电厂循环流化床锅炉运行常见问题探讨
2021-07-03王晓辉
王晓辉
摘 要:我国科学技术在近年来取得了明显进步,与国外科技水平间的差距大幅度缩小,特别是在电厂循环流化床锅炉运行中有着明显优势。其虽然具备较高的燃烧效率以及低成本等优势,但在运行中有着一些难以避免的问题,影响着运行质量。因此,笔者以某企业来自不同制造厂的两台三百兆瓦的循环流化床锅炉运行进行分析,探究存在的问题以及解决策略。
关键词:电厂循环流化床;锅炉运行;事故处理
1引言
目前,我国对于循环流化床锅炉运行投入了大量精力,并且取得了一定的成果,在技术层面得到了进一步提升,随之所投入使用的装机容量三百兆瓦及以上的循环流化床锅炉机组数量得到了明显提升,达到了五十台以上的数量,对劣质电煤消耗起到了重要的作用,极大程度的推动了工业发展。但由于我国循环流化床锅炉发展较晚,核心技术有所不足,导致在大型循环流化床锅炉机组运行中存在先天不足,对一些特性难以定量掌握,例如气固两相流、传热等特性。同时,机组运行中损耗较大,难以满足节能需求,负荷过低容易引起屏过、屏再超温,并且由于温度影响,使脱硫反应难以保持最优状态。因此,相关企业应结合这些问题,经过全面的分析探讨,制定科学合理的解决策略,以确保循环流化床锅炉机组的正常运行。
2机组运行中出现的问题分析
2.1锅炉床温度控制不足,易出现不均匀分布
在引入的六台循环流化床锅炉机组运行中发现,其平均温度与设计温度不一致,存在较大差异,往往要超过二十到三十五摄氏度,这使脱硫反应无法在合适的温度范围内开展,从而增加了脱硫反应成本,并且在对煤种配比进行调整后,仍然难以符合设计标准。其次,在单布板结构的锅炉床中,温度分布存在较大差异,有时可以高达一百到二百摄氏度的温度差异,这使其温度分布出现严重的不均衡现象。
2.2机组负荷过低易引起屏式过热器、再热器屏超温变形
炉膛水冷壁对锅炉床温度以及炉膛出口温度的控制有限,当其容量不断升高,且大于200th后,水冷壁和炉膛容积比会低于标准值,从而难以将温度控制在合理范围内。同时,锅炉压力与蒸发吸热份额存在反比关系,一方增加,另一方减小,这时就需要借助屏式过热器、再热器屏进行炉膛温度的控制,一般要设置到主循环回路。以本文分析的某公司的两台三百兆瓦循环流化床锅炉机组为例,主要将屏式过热器和再热器屏设置在炉膛上部前墙位置,同时,所使用的相关管材是12CrMoV和T91,从而实现对换热面积的有效改善,使其能够发挥应有的功能。但在具体运行中当机组产生低于百分之四十的负荷后,会引发屏过、屏再超温,甚至炉膛靠近火源的一侧会发生程度较大的变形,进而造成泄露事故。
2.3锅炉排烟温度过高,对资源消耗严重
在对循环流化床锅炉运行中的排烟温度进行检测后,可以发现其实际温度处于一百三十到一百七十五摄氏度范围内,且随着季节的不同,周边环境的温度会发生变化,从而也会使其实际的温度范围出现浮动。例如,在十五摄氏度的温度下,锅炉排烟温度可达到一百五十摄氏度以上,夏季时,最低温度要比常值高出四十摄氏度。而排烟温度与热损失是正比关系,在温度升高的过程中,其热损失会以升高每十摄氏度温度,百分之零点六到百分之一的数值增加,意味着要耗费更多的煤炭资源。
2.4床温测点精准性不足,并容易损坏
为了更好的监控锅炉床温度,会在密相区设置合理数量的检测点,而这些检测点在高温、浓烟环境下容易出现损坏,主要损坏部位为热电偶伸出端。同时,在温度测点设置过程中,由于安装人员的疏漏以及轻视,导致测温设备安装不到位,不符合设计要求,例如测点伸出长度、温度感应程度存在差异等,使温度测点缺乏精准性,进而无法为工作人员提供有力依据。
2.5脱硫反应难以符合环保理念
上文中提到锅炉床温度不宜控制,导致脱硫反应无法在最佳的温度区间内进行,这在一定程度上会影响脱硫反应的作用。同时,在脱硫反应中采用的石灰石粒度、活性不佳、石灰石混合不均匀、锅炉运行参数不符合标准等问题,都会严重影响到脱硫反应的功能发挥,导致脱硫效率缓慢,且一氧化硫排放不符合规定标准,从而难以提升生态效益。其次,部分企业通过提升石灰石用量改善排放标准,这对经济效益产生了一定影响。
2.6冷渣器回水端差不合理,易带来安全隐患
循环流化床锅炉的安全运行是最为重要的,但由于锅炉冷渣器回水温度过低,导致低压加热器入口水温度降低,从而使端差出现不合理现象,进而为汽轮机抽汽以及凝结水系统带来了安全隐患,严重威胁了机组的运行安全。
3保障机组稳定运行的解决策略
3.1针对床温失衡提出的策略
首先,对炉煤粒度进行控制,运用煤渣、混煤、煤泥等材料降低入炉煤的发热值。同时,将燃烧总风量保持在一定数值,对上、下二次风的分配比例进行重新设置,并且改善原有的冷渣器投运方式,以及增加或减少冷渣器数量,确保排查量、床层高度处于合理范围内。其次,检测循环灰的粒度,并革新分离能力不足的分离器。此外,当锅炉床内的温度处于横向均匀分布时,要严格控制给煤量,严禁出现随意给煤的现象,使其呈现均匀烟气。
3.2针对屏过、屏再超温变形提出的策略
首先,要改善原有的锅炉运行模式,通过对燃烧风量的有效控制,实现对床温和炉膛出口温度的控制,避免温度过高。通常受热面积与温度存在正比关系,所以借助阶梯型耐火材料敷设,以及割管降低受热面积,可以达到控温效果。其次,对屏式过热器悬吊装置在减温水的增加下,能够得到强化,这有利于维持产生的拉力。经过实际操作,验证得出这一方法可以有效的控制超温现象,从而保证了屏式过热器和再热器屏的正常运行,避免了变形问题发生。
3.3针对排烟温度过高提出的策略
第一,控制烟气氧量,使其处于百分之二点五到百分之三点五范围内;第二,控制水分含量,使其偏差处于百分之十五范围内;第三,控制烟气总量,通过一、二次比例调整实现;第四,控制吹灰次数,加强吹灰器管控;第五,改进空预器,防止出现较大的漏风量。第六,在锅炉尾部烟道增加低温省煤器,吸收烟气热量。从而将排烟温度控制在规定范围内。
3.4针对脱硫反应不环保提出的策略
针对上述脱硫反应中存在的问题进行管理,提升石灰石的品质,将其粒径控制在零点四到零点五毫米范围内,以确保石灰石的效能得以充分发挥。同时,石灰石活性若低于百分之八十则不宜使用,因而要进行活性检测,并且要适当增加石灰石给料点,以及进行自脱硫性质实验。亦可以增加炉外脱硫系统,加强环保投入,以达到环保排放要求。
3.5针对温度测点不准确提出的策略
控制温度测点的高度以及插入深度,一般高度位于布风板中心一千到一千二百毫米间,伸出长度位于五十到一百毫米间。同时,对测点进行保护措施,避免磨损,且使各测点伸出长度处于一致。
3.6针对冷渣器回水端差不合理提出的策略
对冷渣器运行进行严格监控,根据监控情况对其转速进行调整。同时,可以对冷却水进行控制,需对备用冷渣器冷却水进行关闭,以此使回水温度升高。其次,还应该装配调节阀、温度测点、流量测点,一般要设置在冷渣器靠近水的一侧出水处,以实现对水量的自动调节,从而使回水温度与凝结水温度处于合理状态。
4总结
综上所述,循环流化床鍋炉运行存在的问题能够通过科学合理的措施进行解决,所以在使用中工作人员应加强管理,积极利用合理措施,保证循环流化床锅炉的稳定运行。
参考文献:
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