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300MWCFB鍋爐單臺一次風機運行技術措施

發布時間:2014-01-24 13:04    來源:未知

    紅河發電有限責任公司300 MW機組亞臨界、中間再熱、自然循環、單鍋筒、平衡通風的CFB鍋爐采用雙支腿結構,配有2臺一次風機,2臺二次風機.2臺石灰石風機,5臺高壓流化風機(3運2備)和2臺引風機。其中,一次風機主要保證爐膛兩側支腿的物料流化風,提供密相區燃料燃燒所需空氣;二次風機主要提供爐膛內燃料燃盡所需要的空氣;石灰石風機主要提供石灰石粉進入爐膛所需要的輸送風;高壓流化風機主要提供鍋爐回料闊、外置式換熱器(EHE)運行所需要的空氣;引風機則是將經過尾部煙道換熱和電除塵凈化后的煙氣通過煙囪排向大氣。
    CFB鍋爐物料熱循環回路由爐膛、旋風分離器、回料閥和EHE構成。煤與石灰石在燃燒室內完成脫硫反應,產生的煙氣分別進入4個旋風分離器,進行氣固兩耜分離,經過分離器凈化后的煙氣進入尾部煙道。分離器分離下來的高溫物料一部分直接返送回爐膛,另一部分進入EHE。EHE入口設有錐型閥,通過調整錐型閥的開度來控制其和回料閥之間的循環物料分配。
    鍋爐燃用云南小龍潭煤礦的褐煤,灰變形溫度1 060℃,灰軟化溫度1110℃,灰流動溫度1 130℃。小龍潭煤揮發分的熱量釋放占爐內總熱量的比例較大,爐內的平均碳含量較低。而且,該煤具有很強的破碎特性,二次破碎程度較高。入爐煤粒徑在50 mm左右可以保證CFB鍋爐對物料平衡的要求,富通新能源銷售生產生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒顆粒機木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
     根據燃燒調整試驗的結果,鍋爐一次風量的臨界流化風量必須大于140 km3/h(標準狀態,下同).當總一次風量小于140km3/h定值且有一臺一次風機停運時,“任一一次風機跳閘且一次風量低于臨界流化風量”鍋爐MFT(主燃料跳閘),“一次風機全跳閘”鍋爐跳閘。由表1可以看出,一次風機設計風量為288 km3/h(廠家給定值,數值為一次風機單獨測試時獲得),從設計值、實際運行值上看,單臺一次風機出力可以滿足鍋爐的正常運行。
    鍋爐正常運行中,如果一次風機本體設備,如隔板或風機葉輪損壞、風機軸承損壞、電機油系統故障等,需要停運一次風機進行處理。
    一次風機停運前首先應對機組主要參數進行檢查,確保各系統運行正常,檢查4條給煤線運行正常,加強鍋爐排渣,盡量維持鍋爐低床壓運行。各項準備工作做完后,降負荷至200 MW左右,運行工況穩定后逐步降低故障一次風機出力,將另一臺一次風機出力增至最大,判斷依據為運行一次風機的實際電流基本接近風機額定電流346 A,停運故障一次風機,關閉其出口電動門和手動門,防止漏風和倒轉。
鍋爐左右側床壓為6. 5~8 kPa.單臺一次風機運行出力達最大后,總一次風量由240 km3/h減少到190 kma/h。為了保證足夠的燃燒氧量,二次風量增加約50 km3/h,煙氣含氧量維持在1.5%左右,進入爐膛的總風量基本維持不變。
    表2列出了一次風機停運前后2臺一次風機運行和單臺一次風機運行的參數對比。由表2可見,由于一次風量受限,相應增大了二次風量的份額,爐膛下部平均溫度降低,而爐膛中部、上部平均溫度則明顯升高,爐膛熱量釋放分布整體上移,旋風分離器進出口溫度有超溫現象出現。但是,爐膛溫度場整體分布較為均勻,兩側床壓維持平穩,鍋爐能保持穩定運行。
    單臺一次風機運行時,由于一次風量受限,在低床壓情況下,密相區的流化基本不受影響,但是一次風量所提供的下部氧量不足,煤粒燃燒推遲,分離器有輕微超溫現象。通過補充上下二次風,煤粒在爐膛內基本能燃盡,灰渣可燃物和飛灰可燃物均無明顯增大,廠用電量下降比較明顯,左右兩側床壓維持平穩。
    與2臺一次風機運行相比,單臺一次風機運行時灰渣可燃物和爐膛飛灰可燃物無明顯增大。通過EHE對床溫的調整,過熱蒸汽和再熱蒸汽參數也無大的變化。由于單臺一,二次風機運行效率的提高,廠用電率下降約0.4%,供電煤耗降低1g/(kW-h)以上。
    對此,提出了如下單臺一次風機運行技術措施。
    (1)在高床壓的情況下可能導致流化不好和翻床事故,因此停運一臺一次風機前和運行中應加強鍋爐排渣,維持鍋爐在低床壓(6~8 kPa左右)運行,并保證兩側床壓偏差小于1. 25 kPa。
    (2)爐膛密相區存在供氧不充足的問題,可能導致床溫異常,爐膛密相區部分區域流化不好,以及爐膛中、上部區域超溫,灰渣可燃物增大,鍋爐效率降低。對此,通過加大上、下二次風量來補充密相區燃燒氧量,可保證煤粒的充分燃燒,減少不完全燃燒損失。
    (3)如發生給煤線故障跳閘時,如果兩側給煤量偏差較大,可能因為一次風壓余量不足導致床壓難以平衡而發生床壓失穩和翻床事故。應加強給煤線檢查,確保一次風機檢修期間給煤線運行正常。同時,要降低或停止摻燒劣質煤,確保鍋爐給煤量合理,保證鍋爐運行安全。
    (4)單臺一次風機運行時機組風險較大,如運行的單臺一次風機出現故障跳閘時,將觸發“鍋爐跳閘”,恢復難度大,因此,需要加強各設備的運行監視。
    (5)為了保證停運一臺一次風機時鍋爐不因短暫的流化風量不足而導致MFT動作,可在停運單臺一次風機前解除“單臺一次風機跳閘且一次風量低于臨界流化風量”觸發MFT保護。2臺一次風機正常運行后投入該保護。


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