220Th循环流化床锅炉运行特性分析及完善化改进

1、概述:DG220/9.8-14型循环流化床锅炉,是东方锅炉厂设计、生产的,引进先进的美国福斯特.惠勒公司技术.代表着国产大容量循环流化床锅炉的技术现状.此型号锅炉为高温、高压、自然循环、单汽包、单炉膛、平衡通风、露天布置的锅炉.锅炉风帽选择导向风帽,返料阀采用J型阀.冷渣器采用仓式风冷选择冷渣器.由于循环流化床锅炉特别是大型循环流化床锅炉还没有成型的运行办法,各个厂仍然处于运行摸索阶段,所以锅炉运行不能让人满意.但通过多年的摸索和研究人员的努力大致已经形成了一些观点,已经能使循环流化床锅炉连续安全运行3-6个月左右,本文主要对循环流化床锅炉的运行进行了一定的分析,提出了优化的运行参数、一些故障的解决办法和设备改进的措施.我厂通过这些措施也取得了较好的运行效果和经济效益.

2、锅炉规范、已经优化的运行参数和改造内容
最大连续蒸发量(B-MCR)220T/h
额定蒸汽温度5400C
额定蒸汽压力9.8MPa
给水温度215 0C
排烟温度 1370C
空预器入口风温200C
一、二次风经空预器后风温 1900C
煤入炉粒度 dmax=8mm,D50=1000um
炉膛负压 -127~-245Pa
烟气含氧量 4.2%
床温运行范围 800~9500C
床层差压 4~5kpa
炉膛差压(满负荷)>1KPa
冷渣器内料层差压>3KPa
排渣温度<1500C
J阀返料器底部风室压力>43KPa
点火时:点火器烟道壁温<15000C
点火器出口烟气温度<9800C
风室风温<8700C
排渣方式:连续排渣
安装过程中改造内容:
1. 原煤仓底部倾角由原来300改为700
2. 供给给煤皮带密封用风由原二次风机出口供给改为由一次风机出口供给
3. 煤制备系统由一级破碎改为二级破碎
4. 炉膛到冷渣器的进渣管上进风调节手动挡板后加一电动调节门.
5、冷渣器选择室加紧急放渣管.

3、锅炉运行中存在的问题分析及改进措施:
3.1物料流化问题
该锅炉自2002年11月烘炉结束后,开始投入运行.冷态实验床料不流化,成了锅炉启动的难题之一.具体情况如下:冷态实验使用的床料是YG75/3.82-M1型锅炉所排放的渣料.在布风板上铺设的厚度约50cm,冷态实验时,占炉床面积2/3的地方床料无法流化,加大风量至120000Nm3/h左右,仍有1/2无法流化.清除所有床料,发现床料50%以上粒径>10mm.用细筛进行筛分,选取粒径<8mm的床料,重新铺入炉膛,厚度约50cm,流化实验时,风量至100000Nm3/h左右时,仍有少部分床料不流化,采用突增风量的办法来松动床料,停风检查,床料基本平整,点炉1小时后,床温、床压异常,停炉发现已结浮焦,清除所有床料,选取粒径<5mm的床料重新铺入炉膛约40cm厚,大风量松动床料后,冷态流化实验,床料平坦,点火,不再出现异常.
原因分析:
1、床料粒径太大.
2、填充床料通过炉膛人孔门人工添加,进入炉膛人数太多,以至于在填充床料过程中,床料已被压实、压死.
措施:
1、 床料粒径<5mm,颗粒大小分配均匀.
2、 床料中不能有其他异物.
3、填充床料时,尽量使用启动加料口加入床料,在一次风流化下,根据床层差压和料层厚度的关系,添加床料.如需人进入炉膛检查,应限制进入人数.采取措施,尽量不要让人直接踩在床料上.
4、清除床料后,要仔细检查各风帽堵塞和损坏情况,如有堵塞,及时清理.如有损坏,及时焊补.
5、每次填充床料后,点炉前,都要做冷态流化实验,确保床料流化.如有流化不良区域,不能点火,要设法消除.
3.2、锅炉点火过程中升温问题
    此型号锅炉采用炉下热烟气点火,点火由电子打火枪程控打火,油枪喷油燃烧产生大量9000C左右的热烟气来加热床料.我厂在循环流化床锅炉运行初期,每次点火,刚开始升温速度很快,出现了一部分耐火材料脱落现象.在投煤时,由于比较盲目,导致锅炉床温过高,氧量过低,从而加大风量,因煤种为贫煤致使床温下降太快是锅炉熄火,后根据我厂具体情况和锅炉点火的具体特点,采取以下措施:为了点火期间保护锅炉耐火材料均衡受热膨胀,同时为了锅炉合理的升压,结合我厂使用煤种及燃油情况,我们的运行人员摸索出一套点火升温办法.其曲线图如下:
  我厂锅炉从点火到满负荷运行需要6~8小时,其中床温从200C升到稳定燃烧8500C需要4个小时左右.我厂燃用煤种为贫煤,挥发份少,难着火.我们在床温5000C时开始脉冲投煤,每次启动2台给煤机,每台给煤机给煤量在2T/H左右,运行5分钟后,关闭给煤机,监视氧量和床温以建立一个总体的时间趋势概念.在头几分钟内煤吸热释放出少量挥发份,床温降低,随后挥发份着火,床温开始升高,而氧量在床温升高之前开始下降,当氧量开始上涨时,再次脉冲投煤.如此几个回合,当床温升到6500C左右时,煤有可能大规模着火,氧量下降很快,床温上升很快.这时要沉着冷静,适当调整风煤.不要使氧量降的很低,床温升得太快而失去控制.也不能吹熄床火.比如在氧量在8%左右,床温在7000C以上,可以少量加风,不动煤,看趋势,如果氧量降低不快,可加大给煤量.在床温在7500C左右时,可建立一定负荷时的风煤比.调节要有预见性,不能大量同时加减风或者煤,导致床温和氧量无法预料.
3.3、给煤问题
    给煤问题主要包括给煤机问题和煤仓落煤问题.给煤问题已成为影响锅炉稳定运行的重大问题.我厂多次因为煤仓或落煤管不下煤导致锅炉熄火或被迫投油运行.还因断煤时,没有及时关上给煤机出口闸板导致一台给煤机被反窜的热烟气烧毁.淄博市张店区南定热电厂也因同样的原因导致两台给煤机被烧毁.后来我厂在煤仓前后各加一振打装置,程控操作,定期振打或不落煤时振打,取得了良好的效果.