300 MW CFB鍋爐排渣系統(tǒng)的改造與升級

(山西省朔州市山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司,朔州 036800)

0 引 言

某廠為2×300 MW直接空冷凝汽式燃煤矸石發(fā)電機組，采用直接空冷和循環(huán)流化床鍋爐，其中1 060 t/h鍋爐消化吸收了法國阿爾斯通300 MW等級大型循環(huán)流化床鍋爐先進制造技術(shù)，鍋爐采用雙布風(fēng)板單爐膛設(shè)計，包括四臺高溫絕熱式旋風(fēng)分離器、四臺U型返料器和四臺外置式換熱器，排渣系統(tǒng)配套37 t/h風(fēng)水冷渣器及25 t/h滾筒冷渣器聯(lián)合排渣技術(shù)。如圖1所示。

圖1 鍋爐總貌

1 排渣系統(tǒng)概述

隨著發(fā)電廠的飽和與目前電力市場的競爭形勢，對現(xiàn)有發(fā)電企業(yè)的負荷適應(yīng)能力的要求會逐步提高，不止負荷要能帶的上去，還能壓的下來，這就考驗鍋爐方面的帶負荷能力了。目前該廠的排渣系統(tǒng)完全可以適應(yīng)多煤種的變化，但也存在一些問題，如：風(fēng)水冷渣器內(nèi)部結(jié)焦、排渣不暢；風(fēng)水冷渣器內(nèi)部冷卻水管排泄露后不好確定漏點；風(fēng)水冷渣器回風(fēng)管處的澆注料容易脫落造成水冷壁泄露；滾筒冷渣器負荷較大，轉(zhuǎn)速較高，容易造成水冷套管的斷裂等。

目前該省新能源發(fā)電機組裝機容量較大，據(jù)報道已突破2 000萬千瓦，而作為傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)的火電企業(yè)將面臨較大挑戰(zhàn)，這就需要火電企業(yè)提高自適應(yīng)能力，目前很多電廠正在進行火電靈活性改造。該廠針對目前較為嚴峻的發(fā)電形式，正在逐步適應(yīng)，并對目前的排渣系統(tǒng)分析利弊后，將目前的排渣系統(tǒng)改造升級。未改造的排渣系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 鍋爐排渣系統(tǒng)

2 排渣系統(tǒng)改造升級

將某廠#3機組排渣系統(tǒng)中的兩臺風(fēng)水冷渣器和兩臺滾筒冷渣器更換為四臺全新的滾筒冷渣器，單臺滾筒冷渣器出力為40 t/h，同時為實現(xiàn)鍋爐A、B兩條輸渣線能相互切換運行，在A、B輸渣機上新增兩臺雙向埋管板式輸送機，將原風(fēng)水冷渣器回風(fēng)口與爐膛結(jié)合處用澆注料填補，并對冷渣器進渣管的角度進行了優(yōu)化。

排渣系統(tǒng)改造后，鍋爐排渣能力明顯提高，爐內(nèi)床壓高制約帶負荷的情況很少出現(xiàn)，提高了機組的帶負荷能力。正常運行時機組負荷隨時變化(機組在ACE模式)，爐內(nèi)給煤量會大幅波動，通常給煤量在100 t/h上下波動 ，鍋爐基礎(chǔ)床壓較高，密相區(qū)壓力在8～9 kPa。由于該廠鍋爐形式為雙布風(fēng)板、單爐膛設(shè)計，會增加鍋爐發(fā)生翻床的可能性，降低鍋爐運行的安全性。因此在改造后，滾筒冷渣器出力在30%～40%之間，不需要滿出力的情況下，鍋爐可接待滿負荷，并且相比之前，現(xiàn)在的滾筒冷渣器轉(zhuǎn)速較低，減少了冷渣器和設(shè)備基礎(chǔ)的振動，冷渣器冷卻水軟管的運行可靠性大大提高，提高了鍋爐運行的安全性。

3 結(jié)束語

目前排渣系統(tǒng)運行穩(wěn)定，故障率明顯降低，可靠性和安全性增加。但也會存在一些問題：

(1)滾筒冷渣器出渣溫度較高，大約在120 ℃，這樣的溫度會對輸渣設(shè)備產(chǎn)生一定的安全隱患，并會影響后續(xù)的灰渣拌濕，造成在底渣運輸過程中，會產(chǎn)生一定的揚塵，對環(huán)境有一定的影響。

(2)風(fēng)水冷渣器的使用，會將爐膛內(nèi)的大顆粒排出，細灰將返回爐膛繼續(xù)循環(huán)流化。將風(fēng)水冷渣器替換為滾筒冷渣器后，會將部分的細灰排出爐膛，因為滾筒冷渣器無法選擇渣的粒徑，只要能進入滾筒冷渣器，就能將其排出。因此爐膛會損失部分細灰，會對爐內(nèi)的循環(huán)造成一定影響。直觀的說，爐膛上部循環(huán)灰量會有所降低，如要維持爐膛溫度和鍋爐工況，爐內(nèi)的給煤量會有所增加，這會使?fàn)t膛溫度升高。爐膛溫度的升高會造成爐內(nèi)NOx的生成量增加，使脫硝系統(tǒng)出力增加。

這些問題會在以后的運行改造過程中逐步解決，本文主要分析了不同冷渣器對CFB鍋爐的影響，下一步將繼續(xù)致力于火電廠的靈活性改造任務(wù)，使CFB機組更加的安全、穩(wěn)定、長周期運行，成為更加適合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的CFB火力發(fā)電機組。