220t／hcfb鍋爐風(fēng)道燃燒器燒損原因分析

1、220t／hCFB鍋爐風(fēng)道燃燒器燒損原因分析及防治鍋爐風(fēng)道燃燒器燒損原因分析及防治摘要：文章針對220thCFB鍋爐風(fēng)道燃燒器嚴重燒損問題，詳細分析了燒損原因，提出了解決方案，取得了良好效果。關(guān)鍵詞：燃燒器；CFB鍋爐；分析；燒損；防治石家莊熱電廠#16鍋爐系HG2209.8LPM23型循環(huán)流化床（CFB）鍋爐，是由哈爾濱鍋爐廠引進ALSTOM(EVT公司)的循環(huán)流化床技術(shù)進行基礎(chǔ)設(shè)計和制造的。本鍋爐設(shè)計燃煤為半無煙煤，煤質(zhì)分析見表1。

2、針對燃煤情況，為加快啟動速度、節(jié)省燃油，采用床上床下聯(lián)合點火啟動方式。該爐于2002年3月8日投產(chǎn)，試運中床下風(fēng)道燃燒器曾嚴重燒損，下面對該爐床下風(fēng)道燃燒器燒損原因進行分析并提出解決對策。1CFB鍋爐風(fēng)道燃燒器的特點CFB鍋爐床下風(fēng)道燃燒器主要由配風(fēng)室、油點火裝置、預(yù)燃室、混合室、支架、非金屬膨脹節(jié)和風(fēng)箱接口等組成，其結(jié)構(gòu)見圖1。風(fēng)道燃燒器布置在布風(fēng)板的下部，與一次風(fēng)箱相連接。風(fēng)道燃燒器是將油槍點燃后火焰生成的熱煙氣與一定量的空氣混合后

3、達到一定的溫度，經(jīng)一次風(fēng)箱穿過布風(fēng)板，與床料混合并加熱床料，當床料達到投煤溫度后投煤。這種啟動方式熱利用率高，加熱效果好，加熱速度快，油槍設(shè)計出力為850kgh，其設(shè)計點火熱容量為12%BMCR。油槍配風(fēng)的過量空氣系數(shù)按α=1.1考慮，燃燒時產(chǎn)生的熱煙氣理論溫度為1900℃左右，其內(nèi)部工作環(huán)境惡劣。2風(fēng)道燃燒器燒損情況在調(diào)試過程中，CFB鍋爐風(fēng)道燃燒器曾發(fā)生燒損而嚴重變形。預(yù)燃室圓筒周圍澆筑料全部燒流；混合風(fēng)進風(fēng)管端部燒禿且變形嚴重；端

4、面32mm4mm冷卻風(fēng)管燒損；油槍內(nèi)、外套筒之間間隙變??；其它部位耐火澆筑料多處出現(xiàn)較大裂縫；與水冷風(fēng)室連接的膨脹節(jié)處澆筑料部分脫落；風(fēng)道燃燒器溫度測點端部全部燒流，燒損情況見圖2、圖3。3原因分析3.1風(fēng)道燃燒器設(shè)計問題油槍穩(wěn)燃罩的葉輪遮蓋系數(shù)太大，造成油槍火焰燃燒時呈火輪狀，旋流強度太強，造成火焰貼壁燃燒，燃燒室內(nèi)熱煙氣熱量不能被一次風(fēng)及時帶走，局部區(qū)域溫度過高。端部配風(fēng)管節(jié)圓直徑偏小，管徑太細（跡常mm４mm），冷風(fēng)流量小，壓不住

5、火，預(yù)燃室內(nèi)壁得不到良好的冷卻。3.2配風(fēng)不當風(fēng)道燃燒器共2路進入風(fēng)，均來自一次風(fēng)機出口。其中1路為油槍配風(fēng)，經(jīng)穩(wěn)燃罩進入燃燒室內(nèi)，用于油燃燒所需空氣。此風(fēng)量按α=1.1考慮，每支油槍所需的配風(fēng)量為Vp=10618m3h(在標準狀態(tài)下)。另1路是混合風(fēng)，混合風(fēng)從預(yù)燃室的內(nèi)外筒之間流過，對預(yù)燃室內(nèi)筒起到冷卻保護作用，所需混合風(fēng)量Vh=16700m3h(在標準狀態(tài)下)。因油槍配風(fēng)、混合風(fēng)風(fēng)道上未設(shè)流量測量裝置，所以調(diào)試人員只能按擋板開度的大

6、小來控制風(fēng)量，不能準確控制實際用風(fēng)量。試運時混合風(fēng)擋板開度為100%，配風(fēng)擋板開度為60%，各部溫度、風(fēng)壓值見表2。兩側(cè)風(fēng)道燃燒器煙溫測點的指示值在1067～1256.8℃之間，但現(xiàn)場檢查測點已全部燒熔，無法反映真實溫度。由耐熱不銹鋼測點燒損情況可知，實際煙溫已遠大于耐火材料耐火度1670℃。從以上數(shù)據(jù)可看出，由于風(fēng)量不足，導(dǎo)致風(fēng)道燃燒器預(yù)燃室長時間處于超溫狀態(tài)，從而造成預(yù)燃室內(nèi)部耐磨耐火澆筑料大面積脫落，內(nèi)壁耐熱不銹鋼嚴重碳化。3.3

7、燃燒器油壓力取樣位置不合理壓力取樣點在油角閥后，當正常點火開啟油角閥時，取樣點油壓會迅速下降（正常油壓為1.8MPa），當油壓降至1.4MPa時，發(fā)生OFT，致使點火失敗。此現(xiàn)象頻繁發(fā)生，導(dǎo)致油槍周圍局部溫度變化較大。3.4壁溫測點安裝位置不當測點端部未插入內(nèi)筒壁內(nèi)，不能真實反映內(nèi)壁溫度，造成溫度指示失真。3.5設(shè)備及安裝質(zhì)量存在問題在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)油系統(tǒng)截止閥、油角閥內(nèi)漏，停止油槍后，燃油繼續(xù)滲入風(fēng)道燃燒器內(nèi)，使?jié)仓现車砻娲嬗腥加?/p>

8、。待下次點火時，則出現(xiàn)澆筑料周圍表面油燃燒現(xiàn)象。風(fēng)道燃燒器內(nèi)澆筑料未嚴格執(zhí)行材料廠家施工技術(shù)要求和熱養(yǎng)護技術(shù)工藝，致使內(nèi)澆筑料表面粗糙，形成多處貫穿性裂紋。4對策4.1改進設(shè)備a.加粗燃燒室冷卻風(fēng)管，加大節(jié)圓直徑。燃燒室后板上的冷卻風(fēng)管（共16支）由原32mm4mm（12Cr1MoV）改為57mm3.5mm（1Cr18Ni9Ti），且將其節(jié)圓直徑由1100mm改為1300mm，以增強對燃燒室內(nèi)壁的冷卻效果。b.更換耐火材料。原設(shè)計采用的

9、耐火材料耐火度為1670℃，在此區(qū)域，燃油理論燃燒溫度為1900℃左右，若熱煙氣不能被及時帶走，將使耐火材料超溫塌落。為此，更換為耐火度1900℃等級的耐火材料，并嚴格按照工藝標準施工。c.檢查燃燒器壁溫測點安裝位置。將測點端部插入內(nèi)筒壁內(nèi)，保證壁溫測點安裝位置符合設(shè)計要求，測點安裝位置見圖4。d.合理選取油壓取樣點位置；增加油壓低延時5s條件，防止點火中因瞬時油壓低造成油槍頻繁停運，避免風(fēng)道燃燒室內(nèi)澆筑料溫度大幅波動；確保油系統(tǒng)閥門嚴

10、密不漏。4.2調(diào)整運行a.改進點火操作方法，合理配風(fēng)。床下風(fēng)道燃燒器點火前，將熱一次風(fēng)擋板關(guān)閉，混合風(fēng)擋板開至60%左右，配風(fēng)擋板開至10%～15%，待油槍點燃后，迅速開大配風(fēng)擋板、混合風(fēng)擋板至90%左右。此后，嚴格監(jiān)視風(fēng)道燃燒器內(nèi)壁溫度，控制煙溫不超過900℃。當發(fā)現(xiàn)溫度上升時，立即采取措施，增加燃燒室風(fēng)量。b.啟動燃燒器時，嚴格執(zhí)行啟動程序。按照先小出力霧化片、后大出力霧化片的原則進行，使燃燒器內(nèi)澆筑料溫度緩慢上升。風(fēng)道燃燒器霧化片

11、切換時，動作應(yīng)迅速，以縮短停運油槍時間，防止燃燒器內(nèi)溫度變化過大。5改進效果鍋爐風(fēng)道燃燒器改進后，運行至今，經(jīng)過15次點火啟動，出口煙溫、壁溫一直保持在設(shè)計允許值之內(nèi)；鍋爐停爐、檢修時多次打開風(fēng)道燃燒器檢查，未發(fā)現(xiàn)超溫和燒損現(xiàn)象，實踐證明改進效果明顯，運行數(shù)據(jù)見表3。6結(jié)束語目前CFB鍋爐在火力發(fā)電廠得到了廣泛應(yīng)用，作為CFB鍋爐重要啟動手段的風(fēng)道燃燒器，由于其工作環(huán)境惡劣，運行中容易發(fā)生故障，影響機組的安全。石家莊熱電廠針對#16CF