循環(huán)流化床鍋爐運行缺陷分析與安裝技術(shù)

1、安全技術(shù)循環(huán)流化床鍋爐運行缺陷分析與安裝技術(shù) 循環(huán)流化床鍋爐效率高、污染低、煤種適應(yīng)性好。它幾乎可燃用各種品質(zhì)燃料，如泥煤、煙煤(包括高硫煤)、無煙煤、矸石、焦炭、工業(yè)廢料、城市垃圾等。床內(nèi)直接添加石灰石等脫硫劑，投資小、脫硫效率高(當(dāng)Ca/S=1.52.0時，脫硫效率可達85%90%)。這種爐型是目前環(huán)保節(jié)能型電廠的進展方向。國際上循環(huán)流化床鍋爐已進入大型化、商品化生產(chǎn)階段，國內(nèi)越來越多的廠家也投入了循環(huán)流化床鍋爐的研制和生產(chǎn)，安裝循環(huán)流化床鍋爐的坑口電站遍及全國各地。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是一種新技術(shù)，鍋爐結(jié)構(gòu)特別，燃燒方式與煤粉爐有本質(zhì)的區(qū)分，國內(nèi)在安裝技術(shù)方面與煤粉爐相比還有肯定差距。本文

2、只對幾個突出的問題提出自己的看法，與煤粉爐類似的問題不再涉及。 1 磨損問題 循環(huán)流化床鍋爐燃用粒徑在13mm以下的煤粒，流化風(fēng)速很大(通常為510m/s)。磨損問題是該鍋爐最大的問題。 1.1燃燒帶的磨損 爐膛布風(fēng)板四周為四側(cè)水冷壁，在布風(fēng)板上部3.5m高度范圍內(nèi)水冷壁的內(nèi)外側(cè)全部焊接銷釘，整體澆注"耐高溫耐磨澆注料'，外側(cè)安裝金屬護板。向火面的澆注料層厚度通常為20mm。這個區(qū)域稱為"燃燒帶'。 燃燒帶包圍的空間稱為"燃燒井'，燃燒井是循環(huán)流化床鍋爐燃燒的中心，進行煤粒流化、燃燒、燃盡全過程。燃燒帶的磨損全部由耐高溫耐磨澆注料來擔(dān)當(dāng)，澆

3、注料的材質(zhì)和施工質(zhì)量是減小磨損的重點。 首先是選材問題，國內(nèi)生產(chǎn)耐高溫耐磨澆注料的廠家許多，材料的種類也許多，澆注料在不同溫度下的耐磨度相差很大。有的材料在14001600范圍內(nèi)耐磨度最高，但在8001000溫度區(qū)耐磨度很低，故材料的選用很關(guān)鍵。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒溫度為8001000，因此要選用在這個溫度區(qū)耐磨度最大的材料。 施工質(zhì)量也是一個重要問題，在施工中需留意以下幾點： (1)水灰比必需掌握好，一般澆注料加水7%8%，要嚴(yán)格按材料使用說明書施工。加水量增加1%，澆注料強度降低20%左右(未加考證)。施工用水必需干凈，酸堿度要符合要求。 (2)攪拌要勻稱，使用強制性攪拌機，攪拌至糊狀。攪

4、拌好的澆注料不行存放時間過長。 (3)使用小直徑振搗棒或片式振搗棒，將澆注料振搗實。 (4)烘爐溫升曲線嚴(yán)格按材料供應(yīng)廠家供應(yīng)的資料進行 1.2水平煙道的磨損 水平煙道是煙氣從爐膛進入旋風(fēng)分別器的通道，結(jié)構(gòu)一般為底面和兩側(cè)墻砌耐高溫耐磨磚，頂部為耐高溫耐磨澆注料。水平煙道入口四周的水冷壁，其向火面焊接銷釘，敷設(shè)耐高溫耐磨澆注料。高速煙氣攜帶十幾倍于進煤量的未燃盡的煤粒和飛灰，旋轉(zhuǎn)90進入水平煙道，在入口處對水冷壁形成沖擊，因此在入口處水冷壁向火面必需敷設(shè)400mm寬的澆注料。水平煙道通流面積小，煙氣從爐膛進入水平煙道后流速增大。同時水平煙道截面為漸縮噴嘴狀，煙氣流速在水平煙道內(nèi)漸漸增大，在旋風(fēng)

5、分別器進口風(fēng)速達到1218m/s，對四壁的磨損很大，也有可能引起四壁振動。 此處耐高溫耐磨澆注料的選材和施工要求與燃燒帶相同。 耐高溫耐磨磚和砌磚用耐火泥也存在選材問題，必需選用8001000溫度區(qū)耐磨度最大的材料。選材的失誤會造成永久的后患，嚴(yán)峻影響電廠的平安經(jīng)濟運行。 水平煙道側(cè)墻不行砌筑成單墻，增加牽連磚也不能解決根本問題，長時間沖刷、振動會造成墻體倒塌。側(cè)墻與護板之間要用耐熱鋼筋連接，在高度方向每500mm至少連接一道。無護板的墻體要將相鄰兩墻連成整體，同樣在高度方向每500mm至少連接一道。 1.3旋風(fēng)分別器和料腿的磨損 旋風(fēng)分別器的作用是利用離心力分別煙氣中的灰粒，分別后煙氣進入后

6、豎井;灰粒下降至料腿，通過返料器進入燃燒井再次燃燒。旋風(fēng)分別器上部圓頂和下部錐體為耐高溫耐磨澆注料，中部直筒砌筑耐高溫耐磨磚，旋風(fēng)分別器外部安裝護板。料腿為一圓筒狀，內(nèi)部打澆注料，中部為料腿水冷套，外部安裝護板。煙氣夾帶灰粒進入旋風(fēng)分別器形成高速旋轉(zhuǎn)氣流，形成對分別器內(nèi)壁的磨損，特殊是水平煙道對面的部分筒壁，氣流直沖，是磨損最嚴(yán)峻的部位。 旋風(fēng)分別器在安裝過程中需留意幾點： (1)分別器外部護板要保持同心度，托磚架、拉鉤安裝堅固且保證尺寸。 (2)耐高溫耐磨磚和耐高溫耐磨澆注料除保證內(nèi)在質(zhì)量外，安裝尺寸也要保證。筒體、錐體和頂部任一截面都要保證同心度，表面整齊光滑，避開發(fā)生局部嚴(yán)峻磨損。與料腿

7、的連接部位要平滑過度，避開發(fā)生喉部結(jié)焦，引起旋風(fēng)分別器堵塞。 (3)膨脹縫整齊、尺寸正確、填料合適。膨脹縫太小，機組運行中因膨脹不暢，造成爐墻或澆注料脫落;膨脹縫太大，會從膨脹縫引起局部磨損。 料腿內(nèi)部敷澆注料，其選材和施工質(zhì)量要求與其它部位相同。這里需特殊指出的是，料腿內(nèi)部空間很小，是保證施工質(zhì)量的難點。往往由于質(zhì)量問題導(dǎo)致料腿磨損，從膨脹縫破壞開頭，直至露出承壓部件。因此對料腿部位澆注料的施工質(zhì)量需特殊留意。 1.4受熱面的磨損 旋風(fēng)分別器后部安裝有過熱器、省煤器等，管排與護板之間砌爐墻或澆筑耐火混凝土，管排與爐墻之間的間隙要嚴(yán)格掌握。間隙過小影響受熱面的正常膨脹，間隙過大會形成"

8、;煙氣走廊'。"煙氣走廊'內(nèi)煙氣流速比平均流速大34倍，磨損量與飛灰濃度成正比，與煙氣流速的3.5次方成正比，如下式： T=K3.5 式中T磨損量，g/m2; 飛灰濃度，g/m3; 煙氣流速，m/s; 時間，h; K磨損系數(shù)，K=C; 其中C飛灰磨損系數(shù)，與飛灰性質(zhì)和管束結(jié)構(gòu)有關(guān); 飛灰撞擊機會率，與灰粒所受慣性力和氣流阻力有關(guān)。 在"煙氣走廊'，磨損量比正常磨損量增大幾十倍。省煤器區(qū)域管排密布，煙氣流速較高，因此，消退"煙氣走廊'是減小省煤器管排磨損的非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在管排施工期間，掌握管排與立柱之間的間距，管排與護板之間的距離;

9、在爐墻砌筑期間，掌握托磚架、拉鉤與管排之間的距離，最終掌握爐墻與管排之間的距離。假如還有誤差，可以把爐墻一層磚向內(nèi)伸出肯定距離，或加裝防磨板，使各處煙氣流通面積全都。 2 返料器 返料器是循環(huán)流化床主要的組成部分之一。煙氣攜帶的灰粒和正在燃燒的煤粒，通過爐膛進入分別器，在分別器內(nèi)大部分固體顆粒被分別下來，經(jīng)返料器又回到爐內(nèi)，而煙氣則通過分別器上部進入尾部受熱面。一般循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率為520，十幾倍于給煤量的返料灰需經(jīng)過返料器返回燃燒室再次燃燒，同時循環(huán)倍率的大小也靠返料器來調(diào)整。因此返料器是關(guān)系到鍋爐燃燒、過熱汽溫柔負荷的重要部件。 返料器的安裝要點： (1)保證返料器與料腿的相對尺寸

10、。 (2)返料器各個風(fēng)帽小孔的孔徑不同，相互只差0.5mm。一般狀況下孔徑大的風(fēng)帽安裝在返料側(cè)，孔徑小的風(fēng)帽安裝在料腿側(cè)。風(fēng)帽小孔必需全部暢通，最下一層孔與返料器下平面保持10mm的距離。不分清風(fēng)帽類型安裝的返料器，返料不暢。 (3)返料器內(nèi)部幾何尺寸要嚴(yán)格掌握，上部舌板的高度和前后距離、下部返料板的高度和角度、上下兩板的重合高度等都是關(guān)鍵尺寸，上下兩板的重合高度一般為4050mm。這幾個關(guān)鍵尺寸有一個存在誤差，便會導(dǎo)致返料不暢或不返料。 (4)返料器砌筑材料為耐高溫耐磨磚，材料選用為8001000溫度區(qū)耐磨度最高的材料。材料不合格，返料器不能承受持續(xù)高溫而發(fā)生故障，只能停爐處理。 3 漏風(fēng)問

11、題 漏風(fēng)問題對循環(huán)流化床鍋爐影響很大。既給鍋爐調(diào)整帶來困難，又降低電廠的熱效率，同時也污染環(huán)境。 3.1流化床風(fēng)室漏風(fēng) 風(fēng)室漏風(fēng)使其不能形成等壓風(fēng)室，布風(fēng)不勻稱，流化床存在局部死區(qū)。死區(qū)內(nèi)燃料著火緩慢，一旦燃燒后熱量又難以準(zhǔn)時帶走，形成局部熱點，導(dǎo)致結(jié)焦。 床下點火的鍋爐，其風(fēng)室易發(fā)生漏風(fēng)部位及處理方法： (1)點火裝置與風(fēng)室連接處。點火裝置在點火時受熱膨脹，與風(fēng)室爐墻以及護板之間留有肯定的膨脹間隙，簡單發(fā)生泄露。安裝時點火裝置與爐墻之間應(yīng)將填料安裝合適;點火裝置與護板之間需加裝膨脹汲取裝置，密封焊接。 (2)風(fēng)室人孔門。風(fēng)室在點火時內(nèi)部溫度很高，密封填料簡單燒壞，人孔門在高溫下會產(chǎn)生變形，這

12、兩種狀況下都會發(fā)生漏風(fēng)。因此，要安裝耐高溫的密封填料，人孔門增加剛度;點火時，適當(dāng)縮短點火時間，掌握點火溫度。 3.2旋風(fēng)分別器漏風(fēng) 旋風(fēng)分別器內(nèi)氣流高速旋轉(zhuǎn)，使飛灰及物料從煙氣中分別出來。分別器漏風(fēng)破壞了分別器內(nèi)空氣動力場，使分別器效率降低，旋風(fēng)分別器出口飛灰濃度增大，尾部豎井磨損增大。消退分別器漏風(fēng)的關(guān)鍵在于： (1)分別器外護板焊縫嚴(yán)密，爐墻砌筑磚縫不透風(fēng); (2)料腿觀測窗密封嚴(yán)密。 3.3一次風(fēng)機出口擋板內(nèi)漏 鍋爐點火前須啟動一次風(fēng)機，觀測流化，增加氧量。鍋爐點火時關(guān)閉一次風(fēng)機出口擋板，待點火器正常燃燒后開啟一次風(fēng)機擋板。假如擋板不嚴(yán)密，給點火造成困難，只能停一次風(fēng)機后再點火。風(fēng)機頻

13、繁啟動，對風(fēng)機平安運行不利。鍋爐運行中需要不斷調(diào)整一次風(fēng)量和風(fēng)壓。因此出口擋板的嚴(yán)密性、精確性至關(guān)重要。 (1)風(fēng)機選型時，要考慮一次風(fēng)機擋板的嚴(yán)密性和可調(diào)性。 (2)風(fēng)機安裝后，調(diào)整出口擋板開度范圍為0100%，假如不能調(diào)整到零位，加裝氈墊或膠墊。 4 風(fēng)帽 流化床風(fēng)帽應(yīng)用較廣的有蘑菇型和柱型兩種，風(fēng)帽上勻稱開812個小孔，小孔直徑一般為56mm，全部小孔流通面積的總和與布風(fēng)板面積之比叫做"開孔率'。通常開孔率為2.2%3.0%左右。通過小孔的風(fēng)速在3040m/s之間。風(fēng)帽制造一般有兩種方法：(1)整體式，風(fēng)帽整體鑄造一次成型;(2)加工式，風(fēng)帽鑄造后再行加工、鉆孔、熱處理。 停爐后檢查，床面平整，但是常常會發(fā)覺有的風(fēng)帽自小孔處裂縫或脫落。分析其