流化床鍋爐返料異常分析及對(duì)策

1、2012 年 12 月 Jiangsu Salt Science & Technology 第 4 期 9流化床鍋爐返料異常分析及對(duì)策劉 斌 曾 宏 徐建橋（江蘇井神鹽化股份有限公司， 江蘇 淮安 223200）【 摘 要】 本文針對(duì)流化床鍋爐返料異?，F(xiàn)象進(jìn)行了分析， 并從入爐煤特性、 運(yùn)行調(diào)整、 設(shè)備維護(hù)等幾個(gè)方面采取了對(duì)策， 解決了返料異常的缺陷， 不僅實(shí)現(xiàn)了鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行， 也為同類型循環(huán)流化床鍋

2、 爐返料異常問題的解決提供了參考和借鑒?！娟P(guān)鍵詞】 流化床鍋爐 返料異常 對(duì)策1 概述循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)具有燃料適性好、燃燒整的飛灰回料裝置 （ “U” 閥， 如圖 1 所示） ， 其工作可靠性高， 輸送壓力低， 易于實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)節(jié)。效率高、 氣體污染物排放低、 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、 飛灰和爐渣可綜合利用等優(yōu)點(diǎn)。 近 20 多年， 特別是近 8~10 年來循環(huán)流化床鍋爐在我國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。本 公司現(xiàn) 有 2 臺(tái) 2

3、40 t/h 高 溫 高壓 循 環(huán) 流 化床鍋 爐 （編號(hào)分別為 #1、 #2） ， #1 爐已運(yùn)行近 5 年， #2 爐運(yùn)行1 年多。鍋爐均為高溫高壓， 單鍋筒橫置式， 單爐膛， 自然循環(huán)， 全懸吊結(jié)構(gòu)， 全鋼架 π 型布置。 鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層以上半露天， 運(yùn)轉(zhuǎn)層以下封閉， 運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高 8 m。 爐膛采用 膜式水冷壁， 鍋爐中部是蝸殼式絕熱旋風(fēng)分離器， 尾部 豎井煙道布置 2 級(jí) 4 組對(duì)流過熱器， 過熱器下方布置 2 組光管省

4、煤器及一、 二次風(fēng)空氣預(yù)熱器。 鍋爐采用爐內(nèi) 添加石灰石脫硫，同時(shí)采用低溫和空氣分級(jí)供風(fēng)的燃 燒技術(shù)以降低 NOX 的生成， 具有良好的環(huán)保特性。鍋爐主要參數(shù)如下：圖 1 U 閥返料器示意圖U 閥的底部布置有一定數(shù)量的風(fēng)帽，來自返料風(fēng) 機(jī)出口的高壓冷風(fēng)由小風(fēng)帽送入，并用分風(fēng)室送風(fēng)形 成松動(dòng)風(fēng)與返料風(fēng)。松動(dòng)風(fēng)與返料風(fēng)的風(fēng)帽開孔數(shù)量 及孔徑有差別， 返料風(fēng)大， 松動(dòng)風(fēng)小。U 閥閥體由隔板 分成 2 部分。隔板的右側(cè)與立管連通， 左側(cè)為

5、上升段，兩側(cè)之間一長方形孔口使物料通過，它實(shí)際上是一個(gè) 小流化床， 并起著灰封的作用。 回料風(fēng)由下部風(fēng)室通過 流化風(fēng)帽進(jìn)入閥體內(nèi)。這種閥主要是將固體顆料從低 壓處送到高壓處， 而對(duì)固體顆粒流量的調(diào)節(jié)作用很小， 閥和立管依據(jù)自身的壓力平衡自動(dòng)地平衡固體顆粒的 流量， 當(dāng)空氣作用于顆粒上的作用力大于彎段阻力時(shí)，顆粒就開始流動(dòng)。額定蒸發(fā)量 額定蒸汽溫度 額定蒸汽壓力/MPa一、 二次風(fēng) 循環(huán)倍率量比 （ / · h-1

6、 ） /℃240 540 9.81 55∶45 25～30鍋爐主要輔機(jī)參數(shù) （每臺(tái)鍋爐） ：風(fēng)量 （ / m· h-1 ） 臺(tái)數(shù) / 臺(tái) 風(fēng)壓 /Pa一次風(fēng)機(jī)二次風(fēng)機(jī)2192 53012 33718 98711 158返料風(fēng)機(jī) 2 （一用一備） 2 880 58 800 3 返料異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)公司 #1 爐從 2011 年 9 月份檢修后投入運(yùn)行,不久 2 返料器結(jié)構(gòu)公司 #1、 #2 鍋爐返料器均采用非機(jī)械式能自動(dòng)

7、調(diào) 就出現(xiàn)了返料不均的現(xiàn)象,特別是鍋爐負(fù)荷帶到 200 t/h蘇 鹽 科 技Jiangsu Salt Science & Technology 2012 年 12 月 第 4 期 11常的原因進(jìn)行了進(jìn)一步具體化：（1） 考慮到爐膛出口水平煙道外 鋼板未發(fā)現(xiàn)燒紅和漏灰現(xiàn)象， 因此， 水平煙道內(nèi)部澆注料脫落造成澆注 料堆積的可能性基本可以排除；返料器也未發(fā)現(xiàn)燒紅 和漏灰現(xiàn)象，因此其內(nèi)部保溫澆注料塌落的情況也可 以排除； （

8、2） #2 爐與 #1 爐的入爐煤煤質(zhì)及石灰石摻拌 情況相同，因此可以斷定入爐煤顆粒度及入爐煤中石 灰石摻拌不均勻不是造成返料異常的主要原因； （3） 運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)不會(huì)導(dǎo)致鍋爐頻繁的返料異常； （4） 返料溫 度一般控制在 920 ℃左右，遠(yuǎn)低于入爐煤灰的變形溫 度 （1 300 ℃左右） ， 因此， 返料器內(nèi)部結(jié)焦可以排除。 最終將異常的原因鎖定在了旋風(fēng)分離器、 中心筒、 返料器內(nèi)部，比如中心筒變形或者有相當(dāng)一部分的返料器風(fēng) 帽變形

9、、 脫落等。 公司也果斷地決定利用計(jì)劃停爐檢修 對(duì)旋風(fēng)分離器、 中心筒、 返料器內(nèi)部進(jìn)行徹查。4.2 停爐后檢查情況、 分析及處理2011 年 12 月 5 日公司 #1 爐按計(jì)劃停運(yùn)，在冷卻 后打開人孔門分別對(duì)旋風(fēng)分離器、 中心筒、 返料器進(jìn)行了檢查， 相關(guān)照片如下：料灰返入爐膛， 導(dǎo)致返料異常。（6） 停爐檢查時(shí)未對(duì)返料器內(nèi)部返料風(fēng)與松動(dòng)風(fēng)的 的隔板焊接情況進(jìn)行檢查，有同類型鍋爐也發(fā)生返料異常，經(jīng)檢查原因?yàn)榉盗巷L(fēng)與松動(dòng)風(fēng)的

10、隔板未采用滿焊， 導(dǎo)致返料風(fēng)與松動(dòng)風(fēng)串風(fēng)， 引起返料異常。 因此， 隔 板焊接情況檢修將繼續(xù)作為下次計(jì)劃檢修時(shí)返料器檢修的重點(diǎn)。4.3 處理完畢后的情況檢修時(shí)對(duì)脫落及變形的風(fēng)帽頭進(jìn)行了割除，打磨平整，并按照制造廠圖紙要求將風(fēng)帽標(biāo)高保持在同一水平面的要求進(jìn)行補(bǔ)焊，同時(shí)對(duì)分風(fēng)室內(nèi)部的積灰進(jìn)行了徹底的清理， 相關(guān)圖片如下：5 檢查處理后的鍋爐運(yùn)行工況在檢修完畢后投入運(yùn)行后， 鍋爐運(yùn)行正常， 返料穩(wěn)定， 具體運(yùn)行參數(shù)如表 2：表 2

11、 檢修完畢后運(yùn)行參數(shù)170 t/h 240 t/h 負(fù) 荷 210 t/h 由以上的圖片可知，造成返料異常的主要原因分析如下：（1） 在停爐排床料的過程中發(fā)現(xiàn)正常排床料在 8 h 排完， 本次排渣時(shí)間用了近 30 h， 其中有大量顆粒較細(xì) 的循環(huán)灰， 因此， 返料系統(tǒng)確實(shí)存在問題。（2） 返料 器內(nèi)部沒有大塊澆注料和焦塊， 因此， 因?yàn)闈沧⒘厦撀浠蛘邇?nèi)部結(jié)焦導(dǎo)致返料異常的情況可以排除。（3） 返料風(fēng)風(fēng)帽與松動(dòng)風(fēng)風(fēng)帽是按照設(shè)計(jì)圖紙安裝，

12、風(fēng)帽安裝沒有問題。（4） 中心筒加強(qiáng)筋板基本完好， 中心筒筒體未發(fā)現(xiàn)變形，由于中心筒分離效率導(dǎo)致返料異常的原因可以排除。（5） 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)返料器小風(fēng)帽損壞 （風(fēng)帽脫落） 58 只， 損壞 率達(dá) 20.14% ， 其中一 側(cè)小 風(fēng)帽損壞 37 只 ， 損 壞率 高達(dá) 25.69% ， 導(dǎo)致流化風(fēng) 量不均， 返料 灰落 到返 料風(fēng)室內(nèi)部， 從而造成了返料器內(nèi)流化不好， 引起返料 不暢， 返料灰在立管中積聚， 堆積到一定量時(shí)大量的返爐膛差壓

13、/Pa風(fēng)室壓力 /kPa 返料風(fēng)機(jī)電流 /A 返料風(fēng)風(fēng)壓 /kPa 松動(dòng)風(fēng)風(fēng)壓 /kPa 返料溫度 /℃ 沸下床溫平均 /℃8008.59034348909101 200109536369309451 50010.51003939941960鍋爐帶負(fù)荷能力正常，能長時(shí)間穩(wěn)定在額定負(fù)荷運(yùn)行， 各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了制造廠的設(shè)計(jì)要求。 本次鍋爐 返料異常分析及成功處理不僅為公司處理返料問題積累了重要的經(jīng)驗(yàn)，也為同類型循環(huán)流化床鍋爐返料異常問題的解

14、決提供了重要的參考和借鑒。參考文獻(xiàn)[1] 岑可法,池涌， 倪明江， 等.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行[M].北京:中國電力出版社,1998.[2] 劉煥彩.流化床鍋爐原理與設(shè)計(jì)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1998.[3] 劉德昌.流化床燃燒技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用[M].北京:中國電力出版社,1998.[4] 許華平.循環(huán)流化床燃燒技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,1998.[5] 姜 華.循環(huán)流化 床鍋爐實(shí) 用技術(shù)問 答[M].北