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410t/h循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)特點(diǎn)及問(wèn)題分析
發(fā)布時(shí)間:2013-10-09 08:54 來(lái)源:未知
0、概述
循環(huán)流化床技術(shù)具有燃料適應(yīng)性強(qiáng)、爐內(nèi)脫硫脫硝、低污染物排放、變負(fù)荷能力強(qiáng)及灰渣可綜合利用等優(yōu)勢(shì),循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)得到了迅速發(fā)展。分宜電廠410 t/h循環(huán)流化床鍋爐是我國(guó)首臺(tái)自行研制且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)大型循環(huán)流化床(circulating fluoidhed; CFB)鍋爐,由西安熱工研究院與哈爾濱鍋爐廠共同開發(fā)制造的高溫高壓自然循環(huán)汽包爐,型號(hào)為HG - 410/9.8 - LWM17。主要技術(shù)參數(shù):額定蒸發(fā)量為410 t/h;額定蒸汽溫度為540℃;額定蒸汽壓力為9.8 MPa;鍋爐給水溫度為215℃;排煙溫度134℃;鍋爐床溫920℃~950℃;冷渣器排渣溫度不大于150℃;排污率不大于2%;脫硫率不小于80%;鍋爐熱效率89. 08%。該爐采用流化床燃燒技術(shù),爐內(nèi)為單段蒸發(fā)系統(tǒng),平衡通風(fēng),循環(huán)物料的分離采用高溫絕熱旋風(fēng)分離器。鍋爐為島式露天布置,全鋼結(jié)構(gòu)。鍋爐主要由燃燒室、分離器、回料閥和尾部對(duì)流煙道組成。燃燒室受熱面采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu),傾斜水冷布風(fēng)板,大直徑鐘罩式風(fēng)帽,其內(nèi)布置五片屏式過(guò)熱器,四片水冷管屏。四個(gè)冷渣器布置在爐膛左側(cè)。鍋爐設(shè)計(jì)了四個(gè)絕熱式旋風(fēng)分離器,內(nèi)徑為5 200 mm,左右對(duì)稱布置在燃燒室兩側(cè)。尾部對(duì)流煙道中依次布置包墻過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料,同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、鍋爐主要技術(shù)特點(diǎn)
燃燒室采用了較大寬深比的矩形結(jié)構(gòu),有利于二次風(fēng)的布置及穿透,可以使物料在爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒充分。在燃燒室下部四周水冷壁表面、爐膛上部出煙口處的水冷屏和屏式過(guò)熱器的下端管表面均澆筑了耐火耐磨材料,用以防止高溫高濃度的物料顆粒對(duì)管壁的磨損和腐蝕。水冷布風(fēng)板由側(cè)水冷壁拉稀成膜式板,成傾斜形狀,以利于水的循環(huán),板上焊接有大直徑鐘罩式風(fēng)帽,共同構(gòu)成水冷布風(fēng)板,可有效冷卻風(fēng)帽,具有布風(fēng)均勻、不易磨損、不易堵塞、不易結(jié)焦、易安裝維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
設(shè)計(jì)四臺(tái)高溫絕熱旋風(fēng)筒從煙氣中分離循環(huán)物料,維持物料可靠循環(huán)。旋風(fēng)筒的上部為圓筒形,下部為倒錐形的特殊形狀,分離器入口采用加速段,中心筒偏心布置等,可有效控制上升氣流速度,減少旋渦氣流對(duì)顆粒的裹帶,延長(zhǎng)物料粒子在爐內(nèi)的停留時(shí)間,可以提高鍋爐脫硫率和燃燒效率。回料閥為自平衡回路U型閥,采用分管技術(shù),可將循環(huán)物料返回點(diǎn)和燃料供應(yīng)點(diǎn)增加一倍,使循環(huán)物料、燃料均勻進(jìn)入爐膛,同時(shí)可減輕對(duì)布風(fēng)板風(fēng)帽的強(qiáng)烈沖擊磨損。
冷渣器流化床室分為高溫床、中溫床、低溫床三部分,兩側(cè)布置水冷管壁,床內(nèi)襯有耐火耐磨材料。冷渣器冷卻風(fēng)穿過(guò)布風(fēng)板、風(fēng)帽進(jìn)入流化床室,冷卻風(fēng)吸收渣的部分熱量后進(jìn)入爐膛。冷卻水在冷渣器水冷管壁內(nèi)分級(jí)循環(huán)流動(dòng),吸收渣的部分熱量后回收利用。灰渣通過(guò)冷渣器風(fēng)水聯(lián)合冷卻后,溫度降至150℃以下。因此,冷渣器在流化床鍋爐技術(shù)中可以起到以下作用:減小高溫灰渣熱污染;回收高溫灰渣熱量,提高鍋爐熱效率;保持灰渣活性,進(jìn)行綜合利用。
床下點(diǎn)火燃燒器布置在水冷風(fēng)箱下部,床上點(diǎn)火燃燒器布置在水冷布風(fēng)板上二次風(fēng)口內(nèi),一起構(gòu)成聯(lián)合啟動(dòng)方式。床下啟動(dòng)燃燒器加熱均勻,布風(fēng)板上的料層不易局部結(jié)焦,點(diǎn)火時(shí),床溫易于控制,可縮短點(diǎn)火時(shí)間,節(jié)約點(diǎn)火用油。床上點(diǎn)火可使部分點(diǎn)火熱量不經(jīng)過(guò)布風(fēng)板,可防止布風(fēng)板和風(fēng)室過(guò)熱,床上油槍火焰直接與物料接觸,可以起到低負(fù)荷穩(wěn)燃的作用。
2、鍋爐存在的主要問(wèn)題分析及處理
2.1給煤系統(tǒng)
2.1.1存在的問(wèn)題
給煤機(jī)的兩個(gè)落煤口下煤不均勻,中部的下煤量少,大部分煤堆積在頭部落煤口,下煤不通暢,經(jīng)常因堵煤引起電機(jī)跳閘。在中部落煤口安裝一擾動(dòng)裝置,調(diào)整兩個(gè)落煤口的下煤量均勻,同時(shí)增設(shè)一路密封風(fēng),保證落煤口下煤通暢;原煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,上部為大圓筒形,下部為圓錐漏斗形,在其下錐接口部位容易積煤,另外原煤倉(cāng)出口的手動(dòng)插管門設(shè)計(jì)偏小,下煤不通暢。
2.1.2 處理措施
將原煤倉(cāng)下部圓錐漏斗形進(jìn)煤口擴(kuò)大改裝為一不對(duì)稱方形煤斗,并在兩側(cè)內(nèi)壁加裝對(duì)稱移動(dòng)式振打器,插管門由700 mm×700 mm增大為1000 mm×700 mm,并增加插管。改進(jìn)后,原煤倉(cāng)下部堵煤?jiǎn)栴}大為改觀;旋轉(zhuǎn)給料閥由十片葉輪組成,葉輪間隙不大,在煤的水份偏大時(shí)經(jīng)常產(chǎn)生葉輪嚴(yán)重積煤現(xiàn)象,因此將其葉輪片割除一半,增大葉輪間隙,并增設(shè)一路吹掃風(fēng),效果良好。另外將葉輪從閥體內(nèi)改為布置在閥體外部,避免竄人的細(xì)煤燒壞軸套;在皮帶輸煤機(jī)上增加了除鐵器的數(shù)量,可以將煤里的鐵件更好的清除,防止鐵件卡塞給煤機(jī)、旋轉(zhuǎn)給料閥等設(shè)備。經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)后,堵煤的嚴(yán)重狀況基本消除。
2.2冷渣器系統(tǒng)
2.2.1 存在的問(wèn)題
本鍋爐冷渣器水冷受熱面布置方式不合理,受熱面冷卻面積設(shè)計(jì)嚴(yán)重不足,熱渣無(wú)法及時(shí)冷卻,排渣溫度高,造成冷渣器后續(xù)埋刮板機(jī)、斗提機(jī)嚴(yán)重?zé)龎摹@鋮s設(shè)計(jì)水量偏小(每臺(tái)8—10 t/h),導(dǎo)致冷卻水產(chǎn)生汽化現(xiàn)象,受熱面因溫度不均產(chǎn)生的熱應(yīng)力引起嚴(yán)重變形最終將其焊縫拉裂。冷卻水源原取自除氧水(158℃),進(jìn)口冷卻水溫偏高,冷卻效果差,熱渣無(wú)法冷卻到150℃以下,同時(shí)造成冷渣器回風(fēng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值320℃,達(dá)到600℃左右,高溫造成回風(fēng)管嚴(yán)重變形,法蘭結(jié)合面處也變形而漏灰,由于冷渣器的問(wèn)題引發(fā)停爐有8次之多,嚴(yán)重影響了鍋爐的正常運(yùn)行。因此,需要對(duì)冷渣器系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2.2.2處理措施
將冷卻水管的布置由兩側(cè)立式輻射傳熱改成中間全埋管式對(duì)流傳熱,換熱器由管屏式改為蛇形管式,換熱器的聯(lián)箱布置在冷渣器外面,在冷渣器低溫段也增加換熱器,增加管數(shù)量,熱交換面積增大到400%。冷卻水源從除氧器更改為凝結(jié)水,冷卻水溫度大大降低(由158℃降至35℃一40℃),冷渣水量每臺(tái)10 t/h增至50 t/h,冷卻風(fēng)改取自一次風(fēng),增大冷卻風(fēng)量和風(fēng)壓,大大提高了冷卻效果。冷渣器系統(tǒng)經(jīng)徹底改造后,效果非常明顯,排渣溫度可以控制在150℃以下,回風(fēng)溫度也一般控制在400℃以下,鍋爐正常運(yùn)行中只需投運(yùn)兩臺(tái)冷渣器即可滿足其排渣要求,冷渣器漏灰現(xiàn)象也得到了控制。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
2.3啟動(dòng)燃燒器
2.3.1存在的問(wèn)題
運(yùn)行中床下燃燒風(fēng)室燃燒器根部區(qū)域內(nèi)壁所澆筑的耐火耐磨材料因溫度過(guò)高產(chǎn)生燒裂塌落現(xiàn)象,燃燒器根部風(fēng)噴嘴和周圍的混合風(fēng)管也因高溫碳化。燃燒風(fēng)室的配風(fēng)共有三級(jí):第一級(jí)為點(diǎn)火風(fēng)機(jī)增壓的冷一次風(fēng),用于點(diǎn)火器初期燃燒用風(fēng);第二級(jí)為混合冷一次風(fēng),經(jīng)燃燒風(fēng)室的內(nèi)外筒夾層風(fēng)道進(jìn)入,與油燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣旌希糜趩?dòng)過(guò)程中降低高溫?zé)煔猓胁糠只旌巷L(fēng)作為根部風(fēng)進(jìn)入燃燒風(fēng)室,起冷卻作用;第三級(jí)為熱一次風(fēng),用于啟動(dòng)成功后助燃作用。分析原因,床下燃燒器的根部風(fēng)和混合風(fēng)風(fēng)管管徑偏小(直徑僅32 mm),根部風(fēng)噴嘴數(shù)量少(僅16只),風(fēng)量小,阻力大,燃燒區(qū)域的冷卻效果不明顯。燃燒器運(yùn)行時(shí),流化風(fēng)將油燃燒產(chǎn)生的煙氣悶在燃燒區(qū)域,造成此區(qū)域局部溫度過(guò)高。
2.3.2處理措施
針對(duì)以上問(wèn)題,在燃燒器運(yùn)行時(shí)采取了一些措施:調(diào)節(jié)油槍回油壓力,控制溫升速度;盡量減小流化風(fēng)風(fēng)量,增大混合風(fēng)和點(diǎn)火增壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量以及提高點(diǎn)火增壓風(fēng)風(fēng)壓;控制第三級(jí)配風(fēng)(熱一次風(fēng))的風(fēng)量,防止風(fēng)量過(guò)大阻礙高溫?zé)煔饬鞒觥A硗獯采宵c(diǎn)火燃燒器油槍投運(yùn)或停運(yùn)時(shí)加大二次風(fēng)嘴風(fēng)量和壓縮空氣,有效防止床料損壞油槍。
3、結(jié)論
對(duì)影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的輸煤系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)及點(diǎn)火系統(tǒng)改進(jìn)后,堵煤導(dǎo)致斷煤現(xiàn)象基本消除,不均勻進(jìn)煤大為改善,保證了爐膛的穩(wěn)定燃燒;堵渣、排渣溫度偏高等缺陷基本解決,冷渣器設(shè)備運(yùn)行正常;燃燒器配風(fēng)更加科學(xué)合理,避免了局部過(guò)熱導(dǎo)致耐火耐磨材料或設(shè)備受損,縮短了點(diǎn)火時(shí)間,提高了點(diǎn)火效率。目前機(jī)組性能良好,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,鍋爐各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
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