北京中医医院看白癜风 https://yyk.39.net/bj/zhuanke/89ac7.html1锅炉概述四川白马电厂运营的世界首台MW超临界CFB锅炉，是东方锅炉厂自主研发的直流锅炉,采用一次中间再热，双布风板单炉膛、H型布置、平衡通风，露天布置。锅炉由主循环回路，竖井烟道、尾部烟道三部分组成，整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。采用外置式换热器调节炉膛床温及再热蒸汽温度，使用高温冷却式旋风分离器进行气固分离。锅炉炉膛为分体式矩形单炉膛，带间隔中隔墙结构。炉膛左右侧墙上部不对称垂直布置各8屏高温过热器管屏和各3个炉膛出口烟窗；炉膛下部为裤衩结构，一分为二，布置左右2个布风板，布风板之下为水冷等压风室；裤衩顶部至炉膛顶棚间隔布置了垂直于前后墙的7屏膜式水冷壁管屏；炉膛下部四周布置有6个回料器返料口、6个外置床返料口、6个锅炉排渣口，以及42个二次风口。锅炉启动系统由2个汽水分离器、1个储水罐、1台炉水循环泵、出口流量调节阀（阀）、储水罐水位调节阀（阀）、疏水扩容器、2台疏水泵等组成。设置带炉水循环泵的内置式启动系统，是为了保证锅炉启、停、故障处理及低负荷阶段水冷壁的质量流量，确保水冷壁的可靠冷却和水循环的安全稳定；满足水冷壁及省煤器冷、热态清洗要求；回收热量，减少工质损失和缩短启动时间。锅炉风烟系统主要由一次风系统、二次风系统、高压流化风系统、空气预热器、引风机、烟囱等组成。2设计不当导致的故障及治理2.1点火风道及燃烧器损坏2.1.1点火风道及燃烧器损坏情况世界首台MW超临界CFB锅炉吹管和整套启动试运期间，点火风道及燃烧器多次出现故障，主要体现在点火风道（燃烧器）振动、燃烧器顶部钢板烧红、燃烧器顶部耐火材料脱落、高温热烟气泄漏等。2.1.2点火风道及燃烧器损坏原因分析循环流化床锅炉点火启动的主要任务，是采用适当方式将床层温度提高，并保持在煤燃烧所需的最低温度以上，以便实现投煤后燃料的稳定燃烧和锅炉的正常运行。世界首台MW超临界CFB锅炉点火，采用风道油燃烧器方式。点火是在每侧点火风道顶部配有4支风道油燃烧器，每支燃烧器配有独立的一次风从根部进风的可调风门，油雾化后在风道内完全燃烧，产生的高温烟气，可与另一路主一次风，在风室混合，通过布风装置，直接送入流态化料层中。锅炉点火启动时，随着风道燃烧器投入数量的增加，点火风道因风量的扰动引起的振动逐渐增大。经多次点火启动试验，左右侧均只能投入3只油枪运行。当投入第4只油枪时，点火风道振动异常剧烈而不得不停运第4只油枪。由于主路一次风门关闭不严，低温一次风直接进入风道内，引起风道顶部热负荷高，局部超温，导致耐火材料超温烧结、脱落，顶部钢板烧红，高温热烟气泄漏。2.1.3处理措施风道顶部热负荷高，局部超温是因为热量不能及时被一次风带走。因此，在点火风道顶部增加比一次风压较高的高压流化风，将风道顶部热量带走，高压流化风量按点火时一次风量的10%设计。MW超临界CFB锅炉点火初期，一次风量为45万Nm3/h左右，高压冷却风确定为一次风量的10%，即4.5万Nm3/h。在点火风道顶部靠近燃烧器位置，对称安装4支高压冷却风管，即能带走风道顶部的热量。同时，又能保证不会对燃烧火焰造成扰动，消除一次风量的扰动，避免了风道顶部热负荷高、局部超温所导致的耐火材料超温烧结、脱落和顶部钢板烧红、高温热烟气泄漏。2.2非金属膨胀节问题2.2.1非金属膨胀节损坏情况MW超临界CFB锅炉吹管和整套启动试运期间，点火风道的非金属膨胀节、分离器至炉膛回料管的非金属膨胀节、外置床至炉膛回料管的非金属膨胀节等，均出现泄漏，影响了机组的稳定运行。2.2.2非金属膨胀节损坏原因分析非金属膨胀节可补偿轴向、横向、角向、具有无推力、简化支座设计、耐腐蚀、耐高温、消声减振等特点。因此，在CFB锅炉的烟风系统、物料循环系统中，使用了大量的非金属膨胀节。非金属膨胀节由蒙皮、不锈钢丝网、保温棉、隔热填料层、机架、挡板等组成，蒙皮是非金属膨胀节的主要伸缩体，其作用是吸收膨胀量，防止漏气和雨水的渗漏；不锈钢丝网，是非金属膨胀节的内衬，阻止流通介质中杂物进入膨胀节和阻止膨胀节中绝热材料的向外散失；保温棉，是兼顾非金属膨胀节的保温和气密性的双重作用；隔热填料层是非金属膨胀节绝热的主要保证；机架是非金属膨胀节的轮廓支架，保证有足够的强度和刚度，机架的材料应与介质温度相适应；挡板是起导流和保护隔热层的作用。MW超临界CFB锅炉为首次设计，锅炉实际运行补偿量大于锅炉设计计算的补偿量，造成在机组启停过程中，非金属膨胀节的蒙皮拉裂；非金属膨胀节内部防脱导向金属板变形，在膨胀缝内有较大空隙，顶部耐高温硅酸铝纤维密封填料脱落，造成蒙皮超温。2.2.3处理措施增加非金属膨胀节防脱导向板厚度及更改为耐高温材质，将原设计防脱导向板厚度为8mm增加为12mm，防脱导向板改为耐高温的材质S，最大限度地减少密封钢结构受热变形，从而有效防止内部密封填料脱落；将防脱导向板做成鱼鳞状布置，改成鱼鳞状的目的是通过板与板之间的紧密叠加，最大限度地减少防脱导向板在运行中的变形。确保迷宫起到绝热作用，在膨胀缝里填充高温密封方绳×mm，耐温0℃，该密封垫受到迷宫的整体保护，绳内用S不锈钢丝网包箍，提高自身弹性和强度。增加蒙皮的层数，原设计蒙皮的结构共5层，增加4层，其中增加密封层2层，里层增加2层，总共层数为9层，从而增加蒙皮的密封性能和强度；增加蒙皮宽度，膨胀节蒙皮出现多次被拉裂，原因还是运行时径向错位值与锅炉计算的数据偏差大，根据实际运行情况，将蒙皮宽度增加15%～30%。2.3中间旋风分离器壁温超温2.3.1中间旋风分离器壁温超温情况锅炉点火启动和低负荷运行期间，炉膛左右两侧中间汽冷旋风分离器壁温存在较大偏差（最大偏差达℃）、部分壁温超温严重，超过报警值50℃，影响机组安全稳定运行，见下图。2.3.2原因分析锅炉点火启动和低负荷运行期间，保证不超温的前提是各管之间流量均匀。经分析和检查发现，中间汽冷旋风分离器壁温存在较大偏差、部分壁温超温原因是，中间旋风分离器的疏水不畅所致，造成分离器管内水塞。启动过程中带压（8.5～13MPa）疏水后，壁温迅速下降至正常。由于带压疏水效果不好，机组在极热态启动后一段时间内，该壁温仍存在一定反复。2.3.3处理措施将中间旋风分离器的下部环形联箱的疏水，与前后旋风分离的疏水分开，单独引出，确保中间旋风分离器疏水畅通。2.4给煤系统设计不合理2.4.1给煤系统设计存在的问题每台刮板给煤机3个落煤口的进煤量分别由一个手动插板门控制，引起调整困难，无法准确计量和控制每个落煤口的进煤量。根据调试过程中的试验发现，由于床料流化以及循环物料量的影响，如果3个落煤口均匀给煤，将导致炉膛前、中、后部密相区的床温偏差过大；只有适当减少前部落煤口的给煤量，适当增加中、后部落煤口的给煤量，才能保证床温均匀。在不同的负荷阶段，手动插板门的开度，需要进行相应的调整。2.4.2改进措施将刮板给煤机下部3个落煤口手动插板门，改为电动调整门，达到调整方便、给煤量计量准确的要求2.5石灰石系统设计不合理2.5.1石灰石系统设计不合理的原因MWCFB锅炉石灰石系统由制备系统和加入系统组成。制备系统一共有3套，每套设计出力为50t/h，共t/h。石灰石加入系统设计由气力输送，2条输送管道，每条设计出力为50t/h，分别对应锅炉左右两个布风板。在燃用设计煤种时，机组满负荷运行要求加入的石灰石粉在80t/h以上，当其中1条管线出现故障时，因锅炉为双炉膛结构，锅炉单侧无石灰石粉加入，此侧炉膛不能进行脱硫。因此，石灰石加入系统实际上无备用，锅炉烟气SO2排放指标，难以保证满负荷长期合格。2.5.2处理措施增加,1条石灰石加入线，与制备系统3套相对应，做到石灰石加入线2条运行，1条备用，备用的石灰石加入线可以向左右炉膛输送石灰石粉，确保锅炉烟气SO2随时达标排放。3调试期间发生故障及治理3.1空预器主、辅电机切换时造成锅炉跳闸3.1.1原因分析调试过程中，在进行空预器主、辅电机联锁试验时，造成锅炉跳闸（简称BT）。通过查逻辑，空预器主、辅电机跳闸联启时间为7s，任一空预器跳闸，均会引起对应侧引风机立即跳闸，一台引风机跳闸，锅炉即发生BT。3.1.2处理措施通过试验，停运空预器电机时，空预器转子在惯性的作用下继续旋转的时间在15s以上，空预器跳闸引起引风机跳闸，可以延时在15s以内，不会对空预器的安全造成影响。因此，将逻辑修改为空预器主、辅电机跳闸联启时间为7s，任一空预器跳闸均引起引风机跳闸，延时为12s，避免了引风机跳闸造成锅炉BT。3.2锅炉左右炉膛床温偏差大3.2.1原因分析在启动调试过程中，炉膛左右密相区中部床温最大偏差达到℃左右，上部稀相区左右温度偏差达到50℃～70℃。原因为炉膛左右侧给煤线工作不正常，造成左右炉膛煤量偏差大，两侧床压偏差较大，最大偏差达到4～5kPa，使两炉膛水冷壁吸热量偏差大，从而造成床温偏差大。另外，底部排渣系统工作不正常，当床压出现较大偏差时，无法及时通过底渣线排渣，达到调整两侧床压平衡。3.2.2处理措施处理好给煤线和底渣线，保证其可靠工作，均匀两侧炉膛给煤量。当出现床压偏差较大时，通过底渣线排放床压高一侧物料，将床压控制在15kPa左右。3.3给水泵进口滤网堵塞造成机组跳闸3.3.1原因分析机组首次带负荷MW时，锅炉湿态运行，A汽泵在r/min和电动给水泵并列运行带负荷（B汽泵未运行，因辅汽压力低仅能维持一台汽泵运行），突然A汽泵入口压力低至0.8MPa汽泵A跳闸；加大电泵出力，进口滤网堵塞，电动给水泵进口压力逐渐降低至0.06MPa,电流逐渐降低，无法满足给水需求。储水罐水位低至1m，炉水泵跳闸，锅炉因给水量低于保护值跳闸，机组联锁保护动作，发电机和汽机跳闸。因机组初期启动凝结水质差，机组首次切缸后，高压缸及抽汽管道内杂质进到凝结水系统中。3.3.2处理措施加强对给水泵进口压力及前置泵电流监视，定期对给水泵滤网进行清洗。根据水质情况，加强凝结水换水工作。3.4锅炉炉膛结焦3.4.1原因分析启动试运期间，锅炉炉膛发生了两次（左右炉膛各一次）严重结焦事故。主要原因是：锅炉两次跳闸(BT)、一次主燃料跳闸（MFT），造成锅炉多次发生塌床；启动和添加床料粒度分布特性较差，粗细颗粒较多；运行床层厚度较低（炉膛差压低：8～9kPa），料层稳定性较差，抗干扰能力弱；锅炉4条给煤线、12个落煤口的落煤量不均匀，加之煤量只能靠就地手动调整，致使各落煤口对应区域的床温不均匀，偏差大；点火启动和床料加热到投煤温度的时间较长等。3.4.2处理措施优化控制逻辑和保护动作值，避免或减少锅炉发生BT事故。同时制定和完善锅炉运行及操作指导性文件，规范运行和调试人员处理事故的方法和措施，从而有效防范和避免了锅炉炉膛结焦事故，保证了锅炉的安全、稳定运行。3.5外置床风帽漏灰3.5.1原因分析外置床初始投运过程中，存在风帽漏灰现象，特别是高温再热器外置床，风帽漏灰尤其严重，更有甚者导致风室里积满灰，高压流化风无法进入，换热室建立不起流化，致使外置床无法正常投运。根据现场验证试验，对比和总结运行操作方式，由于灰控阀关闭不严、放灰方式、风门的开关、流化风的建立顺序不当引起。3.5.2处理措施外置床跳闸后，确认流化风门可靠关闭，流量到零，灰控阀已可靠关闭；投运外置床前，必须保证流化风压足够。在投运过程中，根据流化风压和运行流化风机进口导叶的开度，及时启动流化风机，外置床的投运顺序先A、D，其他外置床根据汽温和床温情况投运。沿着灰流向从后往前开启各流化风，即外置床至炉膛灰道吹扫风→冷却仓流化风→空仓流化风→回料器至外置床灰道吹扫风。停运外置床时风门关闭顺序：回料器至外置床灰道吹扫风→空仓流化风→冷却仓流化风→外置床至炉膛灰道吹扫风；将前一个仓调至正常风量后，再进行下一个仓的流化开启操作。4结束语世界首台MW超临界循环流化床锅炉设计和运行非常成功。性能试验表明：锅炉最大连续蒸发量t/h；锅炉热效率91.52%，高于保证值的91.01%；锅炉出口NOX排放浓度.94mg/Nm3，低于保证值mg/Nm3；SO2排放浓度.04mg/Nm3；低于保证值mg/Nm3；Ca/S为2.07时脱硫效率为97.12%，各项指标均优于设计值，优于目前世界上其他超临界CFB锅炉。机组启动首次并网到h试运通过，只用了49d。但启动及试运初期，由于为首次研发、制造、安装、调试和运行，没有现成的经验可借鉴，因设计、辅助（机）系统和运行操作等方面原因，出现了一些问题在所难免。总结分析首台MW超临界循环流化床锅炉设计和运行的问题，为进一步优化和改进锅炉设备、系统设计，提高设备运行安全性和可靠性以及运行操作水平提供依据。同时，为后续项目少走弯路提供参考。
文献信息
雷秀坚.世界首台MW超临界CFB锅炉调试中故障分析及治理[J].神华科技,,v.13;No.:42-45.
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