循环流化床锅炉调试发生问题及处理

2010-03-05许清波季天刚刘彦丰

化工设计通讯 2010年1期

许清波季天刚刘彦丰

(1.华北电力大学能源与动力工程学院,河北保定 073003; 2.武汉大学电气工程学院,武汉 430072)

0 引言

我公司于2007年在印度尼西亚完成3台循环流个床锅炉岛总包项目的安装调试,锅炉采用无锡华光锅炉有限公司的循环流化床锅炉。35t锅炉安装在日本帝人公司总包的NIKAWATEX织布厂自备电厂项目上,75t循环流化床锅炉安装在日本东丽公司-DANGERANG和日本东丽公司-EASTENTEX化工自备电厂项目上。

1 锅炉及煤质参数

1.1 35t锅炉设计参数

锅炉的设计参数如下:额定蒸发量 35t/h;

过热蒸汽出口压力 6.1MPa;

过热蒸汽出口温度 450℃;

汽包工作压力 6.6MPa;

给水温度 104℃;

排烟温度 145℃;

1.2 75吨锅炉设计参数

锅炉的设计参数如下:额定蒸发量 75t/h;过热蒸汽出口压力 6.1MPa;

过热蒸汽出口温度 450℃;

汽包工作压力 6.6MPa;

给水温度 104℃;

排烟温度 145℃;

1.3 煤质特性

设计煤种为烟煤,入炉煤的粒度要求为 0～10mm,雨季该煤外水分的质量分数达到10%,设计燃煤特性见表1。

表1

2 循环流化床锅炉调试及试运行存在的问题及处理

2.1 75t/h锅炉安装及调试存在的问题及处理

2.1.1 安装中耐火材料的问题

(1)耐火材料在施工中,出现初凝时间短,耐火材料来不及浇注即开始凝固。

现场处理方案:加入一水柠檬酸钠调节初凝时间,多次调节加入一水柠檬酸钠的比例,将初凝时间延长至半小时,锅炉耐火材料浇注施工顺利完成。

(2)木材烘炉结束后,投煤高温烘炉,投煤三天后自落煤管检查,发现落煤口被煤打坏,耐火材料强度不够。

现场处理方案:停炉后用捣打料进行修补落煤口,并将整个卫燃带区全部刷磷酸,以强固卫燃带表面耐磨。

(3)此次耐火材料问题主要原因:耐火材料运到工地时间太长,放置时间接近保质期,耐火材料须添加的耐火水泥和添加剂性能下降.因此国外循环流化床锅炉的耐火材料不要运抵施工现场太早,要根据施工计划做好采购和运输计划。

2.1.2 锅炉排烟温度低

锅炉排烟温度设计为145℃,但锅炉运行负荷在60t/h,排烟温度只有125℃,锅炉额定负荷运行时排烟温度只有135℃,为了避免尾部受热面低温腐蚀,我们现场进行了改造。

现场分析排烟温度低的原因为:省煤器受热面布置大或空预器受热面太大。改造方案如下:

(1)一次风系统改造。在一次风两组空气预热器之间增加一次风近路,在近路增加近路调节门,选用插板式阀门。改造见图1。

(2)二次风系统改造。在二次风空气预热器增加旁路,在旁路增加调节风门,风门采用蝶阀。改造见图1。

改造后排烟温度调节方法:根据改造前粗略计算,先将一次风近路阀门开90%,二次风旁路门进行微调,大修后锅炉开启,通过二次风旁路门调节,将锅炉排烟温度控制在145℃。

图1 一二次风改造图

2.1.3 落煤管堵煤

锅炉炉前下煤管易堵塞,这在国内也是普遍存在的。堵煤主要原因:

(1)煤外水的质量分数较高,达10%以上,外水高极易堵煤。

(2)播煤密封风设计不合理,密封风在落煤管观察孔处配入,吹入的方向不对,密封风不是顺着溜煤管风向吹入,而是与溜煤管成角度喷入,这样密封风对粉煤的自由下落有阻挡,当部分煤的自重和密封风的浮力相等时,漂浮的煤与落煤管壁发生黏附,逐渐相成一个环,最终堵死下煤管。

解决落煤管堵煤的改造方案:将落煤管观察管加长,密封风接在加长的短管上。这样密封风和下煤管同向,既起到密封又起到输送的目的。在密封风的弯头上再开观察孔,达到原设计的观察孔的作用。

改造效果:改造后锅炉经过半年的运行,基本解决了密封风处下煤管堵煤问题。改造见图2。

图2 改造前后放大

2.2 35t锅炉试运存在的问题及处理

2.2.1 35t循环化床锅炉采用柴油中温烘炉时产生如下问题

(1)点火器出口处的水冷壁管烧坏(见图3)。

(2)点火燃烧器的砖高温下受炉水急冷而部分脱落。问题出现后组织分析原因如下:

图3 烧坏的水冷壁管

a.柴油中温烘炉,操作员没有按照指示操作,发现点火燃烧器出口温度高,怕烧坏风帽,而将点火风量关小,将主燃风单侧开30%,而且风室风温测点在此风门和点火启动燃烧器出口之间,这样燃烧器出口温度虽然很高,但和主燃风混合后风室温度小于800℃,造成监视温度并不高的假象

b.点火油压高、点火冷却风和燃烧风调整不好,火焰较长,高温火焰直接烧在水冷壁观管和水冷放渣管,而且锅炉启动初期水循环不是很好,造成点火燃烧器出口3根水冷壁管管壁温度过高,发生炭化爆裂,下渣管外壁也有炭化剥落现象。

现场采取紧急处理方案如下:

①紧急停炉,将碳化的三根水冷壁割断,更换损坏的水冷壁管。

②检修燃烧器耐火砖,将要脱落的耐火砖取下,然后从新砌筑,不能砌筑的采用捣打料修补。

③点火油枪雾化片换成孔径φ1.2mm的,点火油压控制在1.2MPa以下,调整点火风和燃烧风合理配比,控制燃烧器出口温度和油枪火焰长度。

2.1.4 水冷下渣管漏水炉内正压,致使一条皮带给煤机烧毁

问题出现后组织现场分析原因如下:

水冷下渣管内壁开裂(见图4),此下渣管设计为夹套式,自下联箱引出一根管接至下渣管,自下渣管引出一根管与后墙一根水冷壁连接,这样下渣管相当于一个小下联箱,参与锅炉水循环,下渣管靠炉水循环冷却,运行中炉水在下渣管裂纹处(图4)漏出,露出的高压炉水将对面下渣管冲刷变薄(见图5),磨薄处承受不了炉压而爆开一个直径5mm的圆洞,炉水大量泄漏,致使炉内正压,炉火顺下煤管返回至称重皮带给煤机,致使皮带烧毁(见图6)。