的情况。为避免翻床应采取以下措施:首先加强对两侧床压的监视,设置两侧床压偏差大报警信号;定期检查、校验风量测量装置;对运行人员加强培训,熟练掌握控制两侧床压偏差大的调整方法;控制下部床压差在15

~17Kpa

之间(不同煤种区别对待),适当低的床压可以降低风机的单耗,提高非金属膨胀节运行的可靠性,即使发生翻床也不必停炉处理。





5

、回料阀顶部耐磨耐火砖脱落:机组投产后1

个月以内,4

个回料阀顶部耐磨耐火砖相继脱落,顶部钢板烧红。在未停炉的情况下,采取临时措施,目前运行正常。





6

、流化床锅炉燃用小龙潭褐煤具有独特的优势:小龙潭褐煤含硫量在1.5

%左右,灰中CaO

含量高达47%

,自脱硫效率达到60%

左右,可以减少石灰石的使用量,降低脱硫成本。煤中灰分含量低,只有11

%左右,灰中SiO2

和AI2O3

含量低,分别为16

%和10

%,减轻了受热面的磨损和对排渣系统的压力。褐煤的燃点低,锅炉点火后4

个小时可以投煤,且运行中不需要投油助燃,节油效果明显。





300MW

流化床锅炉对我们来说是一个新的课题,机组顺利投产发电仅代表300MW

流化床锅炉国产化的成功,而实现机组的长期安全和经济运行,我们依然任重道远。





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