王静 张孟 王永兵
新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐830011
摘要:循环流化床锅炉在长时间运行过程中不免会产生故障而导致停炉检修,在锅炉系统停运时,传统的干法保养无法实现锅炉的快速启动,采用湿法保养锅炉虽然启动速度较快,但对锅炉损害较大。本文分析了循环流化床锅炉特点
及应用现状,提出了干法保养、湿法保养和热湿法保养的方式,通过分析得出热湿法保养既满足了锅炉的长短期保养的要求,又实现了锅炉的快速启动。
关键词:循环流化床锅炉停炉;保养措施;研究
引言
循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术,具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点,它在节能环保方面具有很大的优势,对我国当前的节能低碳具有重要意义。
1.循环流化床锅炉特点
与煤粉锅炉单向烟气相比,气固混合燃料的热容量提高了数十倍,具有非常稳定的燃烧特性。循环流化床锅炉炉内温度分布非常均匀,有利于燃烧传热,燃烧效率高;循环流化床燃烧效率达到98%以上。CFB锅炉采用低温燃烧策略,燃烧高度沿炉高方向,便于分级燃烧。通过分级燃烧,有效地减少了氮氧化物的生成,减少了空气污染。总的来说,CFB锅炉的性能优势主要体现在两个方面:第一,燃料适应性强,可以使用一些普通锅炉很难适应的劣质燃料;第二,负荷调节能力强,由于炉料循环量大,炉体蓄热量高,能够保持燃烧参数稳定,并有很强的调载能力。
2.循环流化床锅炉应用现状
循环流化床锅炉燃煤锅炉是一项较为成熟的工业技术,在洁净煤技术上已经开始应用。近几年来,以其煤的适应性强,燃烧效率高,炉膛脱硫脱硝,近几年来在我国洁净煤发电中占有重要地位。流化床锅炉具有良好的燃烧稳定性和对燃料的适应性,但不能保证各种不同性质煤的经济有效利用。由于近年来燃煤发电的现状,大量燃煤电厂不得不燃烧各种燃煤材料,特别是劣质煤,导致热效率下降,煤耗增加。因各煤种性质差异较大,国内操作人员缺乏实际操作经验,不掌握CFB锅炉发电技术,综合煤质变化较大,机组检修、启停次数较多,导致耗煤量增加,实际运行经济性降低。循环流化床锅炉的应用现状决定了节能需要与燃料发电结合的现状。实际上有很多方法可以提高锅炉的效率,例如改变燃料比例。
3.循环流化床锅炉保养概述
干法保养操作需要将炉水排尽,利用循环流化床锅炉余热将锅筒内残存的水分蒸发,再向锅筒内通入氮气或放置干燥剂。在投运点火前,将干燥剂取出后,向锅炉注水至正常点火水位。正常情况下,完成全部点火准备工作需要2h以上。如果上水温度与环境温度之差大于50℃,就需要延长上水时间。整个操作过程复杂,耗时较长,不利于锅炉的快速启动。
湿法保养通常是待锅炉自然降温冷却后,向循环流化床锅炉注满合格的脱盐水并保持锅筒处于正压,监控炉水pH及N2H4含量。该方法操作简单,锅炉点火启动速度较快,但由于温度低,不能用于锅炉的长期保养。
通过对循环流化床锅炉干法保养和湿法保养的优劣分析,提出了一种新的锅炉保养方式,即热湿法保养。热湿法保养与湿法保养基本一致,不同之处是采用高温除氧脱盐水,保护水升温之后的保护效果优于湿法保养,同时升温后锅炉本体温度较高,有利于锅炉长短期备用的自由转换,几乎兼具干法保养与湿法保养的全部优点,但避免了干法保养和湿法保养的缺点。
4.循环流化床锅炉的保养措施
4.1干法养护的方法技术
通常来讲常见干法保养法在长期停炉循环流化床锅炉保养中运用,特别为长时间停用采暖热水锅炉,这种保养方法能在炉膛、锅炉中置入适量干燥剂对锅炉保养,应用该种保养方法期间,可于停炉后要求相关保养人员在最短的时间将锅炉中水排出,彻底清除锅炉受热面外部灰尘、水垢。在此之后,将排污管、给水管,以及供热水管和蒸汽管关闭,通过挡板堵塞阀门并将保养循环流化床锅炉、其他锅炉隔开。
这时,可将人孔打开确保锅筒为干燥的状态,于敞口盘放置适量干燥剂、置于后炉排位置,使用布带将干燥剂吊于锅筒充分吸收潮气,要求相关保养人员及时将手孔、人孔关闭,防止潮湿空气再次进到循环流化床锅炉,引发锅炉受热面腐蚀问题。同时抓紧把锅炉系统里的残渣清除掉,要保障锅炉里面是干燥整洁的,在干燥剂放置后,就要抓紧把锅炉内部系统的汽水阀门关闭。然而前生石灰、硅胶以及无水氯化钙都是经常会用到的干燥剂,干燥剂就需要依据当时的情况来选择。使用干法保养循环流化床锅炉的过程,需保养人员每2周开启锅炉一次,主要对干燥剂检查,若干燥剂分化表示失效应及时更换干燥剂。
4.2湿法保养
该种方法多在停炉时间<4周循环流化床锅炉保养中应用,湿法保养即为将碱性溶液灌注于水汽系统中,循环流化床锅炉实行保养的原理:碱性溶液、锅炉体金属接触会于金属表面形成稳定氧化膜,有效避免发生腐蚀反应。循环流化床锅炉停止运行后,要求相关保养人员及时排出锅炉中的水,认真清理锅炉内部灰尘、水垢、水渣等,然后将受热面表面灰尘清理干净,关闭所有位置的阀门、手孔和人孔,进而获得和其他运行锅炉隔绝的效果。与此同时,应添加适量的软化水达到最低水位,在此之后有效配置一定浓度碱性溶液利用专用泵注入循环流化床锅炉中,开启锅炉水循环系统后确保熔液充分混合。实际保养期间要求保养相关人员联系具体状况生微火,旨在保证锅炉受热面外部保持干燥。为更好的进行循环流化床锅炉保养,建议间隔一段时间开启锅炉水循环系统,以此提高内部溶液浓度,同时对溶液浓度作以化验,在第一时间补充碱性溶液。其他相关注意事项:若为寒冷冬季天气下对循环流化床锅炉保养,则应作以相应的防冻处理工作。
4.3热湿法保养
(1)热湿法保养流程
将低压蒸汽引入除氧器水箱,在除氧器水箱内将脱盐水加热至沸腾,实现热水保护锅炉的体外升温,同时完成热力除氧。通过柱塞泵将适量氨水及N2H4水溶液注入除氧器水箱内,确保锅筒水质pH控制在9.5~10.5,N2H4质量浓度为100~1000μg/L。从除氧器底部将除氧合格的脱盐水通过定期排污管注入锅筒内,进入下锅筒的除氧水经下锅筒、对流管束、上锅筒,分两路排出锅炉装置,一路经饱和蒸汽管、过热器后从过热蒸汽取样管溢出;另一路直接进入省煤器,从省煤器放水管排出。通过过热蒸汽取样管溢流保护炉管、锅筒和过热器,省煤器放水溢流保护省煤器,从而实现整个锅炉装置系统的全保护。
(2)保养期间监控方法
分析频率:每天白班分析一次炉水pH、ρ(溶解氧)、ρ(N2H4),给水pH、ρ(N2H4);中班、夜班各分析一次炉水pH、给水pH。每周分析一次炉水中铁离子含量。
加药系统控制指标加药系统每日定时加药,控制指标如下:
给水:pH为9.5~10.5,ρ(N2H4)为100~1000μg/L,ρ(溶解氧)<15μg/L。
炉水:pH为9.5~10.5,ρ(N2H4)为100~1000μg/L,ρ(溶解氧)<15μg/L。
(3)其他控制除氧器水箱温度>92℃。调整锅炉排放口水流量,确保锅炉最高点压力处于微正压;检查各排放口水温,应高于40℃。
结论
循环流化床锅炉运行环境比较特殊,为促使锅炉运行更加稳定、安全,并且提高锅炉的热效率,则需要及时排除安全隐患,要求相关管理人员做好日常维护工作、保养工作,从而延长循环流化床锅炉的应用时间,严格控制锅炉的成本,维护企业的经济效益
参考文献
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