1 060 t/h循環(huán)流化床鍋爐翻床問題分析研究

劉建華，袁 昕，王永益

（1.山西電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.北京國電龍源環(huán)保工程有限公司，北京 100053）

1 060 t/h循環(huán)流化床鍋爐翻床問題分析研究

劉建華1，袁 昕2，王永益1

（1.山西電力科學(xué)研究院，山西 太原 030001；2.北京國電龍源環(huán)保工程有限公司，北京 100053）

針對循環(huán)流化床鍋爐在大型化過程中采用雙爐膛燃燒方式引起鍋爐運行中頻繁出現(xiàn)“翻床”問題，就上海鍋爐廠生產(chǎn)的1 060 t/h循環(huán)流化床鍋爐在試運過程中出現(xiàn)的同類問題進(jìn)行分析研究，提出了針對“翻床”問題的解決措施，以期對鍋爐穩(wěn)定運行提供指導(dǎo)，并供相關(guān)技術(shù)人員參考。

循環(huán)流化床鍋爐；雙布風(fēng)板；外置床；返料器；翻床

0 引言

循環(huán)流化床鍋爐作為一種清潔能源技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展，在大型化過程中“雙床”燃燒方式得到了應(yīng)用，但是在實際運行中仍有一些問題需要解決，“翻床”問題就是困擾運行人員、造成機(jī)組運行穩(wěn)定性差的主要問題之一。

1 設(shè)備概況

上海鍋爐廠生產(chǎn)的1 060 t/h循環(huán)流化床鍋爐為亞臨界壓力中間一次再熱循環(huán)流化床鍋爐，島式布置、緊身封閉，高強(qiáng)度螺栓連接，全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)。

爐膛兩側(cè)依次布置了4臺旋風(fēng)分離器、4臺回料器、4臺外置式換熱器及4臺冷渣器（2臺風(fēng)水冷渣器，2臺滾筒式冷渣器），爐膛采用雙布風(fēng)板結(jié)構(gòu)，爐后布置了1臺四分倉容克式空氣預(yù)熱器，均通過鋼架支撐。

鍋爐采用二級破碎制煤系統(tǒng)，配4臺稱重式給煤機(jī)，布置在爐前，燃料通過4臺皮帶給煤機(jī)送至回料腿上的8只給煤口和布置在爐膛兩側(cè)墻上的4只爐膛給煤口。

過熱器由包覆過熱器、低溫過熱器、一級中溫過熱器、二級中溫過熱器和末級過熱器組成。低溫過熱器和一級中溫、二級中溫過熱器布置在外置床中，末級過熱器布置在尾部煙道。過熱器蒸汽溫度調(diào)節(jié)采用三級噴水減溫。

再熱器由低溫再熱器和高溫再熱器組成。低溫再熱器布置在末級過熱器和二級省煤器之間，高溫再熱器分別布置在兩側(cè)外置床上。再熱器溫度調(diào)節(jié)主要靠外置床物料大小來調(diào)節(jié)，再熱器入口布置有事故噴水。

2 雙床翻床現(xiàn)象

a)兩側(cè)風(fēng)道燃燒器入口一次風(fēng)量偏差急劇增大，一側(cè)床壓升高，風(fēng)量減少幾乎降至0，另一側(cè)床壓降低，風(fēng)量增大。

b)兩側(cè)床壓一側(cè)明顯升高，另一側(cè)明顯降低，一次風(fēng)量偏差增大。

c)在兩側(cè)一次風(fēng)擋板及風(fēng)量投入自動后，兩側(cè)風(fēng)道燃燒器一次風(fēng)門開度偏差增大，床壓高一側(cè)風(fēng)門自動開大直至100%，另外一側(cè)自動關(guān)小。

d)兩側(cè)密相區(qū)床溫變化率不一致，床壓較高一側(cè)的床溫明顯降低，另一側(cè)床溫迅速上升。

e)鍋爐輸入熱量不變，但鍋爐主汽流量及負(fù)荷出現(xiàn)下降。

3 雙床翻床產(chǎn)生的原因分析

a)投入外置床時，沒有及時提高流化風(fēng)總風(fēng)壓及返料器風(fēng)壓、風(fēng)量，導(dǎo)致4個返料器風(fēng)壓、風(fēng)量偏低。因為衩腿左右兩側(cè)各有2個分離器及返料器，返料不均不暢的一側(cè)循環(huán)灰量會比另一側(cè)少很多，破壞了兩側(cè)布風(fēng)板的壓力平衡，引起翻床。快速翻床時，幾分鐘翻一次，左右來回翻，當(dāng)流化風(fēng)總風(fēng)壓較低時發(fā)生的可能性較大。

b)由于煤場來煤不均，進(jìn)入各煤倉的煤質(zhì)、配比、粒度不均，導(dǎo)致左、右側(cè)4個煤倉煤質(zhì)及粒度不同，造成兩床間燃燒工況不均衡，逐漸引起左右兩側(cè)床壓偏差變化失衡，造成翻床[1-2]。

c)兩側(cè)給煤量均勻，煤量兩側(cè)基本相同，但由于兩側(cè)床溫偏差大，床溫高的一側(cè)煤粒進(jìn)入后著火迅速，燃燒時間短使得該側(cè)空隙率增大，床壓較低，而床溫低的另一側(cè)煤粒著火慢，燃燒時間長，從而使該側(cè)床壓偏高，使得兩側(cè)布風(fēng)板床壓偏差大而失去穩(wěn)定，不及時干預(yù)就易造成翻床。

d)一側(cè)給煤量指示出問題或?qū)嶋H給煤量偏差大，導(dǎo)致布風(fēng)板兩側(cè)床壓偏差大而失衡，未及時調(diào)整可能導(dǎo)致翻床。

e)因鍋爐空預(yù)器附近環(huán)境溫度偏高，兩側(cè)一次風(fēng)道燃燒器入口擋板執(zhí)行器動作頻繁，單側(cè)一次風(fēng)道的擋板執(zhí)行器內(nèi)個別電路板損壞，動作不正常或執(zhí)行器與風(fēng)門連桿斷開，單側(cè)風(fēng)門不能操作，兩側(cè)風(fēng)壓及風(fēng)量不能調(diào)整，其他操作調(diào)整措施沒能跟上，引起翻床。

f)排渣系統(tǒng)出問題，床壓升高至12～14 kPa翻床開始頻繁，返料器流化風(fēng)沒能及時補足[3]。

4 翻床預(yù)防及處理

a)大部分翻床現(xiàn)象是由于細(xì)灰循環(huán)量的變化引發(fā)的，保證流化風(fēng)母管總風(fēng)壓及返料器風(fēng)量特別重要，因此，要防止分離器和返料器的循環(huán)不暢或堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。

b)燃燒器入口一次風(fēng)擋板開關(guān)異常引起兩側(cè)風(fēng)量不均時，應(yīng)迅速將風(fēng)道燃燒器入口一次風(fēng)擋板解除自動，手動進(jìn)行調(diào)整，必要時可加大高床壓一側(cè)的二次風(fēng)壓和風(fēng)量，關(guān)小低床壓一側(cè)的二次風(fēng)。當(dāng)兩側(cè)床壓接近時，平穩(wěn)調(diào)回原有的一次風(fēng)正常風(fēng)壓、風(fēng)量。

c)當(dāng)發(fā)現(xiàn)一側(cè)風(fēng)道的一次風(fēng)擋板不能調(diào)節(jié)時，立刻通知熱工人員檢查原因，同時，運行人員應(yīng)該用另一側(cè)擋板來維持兩側(cè)布風(fēng)板上物料床壓，并可用加大高床壓一側(cè)的排渣量或減小給煤量的措施來維持正常運行。

d)利用外置床適當(dāng)微調(diào)兩側(cè)床壓的大小，在過、再熱汽溫可控制的情況下，降低床壓低一側(cè)外置床流化風(fēng)量，開大錐形閥[4]。

e)在運行過程中不能隨意調(diào)整高床壓一側(cè)的排渣量，這樣會使床上的原有正常顆粒物料被大量排掉。因翻床的床料主要是返料器和外置床返回的細(xì)灰，所以單側(cè)風(fēng)壓高排渣不應(yīng)加大，應(yīng)保持兩側(cè)排渣量基本不變，加大風(fēng)壓高、風(fēng)量低一側(cè)的一次風(fēng)量，使細(xì)灰盡快翻回另一床側(cè)。這一措施主要是針對電廠燃燒用風(fēng)化煤細(xì)灰量大的情況，由于煤場配煤不正常，煤質(zhì)時好時壞，經(jīng)常出現(xiàn)物料少使兩側(cè)床壓同時下降的情況。

f)在處理翻床的過程中，提高一次風(fēng)母管壓力時，操作應(yīng)緩慢，注意觀查一次風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、風(fēng)量、電流的變化，每升高1 kPa，應(yīng)觀察幾十秒，如沒有流化起來，再繼續(xù)升壓，并保持適當(dāng)?shù)纳龎核俣龋划?dāng)一次風(fēng)機(jī)電流達(dá)到額定值時，如還不能流化起來，則應(yīng)立即選擇停爐處理。

g)運行中注意加強(qiáng)床壓監(jiān)視，一般維持在6～8kPa范圍較好。應(yīng)根據(jù)床壓變化保持物料的穩(wěn)定循環(huán)，床壓升高時及時加大排渣及排灰量（設(shè)計正常排渣和灰量占總灰渣量的40%～60%），同時注意監(jiān)視風(fēng)室風(fēng)壓和風(fēng)量，在發(fā)現(xiàn)左右側(cè)床壓偏差大于2.5MPa時，應(yīng)及時檢查床溫、床壓及各室風(fēng)量是否平衡，并及時處理。

h)盡量保證雙床各床入爐煤的煤量、煤質(zhì)、粒度、床溫一致，控制兩側(cè)給煤量均衡，當(dāng)一側(cè)出現(xiàn)單條給煤機(jī)掉閘時，應(yīng)及時調(diào)整該側(cè)給煤量維持不變，或及時降低總煤量，保證兩側(cè)給煤量偏差盡量小。

i)床壓正常時，還應(yīng)注意爐膛上部壓差不能太高，滿負(fù)荷時一般控制在0.8～1 kPa。控制方式為保證分離器直管壓力在0.1 kPa左右，太低會影響循環(huán)流化床的物料循環(huán)量，降低鍋爐效率，太高則會增加翻床機(jī)率（直管壓力高可進(jìn)行細(xì)灰排放，但不能排的太多）。

j)隨著機(jī)組的負(fù)荷變化，及時調(diào)整外置床入口錐形閥開度，一次風(fēng)風(fēng)量、上下二次風(fēng)配比，控制好兩側(cè)床溫均衡。

k)當(dāng)床壓高時翻床危害性更大，一次風(fēng)壓提高能力有限，回翻困難較大，易出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。對于灰熔點高的煤會出現(xiàn)局部結(jié)焦，對于灰熔點低的煤會出現(xiàn)大面積結(jié)焦。因此，由于排渣設(shè)備出問題或其他原因排渣不暢，引起的床壓高至10～12 kPa時，應(yīng)及時將流化風(fēng)風(fēng)壓、風(fēng)量提高（在不超過風(fēng)機(jī)額定電流的條件下負(fù)荷可以開至最大），以保證物料的正常循環(huán)，減少和防止翻床。如果排渣問題不能盡快解決，應(yīng)減負(fù)荷運行，嚴(yán)重時應(yīng)停爐處理。

5 結(jié)束語

在循環(huán)流化床鍋爐運行中，保證流化風(fēng)機(jī)總風(fēng)壓及各部風(fēng)量，就保證了循環(huán)流化床的正常循環(huán)。控制好雙床各床的一次風(fēng)量和風(fēng)壓，是防止鍋爐翻床的關(guān)鍵，同時運行中應(yīng)認(rèn)真調(diào)整好煤量和總風(fēng)量關(guān)系，嚴(yán)格控制氧量、床溫及床壓等運行參數(shù)，在調(diào)整過程中，保證布風(fēng)板兩側(cè)的一次風(fēng)量平衡，流化床鍋爐異常翻床是完全可以避免的，也能夠確保機(jī)組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性運行。

［1］ 岑可法，倪明江，駱仲泱，等.循化硫化床鍋爐理論設(shè)計與運行［M］.北京：中國電力出版社，1999：99-154.

［2］ 路春美，程世慶，王永征.循化硫化床鍋爐設(shè)備與運行［M］.北京：中國電力出版社，2003：161-173.

［3］ 孟洛偉.300MW循化硫化床鍋爐結(jié)構(gòu)及運行特點介紹［G］//第二屆全國循環(huán)流化床鍋爐疑難問題解決措施專家講座答疑研討會論文集，四川，中國電機(jī)工程學(xué)會，2009：17-24.

［4］ 宋國良，呂清剛，劉琦，等.循環(huán)流化床單床與雙床煤氣化特性試驗研究［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報，2009，29（32）：24-29.

Research on the‘Bed Flop’Problem of a 1 060 t/h CFBB

LIU Jian-hua1，YUAN Xin2，WANG Yong-yi1
（1.Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China；2.Beijing Guodian Longyuan Environmental Engineering Co.,Ltd，Beijing 100053，China）

Double-furnace combustion mode is adopted in large CFBB,which causes frequent bed flop problems.This paper analyses and studies the similar problems which occurred during the trial run period of two 1 060 t/h GFBBsmanufactured by Shanghai BoilerWorks，and solutions are put forward accordingly.Italso provides guidance on the stable operation of this kind boiler for related technicians.

CFBB；dual air distribution plate；external bed；stuff back-feeder；bed flop

TK229.6+.6

A

1671-0320-（2011）03-0047-03

2011-01-22，

2011-04-11

劉建華（1973-），男，山西霍州人，1996年畢業(yè)于西安交通大學(xué)鍋爐專業(yè)，高級工程師，從事電站鍋爐啟動調(diào)試及燃燒調(diào)整工作；

袁 昕（1971-），男，江蘇鎮(zhèn)江人，1993年畢業(yè)于太原電力高等專科學(xué)校熱能與動力工程專業(yè)，工程師，從事電站鍋爐啟動調(diào)試及脫硫系統(tǒng)調(diào)試工作；

王永益（1954-），男，山西孝義人，1979年畢業(yè)于華北電力學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)，高級工程師，從事電站鍋爐啟動調(diào)試及燃燒調(diào)整工作。