CFB锅炉运行调整常识与21个问题的处理

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CFB锅炉正常运行调整常识与普遍问题的处理

为了对CFB锅炉燃烧故障的现象、原因和处理方法有一个全面的整体认识,本节重点对CFB锅炉运行中的有关运行常识和问题处理方法进行了阐述,希望通过这些细节的解释说明,使读者真正获得有关CFB锅炉运行故障处理的技术概念。应该说,没有正确的运行调整概念,不可能对事故状态做出清晰明了的判断,也就无法准确、及时地对故障进行合理的处置,难以做到异常情况下冷静而快速有效的操作。为此,本节用了较大篇幅来对CFB锅炉正常运行调整常识和普遍问题的处理进行论述,希望达到抛砖引玉、博取众长的目的,不妥之处还望指正。

CFB锅炉正常运行调整的目标

a在特定燃料供应方式下,对CFB锅炉主设备及其辅助系统进行运行调整,实现机组的基本设计性能和运行指标。

b维持良好的燃烧调整工况,保证理想的床温、床压和正常稳定的物料循环返料过程。

c生产出满足汽轮发电机组所需的适量主蒸汽与再热蒸汽流量,确保过热蒸汽和再热蒸汽出口温度、压力符合技术规范设计参数要求。

d通过炉内过程和炉外除尘器、脱硫设备运行方式的优化,实现粉尘和烟气污染物排放达标,确保排烟检测数据满足环保法规的限制指标要求。

e正确处置各种运行突发事件,防止故障和事故的扩大化,确保锅炉主设备和辅助系统运转的安全可靠性和理想的运行经济性,力求长周期的连续运行时间。

CFB机组锅炉燃烧调整的一般原则

在CFB机组的调整过程中,始终牢记“一次风调床温、二次风调氧量”这样的配风基本原则,了解CFB锅炉的基本燃烧调整方法和特定炉型的基本特点。

为了提高炉效、降低磨损、增强燃尽能力,可以在保持物料充分实现循环流化过程并保持良好物料温度的前提下,应尽量降低一次风率,增加二次风率。

认真考虑和分析炉膛内部不同高度密相区和稀相区的烟气压力差异,熟悉各个二次风支管风压与炉内对应点背压之间的压差分配的关系,运用“上小、下大、左右调平”的二次风基本风量平衡原理,实现二次风整体配风的一致性,以此来解决二次风穿透问题,尽量消除中心区贫氧现象。一次风用量至少要大于最低临界流化风量,炉两侧各个一次风进风通道尽量保持一致的阻力和进风量,避免严重布风不均和左右床温的不一致性,强调料层流态化平衡。以排渣和进料过程的实际物料平衡调节来确保料层厚度的始终稳定,实现理想的床压恒定。

确保物料循环返料体系返料的连贯性,维持顺畅的返料进程和高效的循环物料分离效率。对于回料腿给煤方式,要在不同负荷下对落煤插板和密封风的差异进行初期微调,找出最终稳定工况的平衡落煤制约方式,使其适合于所有负荷下的给煤均匀性条件。对于前墙单独给煤方式,要设法保持落煤口下煤量的均匀和播洒效果。

蒸汽温度的调节要针对实际燃烧过程的具体情况,尤其是转向室烟温、烟气负压和炉膛温度等对应参数,进行有效的预见性实时操作,防止汽温汽压异常。

3、料层厚度的掌握与料层的流态化过程控制

从目前掌握的各种数据汇总和经验总结来看,要实现CFB锅炉的正常流态化过程,维持基本燃烧稳定工况,首先要确保料层厚度的适当。为了确定最佳的料层厚度,需要掌握布风板面积、物料颗粒度和堆积比重、风帽型式、布风板开孔率和布风板空床阻力等有关重要数据。一般来说,在同等条件下,每增加一平方米的布风板面积,需要对应地增加6~11mm的料层厚度;对于堆积比重相对较轻或较重的物料,所需的料层厚度需要在布风板面积变化的基础之上,按照比重的不同适当做出比例缩放。

颗粒尺寸的大小也决定着料层厚度的选择。多数情况下,粗大的颗粒相对多的物料其料层厚度可以薄一些;平均粒径2.0~2.8mm中间颗粒尺寸份额居多且相对均匀物料的料层厚度掌握上要灵活一些;细颗粒成分份额较高的物料要求料层厚度相对厚一些。但对于最粗和最细份额都很高的、中间切割平均粒径颗粒份额又相对较少的两极化不均匀物料来说,其料层厚度的确定是比较困难的一件事情,难以驾驭,此时也容易在流态化过程中出现沟流、分层、涌动、穿孔等颗粒异常运动情况,对燃烧稳定不利。

按照常识概念,一般对于35t/h(6MW,6~10m2)级别的循环流化床机组来说,其可运行的料层厚度为mm~mm;而对于t/h(MW,47~52m2)级别的循环流化床机组来说为mm~mm;t/h(MW,54~60m2/95~m2)级别的循环流化床机组则为mm~mm/mm~0mm。依此类推,可根据各个CFB锅炉的实际布风板床面积、物料颗粒筛分、布风均匀性、比重等因素,结合精确的冷态试验分析来确定用户自己允许的最低可连续运行料层厚度。

正常情况下,每增加1m3布风板面积,需要相应增加7~11mm的料层厚度。当物料颗粒度条件很好、煤质稳定可靠、燃烧系统完善时,如果用户采用节能降耗的“薄床料、低床压”技术运行的话,则可以根据自己的布风板面积,按照每增加1m3布风板面积相应增加6~9mm的料层厚度的原则来掌握料层厚度。确定料层厚度时,要先计算出其与35t/h流化床布风板面积的差值,即与8m3布风板面积对应mm料层厚度的基准值之间的面积增加值,最终可确定合理的运行料层厚度范围,但采用薄床料运行时要十分精细地调整,防止床温不均匀性和流态化的异常情况出现。如果煤质多变,且设备缺陷较多时,在运行中会出现薄床料下的种种问题,容易发生意外灭火和床温脉动情况,要求十分


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