浅谈75T/hCFB 锅炉改进经验和运行技术交流
摘要: 本文主要介绍了神东煤炭公司热电公司对上热电厂UG — 75/3.82 — M29 锅炉通过防磨治理、技术管理、设备管理,通过一系列措施该炉由运行时数短、磨损严重等问题, 经过优化运行参数、技术改造后效果非常明显, 问题也基本得到解决。
关键词: 防磨改造,参数控制,运行时数
1 设备简介
UG — 75/3.82 — M29 锅炉采用了清华大学水冷方形分离器的专利技术,75T/h 中温中压循环流化床锅炉,单炉膛、高温分离,前墙给煤、后墙进灰,U 型返料器, 返料风来源与一次风。
2 造成磨损的原因
2 . 1 磨损主要部位
主要磨损部位集中在:1)炉膛给煤口下方100mm 耐磨层的失效剥落。2)炉膛四角水冷壁。3)喷涂层与水冷壁交界处。4)热电偶下部80～100mm 两侧水冷壁。5)烟气入口耐磨层的剥落失效。
炉膛四周水冷壁距布风板有3800mm 高的耐磨浇注料,在耐磨浇注料以上锅炉出厂自带有200mm 的喷涂层。喷涂层与水冷壁交界处出现不同程度的磨损,炉管原来壁厚为5mm,从某次泄漏停运后测量,炉管壁厚为3.4～ 4.2mm 不等,磨损情况如图1。
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2 . 2 受热面磨损分析
(1)受热面的磨损主要是冲刷和冲击磨损造成。冲刷磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面平行时固体物料冲刷受热面造成的磨损。虽然烟气、物料流动方向与管束总体方向布置一致,但因管束局部存在凹、凸致使流动在其附近发生突变,进而对该部位造成快速磨损,直到凹、凸与附近区域平缓过渡,磨损才迅速减缓。再者就是某一部位存在凸台或堆积物料致使物料流动方向发生转向,并在附近区域产生涡流,进而对其部位造成严重磨损。
冲击磨损是指烟气、固体物料的流动方向与受热面呈一定角度或垂直时固体物料冲碰撞受热面而造成的磨损。当携带物料的烟气以切向或一定角度掠过管束时, 物料将从切向或角向撞击管壁,产生较大面积的磨损。
(2)影响受热面磨损速率的因素。影响锅炉受热面磨损的因素较多,主要有燃料特性、床料特性、运行参数、物料循环方式、受热面结构与布置方式。
循环流化床锅炉煤种的适应性好,不同的煤种,会产生不同的磨损。床料粒经、颗粒形状、床料硬度、颗粒成分、床层温度、烟气速度不同,磨损速率就不同。
2 . 3 防止磨损的措施
(1)改变煤种。严格控制给煤粒径 改变之前使用的煤的发热量在3000 大卡/ 公斤,灰份在43% 左右,且煤中含有大量的沙子。大量沙子的存在导致床料成分中的Si 含量增大,床料的硬度增大,磨损就增大。因为煤中含水量偏大,破碎机筛板经常堵塞,后来使用的筛板进行了扩孔,导致给煤粒径大于8mm,平均在11mm。给煤粒径达不到设计要求,颗粒太粗,导致燃烧室下部温度偏高,上部温度偏低。为解决这一问题,作为运行中的手段之一,就是提高一次风量,这样使锅炉磨损加剧。认识到这一问题我们变化煤种,更换破碎机筛板,使煤种及煤的粒径符合设计要求。现在使用煤的发热量在4200 大卡/ 公斤,灰份在30% 以下,达到设计使用煤种的要求。
(2)适当拆取温度测点。该炉在左右两侧墙各布置6 对共12 支热电偶。而炉膛下部和炉膛中下部热电偶处水冷壁磨损严重,根据测点布置的密度,拆除了炉膛中下部热电偶。
(3)提高耐磨浇注料的高度。炉膛四周耐磨层高度由原来的3.8m 提高到5.3m, 四角由原来的3.8m 提高到6.8m。实施后锅炉负荷没有受到影响。
(4)改变吹扫风和布煤风。该炉在给煤口下100mm 耐磨浇注料经常磨损剥落,导致该部位水冷壁磨损泄漏。两股风通过给煤管进入炉膛,但进入的角度不同,吹扫风的角度小于播煤风的角度。调整两股风的挡板开度,吹扫风的挡板全开,播煤风根据煤的湿度进行调整,以烟气不反窜为宜。
3 控制参数的必要性
UG — 75/3.82 —— M29 锅炉从2004 年投运以来,在三年多的运行中,因受热面磨损造成13 次非停,导致连续运行时数较低, 一般在30 天至90 天不等。期间对运行参数控制的也不是很严格,常出现主蒸汽流量超、床料流化风量大、炉膛负压大等情况。对因受热面磨损造成泄露时有发生,在不同程度上造成人力和物力的浪费。
针对以上出现的问题,公司在2007 年中旬开始,通过生产技术部牵头,进行了一系列的整改措施。
(1)加强技术人员管理,使技术人员有充分的时间进行技术进行管理。同时每月进行一次运行与检修分析会,解决运行和检修中存在一些较难解决的问题。
( 2 )注重员工的培训工作,积极参加 CFB 协作网举办的各种培训,让操作骨干参加了西安、北京的技术提高班,技术管理人员参加年会、各类研讨会。同时全公司班组长以上人员到国华台山电厂参观、学习,通过一系列的举措,使员工的思想意识发生了改变,操作技能得到了提高。
(3)加强专项资金投入和点检定修工作,通过公司每年对锅炉检修专项资金的投入、通过点检定修的实施。针对锅炉检修方面,配备锅炉专职点检员,将责任落实到人,点检员在设备运行正常时,每天在规定的时间内进行点检,及时发现设备隐患, 有计划的进行消除,杜绝了因辅机故障造成的锅炉非停。
(4)优化风量、改变炉膛负压 最低运行风量一般与床料颗粒度大小、密度及料层堆积孔隙率有关。所以我们在改变煤种后,对临界流化风量进行从新测定,原来是 3.6km3/h,现在是3.1km3/h。运行中的一次风量由原来的4.0km3/h,降为3.1km3 以内/h。二次风量的控制满足锅炉负荷需求,总体控制烟气含氧量在3%～4.5%。调整前炉膛出口负压为-240～ -300Pa,调整后的炉膛负压为＜ -100Pa 在保证炉膛不冒正压时尽可能降低负压。通过对一次风、炉膛负压的调整,大大降低了烟气流速,不仅降低了磨损,而且延长了颗粒在炉膛内的停留时间,使非灰可燃物含量得到有效控制。
4 结语
通过从人力资源配置到技术管理、优化参数、改变煤种、提高耐磨层高度等一系列措施的有效实施,上湾热电厂#4 炉能达到额定出力,飞灰可燃物下降到2% 以内,而且连续运行时数达到了291 天的全国记录。
参考文献
[1] 郝继红等.循环流化床锅炉磨损机理及防治.中国电力出版社,2008,3.
[2] 刘德昌,陈汉平等.循环流化床锅炉运行及事故处理.中国电力出版社,2006,4.
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