循环流化床热水锅炉低负荷运行灭火原因分析及处理

发表时间:2020/6/16   来源:《当代电力文化》2020年03期   作者:李 青
[导读] 本文对循环流化床热水锅炉低负荷运行时易灭火原因进行分析,通过采取有效措施,现场调试解决循环流化床热水锅炉在低负荷燃烧时,尾部烟道超温引起锅炉联动灭火问题,保证市政供暖锅炉在天气温度高、需要降负荷时,可以降低到较低负荷稳定运行和正常供暖。
        摘要:本文对循环流化床热水锅炉低负荷运行时易灭火原因进行分析,通过采取有效措施,现场调试解决循环流化床热水锅炉在低负荷燃烧时,尾部烟道超温引起锅炉联动灭火问题,保证市政供暖锅炉在天气温度高、需要降负荷时,可以降低到较低负荷稳定运行和正常供暖。
关键词:循环流化床热水锅炉   低负荷     灭火   稳定运行
0引言 
        热源厂116MW循环流化床热水锅炉通过换热器向市里居民供暖,按照设计应在30~100%额定负荷范围内能够稳定燃烧。目前热水锅炉只能维持在85MW以上,如低于85MW则出现排烟温度升高至170℃以上、环保参数不好控制现象。为保证排烟温度不升高,锅炉只能维持风量不减少,如要降低负荷,只能减少给煤量,导致循环流化床床温降低,发生灭火。由于天气逐步升温,需要的供暖热负荷逐步降低,锅炉负荷也随供暖热负荷减少而降低,所以,必须保证锅炉在较低负荷可以长时间稳定运行的能力 。
1、循环流化床热水锅炉不能低负荷稳定运行原因分析
        该锅炉为单锅筒、强制循环、“∏”型布置的燃煤循环流化床锅炉。锅炉炉膛为全膜式水冷壁悬吊的封闭结构。采用高温旋风分离器作为分离元件,位于炉膛出口和尾部竖井烟道之间,旋风筒为中部支撑结构。高温省煤器、低温省煤器和空气预热器均布置在尾部竖井烟道内。锅炉一、二次风机功率较低且数量各一台,布置于锅炉尾部;返料风系统专利技术的应用,使返料增压风机功率低且实际运行中不进行任何调节,两台返料增压风机一用一备。
1.1 燃料煤的灰分
  燃料煤的灰分如果超出设计煤种设计值,会造成炉内循环物料量偏大,可能导致循环流化床床温偏低、排烟温度偏高;
1.2为了保证锅炉效率和锅炉出力,在尾部对流烟道预留了4层吹灰孔,每组省煤器上部均布置高效吹灰器。锅炉吹灰器系统如不能正常运行或满足吹灰需要,会使尾部受热面积灰较多,影响受热面传热效果,使尾部烟温过高。
1.3锅炉低负荷运行时,尾部烟道烟气流速较低,存在部分的灰积存在受热面表面的情况,影响尾部省煤器、空预器的换热能力,导致锅炉排烟温度偏高;
1.4循环流化床热水锅炉运行过程中,负荷变化有可能导致床温变化,排渣位置、时间、方式不对床温影响很大。
1.5锅炉分离器有着高效的分离效率,绝大多数的循环物料被分离器捕捉,反复参与循环燃烧,反料灰排放不及时及方式不对,使烟道尾部较细的灰粒增多,易附着在受热面管外影响换热,影响床温及尾部受热面温度。
1.6热网换热器换热效果不好会使循环水温差小,导致锅炉燃烧的热量不能及时通过循环水换出去,影响锅炉换热面的换热效果,使尾部烟道温度超温。
1.7漏风系数过大。锅炉管道穿墙处如石棉绳压挤不严,将造成运行中漏风和漏灰;炉墙装置结构不合理、制造质量差、密封填料不严往往会引起炉墙门孔处漏风,烟道部分也会存在漏风。当漏风系数增加时,对排烟温度的影响与过量空气系数増加相类似。而且漏风处离炉膛越近,对排烟温度升高的影就越大。


2、循环流化床热水锅炉运行调整措施
        调整目标:保证锅炉可以连续低负荷稳定运行,排烟温度不超标。
2.1燃料煤的灰分
    通过查看现场煤样化验单,发现小部分批次煤样灰分较大,现场采取多批次煤样混合粉碎,降低最终进入锅炉煤的灰分,同时保证连续不断的向锅炉供应煤,煤的颗粒度控制在设计范围内。
2.2协调吹灰器厂家技术人员到现场检查,调整乙炔压力、喷吹频次等吹灰器运行参数,提高吹灰器清灰效果。
         吹灰器运行时参数控制:压缩空气流量调整0.2MPa,乙炔压力调整到0.13-0.14(具体压力根据配气岛压力表为准)运行时观察配气岛乙炔压力表是否有正常压降。现场运行频率为每班运行一次,必要时可增加电控柜内脉冲次数达到吹灰效果,保证锅炉运行正常排烟温度。
2.3调整锅炉炉膛出口负压至-500pa以下,并打开中级空预器左、右两侧入口的炉门,增加烟气量,提高尾部烟气流速,提高锅炉自清灰能力,并配合进行吹灰。
2.4锅炉低负荷运行时,床温比满负荷工况时低,由于1#、3#位置的排渣管距离返料口的距离不同,排出渣的粒度不同,通过加大炉右侧冷渣机排渣量减少炉内循环物料量,适当提高床温。
2.5锅炉低负荷运行时,炉膛内循环物料量较大,床温较低,通过少量多次排返料灰,提高锅炉床温;放灰时应注意热灰对设备、人身带来的安全隐患。
2.6运行时锅炉出水温度98度,回水温度70度,说明换热器效果不好,可能结构或堵塞。进行清理热网换热板换,同时增加热网换热器反冲洗管道,定期反冲洗换热器结合面,减少热网换热器结垢。从而使回水温度降低,加大循环水温差,增加省煤器换热效果,降低尾部烟温。
2.7漏风量检测。
炉膛的密封重点检查了炉墙与钢架结合处、膨胀缝、炉墙管穿墙处及炉墙门孔。烟道部分应着重检查了焊缝、风道与风道、风道与设备连接法兰及除尘器等的密封情况。通过以上部位漏风检测,未发现较大漏点。
2.8同时运行时应注意:
1.锅炉低负荷运行时,首先需保证入炉煤的连续、稳定,避免煤仓及给煤机处断煤,影响锅炉稳定运行;
2.排烟温度正常之后,运行人员同样应保证每班定期吹灰,确保尾部受热面良好的换热效果;
3.锅炉加大负压,打开空预器炉门吹灰时,可能导致锅炉尾部氧量增加,NOx排放升高,可适当增加SNCR开度,确保NOx排放不超标;
4.锅炉正常运行时,NOx排放数值控制合格范围即可,无需投入过多的尿素溶液,避免因氨逃逸,造成锅炉尾部受热面ABS堵塞;
3 结论
         通过采取以上有效措施,在降负荷过程逐渐减小给煤量及二次风机开度,平稳减少负荷;当锅炉负荷降低至45MW,排烟温度127/130℃;锅炉稳定运行12小时后排烟温度不超过135℃,平均床温837℃,达到低负荷连续稳定运行条件,同时排烟温度不超过设计范围。满足锅炉随天气变化而降低负荷的需求。
作者简介:
    李青   高级工程师   中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司 
        研究方向:热能动力工程.
 
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