文档介绍：大型循环流化床锅炉回料阀结焦分析与处理
石波余武高
(江西分宜发电有限责任公司,
江西新余,336607)
前言
回料阀是循环流化床锅炉循环回路的关键部件,其运行的稳定直接影响机组的安全运行。回料阀结焦与炉膛等处的结焦有其较大特殊性,危害表现在迅速堵塞循环回路,并难以清除,因此预防回料阀结焦,应作为流化床锅炉运行的主要控制目标之一。
江西分宜发电有限责任公司410T/H CFB锅炉投产以来发生四次回料阀结焦堵塞,每次均由不同的原因引起,经过分析总结,制定了防范措施,有效的控制了类似的问题发生。
1. 设备简介
分电循环流化床锅炉是我国第一台自行研制且具有自主知识产权的大型循环流化床锅炉,型号HG410/,为高温高压自然循环汽包炉,循环物料的分离采用四台高温绝热旋风分离器,分离器对称布置在炉膛的左右两侧,每台分离器立管下采用U型自平衡回料控制器,四台冷渣器均布置在锅炉左侧,炉渣经冷渣器冷却后由两级埋刮板输渣机和斗式提升机将冷渣送入渣仓内。两台埋刮板给煤机分别布置在炉膛的左右两侧,每台给煤机各有两个下煤口,燃煤分别进入四个旋风分离器下部的回料腿与循环灰一起进入炉膛。
锅炉燃煤煤质资料如下表所示:
表1 锅炉设计和校核煤资料
名称
符号
单位
数值
设计煤种
校核煤1
校核煤2
碳
Car
%

氢
Har
%

氧
Oar
%

氮
Nar
%

硫
Sar
%

灰份
Aar
%

水份
Mt
%

挥发份
Vdaf
%

回料阀立管上高料位报警;
回料阀入口压力急剧升高,炉膛出口负压异常变动(1000kPa以上);
回料阀风室压力先高后低,调整无效;
在不排渣情况下,炉膛床压急剧下降;
回料阀进出口温度、分离器温度异常,通常为部分温度测点急剧升高或短时升高后又恢复至正常值;
炉膛燃烧恶化,汽温、汽压、床温、氧量等急剧波动,难以稳定;
炉内流化不良,冷渣器进渣困难,排渣中无细灰。
在回料阀四次结焦过程中,均出现多个回料阀同时结焦,结焦程度和先后顺序不一致。
下图是2003年8月3日后,对四个回料阀循环灰含碳的检查情况,除1#含碳正常外,其余3个循环灰含碳明显升高。
该现象单独出现,不能判断为回料阀结焦;当几个现象同时出现,一般可能为回料阀结焦。
:
循环灰含碳量升高,循环回路二次燃烧
煤质因素
a. 燃用无烟煤,入炉煤挥发份低,最低达3-4%,2005年5月回料阀堵塞,当时煤质化验挥发份4%;
b. 灰熔点低,由于燃烧均为地方小煤窑,煤种复杂,部分熔点温度低。
表2 性能验收煤灰熔融特性
序号
项目
符号
单位
西茶煤
萍乡煤
大光山煤
灰熔融性(炉内弱还原性气氛)
1
变形温度
DT
℃
1485
1465
1160
2
软化温度
ST
℃
>1500
>1500
1340
3
熔融温度
FT
℃
>1500
>1500
1410
燃煤粒径分布不合理,我厂入炉煤粒径存在二级分化现象。小于1mm的粒度大于50%,导致炉膛中上部燃烧强烈,一次性通过炉膛颗粒较多。
炉膛结焦或密相区床料粗大化,造成锅炉流化不好。
配风不合理,低O2燃烧、一、二次风比率严重失调。2004年锅炉二次风机电机轴承烧损抢修,锅炉降负荷至50MW,当时运行方式为二台引风机、一台高压风机、二台一次风机,采用较高的一次风量维持O2运行1小时,即发生回料阀堵塞,分析原因主要是炉内虽然维持了足够的总风量,但无二次风,炉膛中上部风粉不能有效混合,无法燃烬。
. 锅炉断煤造成床温下降同时燃用低挥发份煤时操作不当。
回料阀流化不均
分离器、回料阀等处耐磨材料脱落,在机组长期运行中,耐磨材料因各种原因发生脱落,积存在回料阀布风板上影响流化,下图是从回料阀布风板上取出的耐磨材料残块;
图3. 回料阀布风板上取出的耐磨材料残块