循環(huán)流化床鍋爐運行故障分析.doc

循環(huán)流化床鍋爐運行故障分析華電內(nèi)江高壩電廠于1996年9月從芬蘭奧斯陸公司（現(xiàn)美國福斯特惠勒公司）引進(jìn)投 產(chǎn)了國內(nèi)第一臺100 MW CFB鍋爐，該鍋爐的順利運行為國產(chǎn)化CFB鍋爐提供了有利條件。至 今， 全國已有數(shù)十臺CFB鍋爐在江西分宜、河南新鄉(xiāng)、四川宜賓、山東華盛等電廠建成投產(chǎn)。這 些國產(chǎn)化鍋爐的建成和投產(chǎn)，標(biāo)志著中國的CFB鍋爐已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。一臺引進(jìn)法國A LSTOM的300MW CFB鍋爐已開始在四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司建設(shè)、安裝，標(biāo) 志著中國在潔凈煤燃燒技術(shù)領(lǐng)域及在CFB鍋爐的大型化方面邁上了一個新的臺階。?X#fCy8lC |/? iI同其它鍋爐一樣，CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個完善過程。從高壩電廠、華盛電廠、 宜賓電廠等CFB鍋爐運行的情況來看，CFB鍋爐暴露出了以下問題：7fDy71mV1)冷渣器故障。冷渣器作為鍋爐灰渣處理的重要設(shè)備，是鍋爐正常運行的重要環(huán)節(jié)。高壩電 廠的冷渣器采用流化床式的冷渣器，主要故障是排渣管堵塞。國產(chǎn)化的CFB鍋爐大多采用了 三分倉式的冷渣器灰渣通過一、二室溢流到三渣室，由三渣室連續(xù)排出經(jīng)氣力輸送或刮 板 輸灰機輸送到渣倉，主要故障是排渣管容易堵塞；冷渣器選擇室結(jié)焦；冷渣器下灰倉格刪堵 塞（采用倉泵輸灰的冷渣器）等。5qW&bGT9GU0y2)J閥（旋風(fēng)分離器）故障（此故障主要出現(xiàn)在國產(chǎn)化的CFB鍋爐）。主要體現(xiàn)在：J閥入口 靜壓波動大導(dǎo)致J閥回料不連續(xù)，床壓、床溫出現(xiàn)大幅度的波動，嚴(yán)重時破壞外循環(huán)，使尾 部受熱面積灰嚴(yán)重，造成尾部煙道再燃燒，損壞空預(yù)器。Le*np3pKga熱電技術(shù)聯(lián)盟3)給煤系統(tǒng)故障。主要體現(xiàn)在：旋轉(zhuǎn)給料閥堵塞、跳閘，煤倉貼煤，給煤機銷子斷，給煤機 鏈條出現(xiàn)爬坡、斷鏈等。KE bZ+h4)CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落。CFB鍋爐的磨損最嚴(yán)重部位是密相區(qū)澆注料與水冷壁的結(jié)合 部，其次是水平煙道中的部分管道、密相區(qū)澆注料脫落部位。澆注料脫落主要發(fā)生在鍋爐冷 態(tài)點火初期，脫落后的澆注料修復(fù)后同舊的澆注料結(jié)合差，效果不理想，影響鍋爐帶負(fù)荷和 機組的長期運行。6a kvb*?P5)CFB鍋爐的膨脹問題。鍋爐在經(jīng)過一段時間運行后，由于材質(zhì)的關(guān)系和鍋爐的頻繁啟停， 導(dǎo)致一些膨脹節(jié)及密封部位撕裂、泄露甚至燒壞，其中料腿膨脹節(jié)是最薄弱環(huán)節(jié)。!VO$j6q0g%n熱電技術(shù)聯(lián)盟針對CFB鍋爐在運行和維護(hù)中出現(xiàn)的問題，作者通過反復(fù)摸索、查閱資料、分析眾多廠家的 運行數(shù)據(jù)及結(jié)合作者的運行和調(diào)試經(jīng)驗，初步形成了如下措施，供CFB鍋爐運行及維護(hù)、CFB 鍋爐的大型化設(shè)計參考。 1冷渣器故障AGo_5C8E1.1排渣管堵塞|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流5q0hs3h L$GZh1.1.1排渣管堵塞的主要原因J8P4sY5L,v|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流1）排渣管內(nèi)部耐磨材料膨脹受限導(dǎo)致內(nèi)部變形。|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流$bcE3YA#t.n2）爐內(nèi)脫落的耐磨澆筑料、燃燒過程中形成的焦塊進(jìn)入排渣管。熱電技術(shù)聯(lián)盟T;N KhE3）采用階梯板的排渣管內(nèi)積灰過多，造成灰渣在排渣管中流動不暢。&er&kv Yk|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流1.1.2排渣管堵塞采取的措施9E?ak_2r1）渣管設(shè)計和施工時應(yīng)消除設(shè)計角度偏差，考慮材料的膨脹間隙。施工時注意排渣管內(nèi)部 耐磨材料澆筑質(zhì)量，使排渣管內(nèi)部平滑。熱電技術(shù)聯(lián)盟7h3Cr&G2）鍋爐點火時應(yīng)對排渣口進(jìn)行吹掃，清除排渣管內(nèi)的雜物；爐內(nèi)澆筑料選擇既耐磨又具有 較強結(jié)合強度材料,在耐火材料的養(yǎng)護(hù)階段注意耐火材料的養(yǎng)護(hù)，防止?fàn)t內(nèi)澆注料脫落；運 行人員加強對鍋爐運行參數(shù)的控制，有效地抑制爐膛內(nèi)結(jié)焦；設(shè)計方便對排渣口結(jié)焦進(jìn)行疏 通的捅灰口，出現(xiàn)堵塞應(yīng)及時安排人員進(jìn)行疏通。C;p&|s8P1OC3）對采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進(jìn)行進(jìn)渣的排渣管，應(yīng)及時排掉階梯板內(nèi)的積灰。2j/s4F?! l!|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流1.2選擇室結(jié)焦r1r4f$h/|1.2.1選擇室結(jié)焦的主要原因0F/k/T7_&r|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流1）在床壓較高情況下,排渣量突然增加，或從選擇室回灰大量涌入未燃盡燃料和床料，選 擇室流化狀態(tài)被破壞，未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結(jié)焦。4DX$t&Xr2s 4n Wl)W熱電技術(shù)聯(lián)盟2）風(fēng)帽堵塞較多或大粒徑的床料進(jìn)入冷渣器導(dǎo)致選擇室的流化不良。as/_VKr3）冷渣器中的床料未冷卻到設(shè)計溫度就進(jìn)行排渣，造成冷渣器內(nèi)部部件變形，影響冷渣器 的流化；冷渣器長時間停用或長期選擇單個冷渣器排渣，停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作 用下粘結(jié)，形成低溫焦。$y&?4j!xO2xx|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流4）運行人員未把握好冷渣器流化風(fēng)量的配比，不恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)量配比導(dǎo)致了冷渣器中灰渣流化 不良。ldAw#jT1.2.2選擇室結(jié)焦的解決措施?;P9c.Y1） 運行人員加強對鍋爐運行工況的了解，及時調(diào)整鍋爐參數(shù)，樹立鍋爐物料動態(tài)平衡的概 念，控制鍋爐的運行床壓在正常值，盡量避免鍋爐大量排渣。 |電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流%xe/ng?$:n2） 每次停爐應(yīng)對冷渣器風(fēng)帽進(jìn)行吹掃，發(fā)現(xiàn)堵塞風(fēng)帽應(yīng)疏通,控制好燃料的粒徑。#?oe4wO,D%koe9_3） 鍋爐進(jìn)行排渣，冷渣器應(yīng)交替進(jìn)行；對進(jìn)入冷渣器的灰渣進(jìn)行充分冷卻，保證冷 渣器的運行工況。7uZPfP4）對冷渣器流化風(fēng)室風(fēng)量進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)，選擇冷渣器各風(fēng)室風(fēng)量的優(yōu)化參數(shù)包括冷渣器最 低的流化風(fēng)量，保證冷渣器在任何負(fù)荷下的正常流化。4I,B/az%M j%V1.3冷渣器下灰倉格刪堵塞原因及采取措施v:L,xF,?采用倉泵輸灰的鍋爐，其格柵堵塞的主要原因是燃料中的大粒徑煤矸石和大量的排灰量。解 決措施是加強燃料的質(zhì)量管理，優(yōu)化煤的分級，對格柵進(jìn)行預(yù)見性的清理。 %_ fOx S#W h在冷渣器的改造方面，河南新鄉(xiāng)電廠做了有力探索，其改造的滾筒式冷渣器運行取得了良好 效果，該滾筒式冷渣器主要通過變頻器改變滾筒式冷渣器的轉(zhuǎn)速來滿足排渣要求。2p8,g2 J閥（旋風(fēng)分離器）故障熱電技術(shù)聯(lián)盟:Wf G%?U N2p,jY2.1 J閥（旋風(fēng)分離器）故障主要原因x9tn;D9O:V+s1)旋風(fēng)分離器回料不正常。旋風(fēng)分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果，從而使一定 量未分離灰進(jìn)入煙道造成空預(yù)器積灰嚴(yán)重，引起J閥入口靜壓波動。熱電技術(shù)聯(lián)盟9s:o8M|N$e(kt2)過高的循環(huán)倍率造成J閥循環(huán)灰量過大，超出J閥流通能力。|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流v2C0z!C3m1F6n 3)燃燒工況的突然改變破壞了J閥的循環(huán)。Ui&_aE4)流化風(fēng)配比不恰當(dāng)，J閥回料未完全流化。t.O-b)FG2.2 J閥（旋風(fēng)分離器）故障采取措施M2!nub FY&R|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流1)發(fā)現(xiàn)回料不正常時，及時對旋風(fēng)分離器的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，必要時降低鍋爐負(fù)荷；尾部煙道 積灰嚴(yán)重時，加強對其吹灰（注意控制爐膛負(fù)壓），必要時采用從事故放灰口放灰。熱電技術(shù)聯(lián)盟8ceM3d-b.f2)適當(dāng)降低冷渣器用風(fēng)，適當(dāng)提高二次風(fēng)量的比例，降低燃燒風(fēng)量，保證爐內(nèi)的燃料和床料 在爐內(nèi)有足夠的停留時間，即增加內(nèi)循環(huán)的時間和數(shù)量，降低旋風(fēng)分離器的物料比例。,o|GX0TI2q3)在燃燒工況突然改變導(dǎo)致循環(huán)被破壞時，應(yīng)及時調(diào)整鍋爐運行參數(shù)建立新的平衡。|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流/JpmiM3Qr:CzP&U4)加強對J閥風(fēng)量配比的經(jīng)驗總結(jié)，尋找J閥各部分最優(yōu)化參數(shù),選擇合適流化風(fēng)量和松動 風(fēng)，建議在風(fēng)量調(diào)定且回料正常時，不宜對該風(fēng)量做隨意變更。 %ZpQ5_+| j;E3給煤系統(tǒng)故障|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流JQ:xJqa$sU3.1給煤系統(tǒng)故障主要原因8q9jb4ij;a1）CFB鍋爐燃料的顆粒較粗，但燃料中的細(xì)微顆粒在煤質(zhì)中有較大水份時極容易粘結(jié)，從而 造成煤倉和給煤線堵塞。MQpk+f4SO2）煤粒在給煤機中堵塞、擠壓，從而造成給煤機鏈條爬坡、斷鏈。9L3K5R-n6AeX3）煤中雜質(zhì)如編織袋、樹塊進(jìn)入給煤機，造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和銷子斷。熱電技術(shù)聯(lián)盟b2FluV2N3.2給煤系統(tǒng)故障解決措施8k$|GP H/r1） CFB鍋爐的燃煤根據(jù)煤的物理特性和現(xiàn)場實際，設(shè)置干煤設(shè)施；有效減少煤中的細(xì)微顆 粒（如在煤破碎機前加設(shè)旁路），防止煤的過度粉碎，減少貼煤的可能性；根據(jù)各廠燃煤的 實際情況，鍋爐煤倉加裝可靠的松動裝置，在給煤機下加裝電動或手動調(diào)節(jié)閥，保證給煤的 連續(xù)性和均勻性。k4O!s5U$tXfC2） 對給煤線做好選型，加強給煤線運行中檢查。熱電技術(shù)聯(lián)盟T0Q;Caxh?d-c)E3i3） 加強燃料的管理和質(zhì)量控制，防止不易破碎的雜物進(jìn)入給煤線。vlC+h8|4 CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落f4p5w/N2Wh x+w*p4.1 CFB鍋爐的磨損KS:j|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流CFB鍋爐典型特征是煙氣流速較高,煙氣中灰的濃度大，顆粒粒徑大，因而對爐墻的沖刷嚴(yán)重 。在CFB鍋爐中容易磨損的主要部位有：承壓部件、內(nèi)襯、旋風(fēng)分離器、布風(fēng)板、返料裝置 及水冷風(fēng)室。影響磨損的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循環(huán)方式、運行參數(shù)、受 熱面結(jié)構(gòu)和布置方式。熱電技術(shù)聯(lián)盟&g-Lb)Ot&x/o其解決措施是：選擇合適的防磨材料及澆注料；采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計；對材料表面進(jìn)行特殊 處理，鍋爐磨損嚴(yán)重部位應(yīng)增加防磨襯墊；運行人員加強對鍋爐燃燒參數(shù)的調(diào)整，控制床溫 變化幅度在允許值；注意煤質(zhì)質(zhì)量。O8kco%i9F8|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流4.2 澆注料脫落y2W1|(JQn鍋爐頻繁的啟停、不恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施可能導(dǎo)致爐內(nèi)澆筑料在膨脹和收縮過程中的脫落。爐內(nèi)澆筑料應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)不同部位的溫度、磨損條件、耐磨材料的性質(zhì)、抗震特性、熱膨脹性及價格因素綜合考慮，選擇既耐磨又具有較強結(jié)合強度材料,耐火材料的澆注需要有資質(zhì)的專業(yè)施工隊伍進(jìn)行。對耐磨材澆注料脫落部位進(jìn)行修補前，應(yīng)將原來的澆注料盡量打掉，使之露出抓釘，對缺少抓釘?shù)牟课粦?yīng)進(jìn)行補焊后方可進(jìn)行修補，修補后的部位應(yīng)進(jìn)行固化烘干。在時間允許的前提下，烘爐前應(yīng)對大面積更換的耐火材料進(jìn)行自然干燥，在耐火材料的養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)特別注意耐火材料的養(yǎng)護(hù)。不能過度追求經(jīng)濟利益而縮短養(yǎng)護(hù)時間，應(yīng)嚴(yán)格按照材料的 養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行。*Ap S YHox!N+m/m5CFB鍋爐膨脹問題|電廠鍋爐、汽輪機、電氣、水處理等熱電行業(yè)技術(shù)交流,O&oS3xJuJ pf鍋爐爐膛、旋風(fēng)分離器、尾部煙道有不同的膨脹中心，因此鍋爐的許多部件連接采用了膨脹 節(jié)連接，如鍋爐到旋風(fēng)分離器進(jìn)口、旋風(fēng)分離器出口到水平煙道等。鍋爐在冷態(tài)和熱態(tài)時部 件之間的不同膨脹度，膨脹節(jié)惡劣的工作環(huán)境，鍋爐負(fù)荷的升降導(dǎo)致的床溫變化，鍋爐頻繁 的啟停，使膨脹節(jié)容易在交變應(yīng)力下?lián)p壞，因此運行中應(yīng)加強對床溫的控制。各膨脹節(jié)特別是床下水冷風(fēng)室和回料系統(tǒng)的膨脹節(jié)，在金屬膨脹節(jié)能夠滿足各方面的膨脹要