1、設(shè)備介紹
    云南大唐國(guó)際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司2臺(tái)國(guó)產(chǎn)化300MWCFB鍋爐，是引進(jìn)法國(guó)ALSTOM公司的技術(shù)由哈爾濱鍋爐股份有限公司設(shè)計(jì)和制造，分別于2006年6月3日和2006年8月27日通過(guò)168 h試運(yùn)，正式投入商業(yè)運(yùn)行。通過(guò)1年多的運(yùn)行實(shí)踐，300MW CFB鍋爐能在30%~l00%負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，滿(mǎn)足深度調(diào)峰的要求。鍋爐主要由單爐膛、4個(gè)高溫絕熱旋風(fēng)分離器、4個(gè)外置床（外置式換熱器）、4個(gè)回料閥、4臺(tái)冷渣器、1臺(tái)四分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和尾部對(duì)流煙道等部分組成，其中單爐膛采用褲衩腿、雙布風(fēng)板結(jié)構(gòu)。鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)共設(shè)有2臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、2臺(tái)二次風(fēng)機(jī)、2臺(tái)引風(fēng)機(jī)和5臺(tái)高壓流化風(fēng)機(jī)；其給煤系統(tǒng)布置有4臺(tái)稱(chēng)重給煤機(jī)、4臺(tái)刮板給煤機(jī)、8臺(tái)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)，采用12點(diǎn)給煤，爐前煤斗里的煤經(jīng)刮板給煤機(jī)和旋轉(zhuǎn)給料機(jī)送至位于爐膛兩側(cè)回料裝置的回料管線(xiàn)上，共8個(gè)給煤口，即每個(gè)回料閥返料腿上有2個(gè)給煤口，給煤隨循環(huán)物料一起分4點(diǎn)進(jìn)入爐膛；另外從每個(gè)刮板給煤機(jī)上再分別引出1根給煤管，經(jīng)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)分別送到兩側(cè)墻，由2條給煤線(xiàn)分別從2個(gè)側(cè)墻上給煤點(diǎn)送入爐膛；其設(shè)計(jì)煤種為小龍?zhí)逗置海?br /> 2、故障經(jīng)過(guò)
    機(jī)組啟動(dòng)前，主床料層檢查基本平整，床料厚度大約900 mm。由于檢修錐形閥，回料閥里面物料基本全部掏空，左一外置床高溫再熱器泄漏，物料已被清空，其余3個(gè)也將內(nèi)部物料放空對(duì)受熱面檢查，啟動(dòng)前4個(gè)外置床內(nèi)基本沒(méi)有物料。1、3號(hào)煤倉(cāng)煤位在8m左右，4號(hào)煤倉(cāng)的煤停運(yùn)時(shí)已經(jīng)走空，啟動(dòng)前加入床料200 t，準(zhǔn)備在床壓低時(shí)再進(jìn)行補(bǔ)充，富通新能源銷(xiāo)售生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    300MW CFB鍋爐床壓正常范圍在8一15 kPa，經(jīng)過(guò)鍋爐點(diǎn)火、汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)到機(jī)組并網(wǎng)的升溫升壓運(yùn)行，大部分床料被吹到回料閥和外置床內(nèi)，左側(cè)床壓降到0.26 kPa，右側(cè)床壓降到3.7 kPa，導(dǎo)致?tīng)t膛上部溫度有兩個(gè)測(cè)點(diǎn)超過(guò)1 050℃，燃燒室溫度高Ⅱ值保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致MFT，重新吹掃后投煤繼續(xù)運(yùn)行。
    從機(jī)組啟動(dòng)開(kāi)始，就用4號(hào)稱(chēng)重給煤機(jī)間斷向爐膛加床料。雖然將旋轉(zhuǎn)給料機(jī)入口手動(dòng)插板門(mén)開(kāi)度限在1/3左右，控制給料量不超過(guò)20 Uh，但由于煤倉(cāng)內(nèi)的床料比重大并且床料較濕，造成4號(hào)稱(chēng)重給煤機(jī)電機(jī)頻繁跳閘，只能間斷向鍋爐加床料。
    2006年7月11~16日，機(jī)組負(fù)荷在40—140MW來(lái)回變化，通過(guò)床料的加入，左側(cè)床壓在2.3一11kPa，右側(cè)床壓在4.5 kPa；左側(cè)床溫維持在500℃左右，右側(cè)床溫在600℃左右；1號(hào)及2號(hào)給煤線(xiàn)l號(hào)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)及落煤口出現(xiàn)多次堵煤，3號(hào)及4號(hào)給煤線(xiàn)3號(hào)落煤口出現(xiàn)多次堵煤，且有熱煙氣反竄引起上部落煤管超溫情況。在此期間，鍋爐一直運(yùn)行不正常，每天采用各種各樣的方法進(jìn)行調(diào)整，但是既沒(méi)有任何恢復(fù)正常的跡象，又沒(méi)有取得任何進(jìn)展。由于目前為止還沒(méi)有成熟的300MW CFB鍋爐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，尤其對(duì)結(jié)焦的判斷缺乏經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而給最佳停機(jī)時(shí)機(jī)的把握帶來(lái)很大困難。一旦結(jié)焦，會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。2006年7月17日機(jī)組被迫解列。
3、結(jié)焦現(xiàn)象
    (1)床溫測(cè)點(diǎn)有數(shù)個(gè)出現(xiàn)較大偏差（差值大于200℃），并且大幅跳動(dòng)，爐膛中上部溫度超限，床溫長(zhǎng)時(shí)間偏低；
    (2)兩側(cè)床壓值偏差大，有時(shí)達(dá)到5 kPa，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)兩側(cè)床壓都不能趨于平衡；
    (3)爐膛上部差壓幾乎不變化，為零；
    (4)結(jié)焦初期（局部）料層差壓下降，結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)料層差壓急劇增加；
    (5)分離器溫度異常低；
    (6)氧量快速下降，幾乎接近于零；
    (7)回料閥流化風(fēng)壓小于25 kPa；
    (8)爐膛負(fù)壓增大，風(fēng)室風(fēng)壓波動(dòng)大，一次風(fēng)量、一次風(fēng)壓增大；
    (9)外置床長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有換熱；
    (10)排渣不暢，床層排渣管發(fā)生堵塞，單個(gè)或多個(gè)放渣口放不出渣；
    (11)給煤線(xiàn)經(jīng)常跳閘，不能正常工作；
    ( 12)主、再蒸汽溫度長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不能提高，而一直穩(wěn)定在某一溫度水平。
4、結(jié)焦原因分析
    床溫不穩(wěn)定和爐內(nèi)流化不良是造成鍋爐結(jié)焦的兩個(gè)最主要的原因；回料閥回料不暢、爐內(nèi)澆鑄料塌落、混合風(fēng)量過(guò)小、料層過(guò)薄等原因均可能引起鍋爐結(jié)焦；床料中堿金屬鉀、鈉含量較高時(shí)較易發(fā)生結(jié)焦；當(dāng)床料中含碳量過(guò)高時(shí)，如未能適時(shí)調(diào)整風(fēng)量或返料量控制床溫，就有可能出現(xiàn)高溫結(jié)焦。無(wú)論高溫結(jié)焦還是低溫結(jié)焦都常在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)就會(huì)迅速增長(zhǎng)。由于燒結(jié)是個(gè)自動(dòng)加劇的過(guò)程，因此焦塊長(zhǎng)大的速度往往越來(lái)越快。床料流化不良造成堆積、料層過(guò)薄、給煤不均、燃燒不充分等會(huì)造成局部結(jié)焦。
4.1爐內(nèi)床料較少
    鍋爐啟動(dòng)前外置床、回料閥內(nèi)物料較少，啟動(dòng)后爐膛內(nèi)的大部分床料被吹到外置床中，造成爐膛床壓低，爐內(nèi)循環(huán)物料量少，使鍋爐蓄熱能力降低。在這種情況下后期加入爐內(nèi)的床料吸收了爐內(nèi)的熱量，使床溫進(jìn)一步降低，加入爐內(nèi)的煤難以正常著火燃燒，而是在爐內(nèi)存積，再加上流化質(zhì)量不好，為后來(lái)的結(jié)焦留下了隱患。
    啟動(dòng)后爐膛床壓降得太低，物料非常稀少，運(yùn)行調(diào)整過(guò)程中通過(guò)降低一次風(fēng)量、一次風(fēng)壓來(lái)維持床壓。啟動(dòng)初期，總給煤量較低，絕大部分煤從l號(hào)給煤口進(jìn)入爐膛，煤從落煤口給進(jìn)以后，不能與少量的床料在混合后進(jìn)行燃燒及正常的流化，而是直接落到前墻下部的布風(fēng)板上堆積燃燒，因而出現(xiàn)超溫形成局部結(jié)焦。而且前側(cè)布風(fēng)板上結(jié)焦最為嚴(yán)重。
4.2不合格床料的加入
    由于床壓低，先加入200 t床料后不見(jiàn)效果，又加入了河砂補(bǔ)充床料，河砂比重較大，濕度也較大，所以流動(dòng)性較差，造成右側(cè)給煤線(xiàn)頻繁跳閘。由于右側(cè)給煤量減少，左、右兩側(cè)給煤量偏差大；再者加入的大量河砂與煤混合，出現(xiàn)床面堆積，失去流化，因而引起結(jié)焦。停爐后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，加入爐內(nèi)的河砂鈉、鉀含量超標(biāo)。
4.3長(zhǎng)時(shí)間煤油混燒
    為了保證鍋爐投煤后的正常燃燒，防止溫度低保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)下部床溫降至450℃后，將風(fēng)道燃燒器油槍投入運(yùn)行，爐內(nèi)油煤混燒歷時(shí)6天，大大降低了床面上物料的流化質(zhì)量，最后結(jié)焦向整床方向發(fā)展，引起后期布風(fēng)板阻力增大。左側(cè)爐膛在1號(hào)回料口處出現(xiàn)堆積，主要因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)煤量較低，基本全在I號(hào)落煤口處燃燒，而當(dāng)床壓低時(shí)，此處床面出現(xiàn)堆積燃燒，因而形成結(jié)焦。
4.4物料外循環(huán)被破壞
    爐內(nèi)床料較少，能被煙氣帶走經(jīng)分離器分離進(jìn)入回料閥的物料量較少，在回料閥內(nèi)始終不能建立足夠的物料量，不能形成料封，就不能形成正常的物料外循環(huán)；給煤密封風(fēng)被破壞，導(dǎo)致給料口堵煤，給煤機(jī)頻繁跳閘。爐內(nèi)正壓高溫?zé)煔饩头蹈Z到回料閥內(nèi)，與本身不多的物料燃燒，隨著時(shí)間的延續(xù)和分離器分離下來(lái)的少量物料的累積，物料的外循環(huán)逐漸被破壞，最后堵塞回料閥和外置床進(jìn)料口，在回料閥內(nèi)發(fā)生結(jié)焦。隨著時(shí)間的推移，結(jié)焦到了分離器的錐段部分。
5、結(jié)焦的危害
5.1  長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性降低
    機(jī)組啟動(dòng)幾天之后，床溫、床壓、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度等多個(gè)參數(shù)仍達(dá)不到正常運(yùn)行范圍，機(jī)組負(fù)荷始終升不上去，只能維持低負(fù)荷運(yùn)行，且負(fù)荷非常不穩(wěn)定。這樣長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性是非常低的。
5.2燃油成本增加
    鍋爐結(jié)焦后，雖然爐膛上部超溫，但由于床溫（下部溫度）一直較低，且沒(méi)有升高的趨勢(shì)，為了提高床溫，須投油助燃。經(jīng)驗(yàn)表明，這種情況需長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)投油助燃，燃油耗量非常大，燃油成本大幅增加，床溫最終仍然在500℃左右。
5.3廠(chǎng)用電率升高
    鍋爐結(jié)焦后，床壓較低，且左、右床壓偏差較大，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)法調(diào)平。為了將左右床壓調(diào)平，通過(guò)增加一次風(fēng)機(jī)出力，即提高一次風(fēng)壓力，增加一次風(fēng)流量，調(diào)整左右一次風(fēng)量偏差，這樣，廠(chǎng)用電率自然升高。
5.4鍋爐受熱面超溫?fù)p傷
    鍋爐結(jié)焦后，由于外置床內(nèi)低溫過(guò)熱器、中溫過(guò)熱器幾乎沒(méi)有換熱，要使氣溫滿(mǎn)足相應(yīng)的負(fù)荷，就得加大給煤量和燃油量，通過(guò)大量燃燒的煙氣與布置于尾部煙道的高溫過(guò)熱器、低溫再熱器換熱，高溫過(guò)熱器、低溫再熱器就很容易超溫，大大地縮短了受熱面的使用壽命。另外，爐膛上部經(jīng)常超溫，對(duì)上水冷壁管壁的損傷也非常大。
5.5給煤機(jī)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行
    300MW CFB鍋爐爐膛壓力高報(bào)警值為1.5kPa，跳閘值為4 kPa；二次風(fēng)壓為10—12.5 kPa。給煤機(jī)系統(tǒng)的密封風(fēng)為二次風(fēng)，鍋爐結(jié)焦后，由于回料閥內(nèi)物料很少，不能建立料封，給煤機(jī)系統(tǒng)的密封風(fēng)極易被破壞，爐內(nèi)煙氣就會(huì)反竄到給煤管線(xiàn)，造成給煤機(jī)堵轉(zhuǎn)跳閘，甚至爐內(nèi)煙氣通過(guò)密封風(fēng)管反竄到給煤機(jī)，將稱(chēng)重給煤機(jī)的皮帶燒壞，使給煤機(jī)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。
5.6延長(zhǎng)檢修工期，加大檢修難度
    結(jié)焦停爐后，雖然爐膛內(nèi)空間較大，但由于布風(fēng)板上的結(jié)焦量大，給焦塊的清理工作帶來(lái)了一定的難度。當(dāng)清理回料閥內(nèi)、分離器下部的焦塊時(shí)，由于1個(gè)回料閥只有1個(gè)人孔，并且焦塊的硬度相當(dāng)大，檢修工期自然延長(zhǎng)；分離器下部沒(méi)有人孔，只能采取逐段開(kāi)孔的方法，由于分離器內(nèi)布置有保溫澆注料，開(kāi)孔后，焦塊的溫度還相當(dāng)高，后采取邊澆水邊清理的方法，終于將焦塊全部清理完畢。
6、結(jié)焦的預(yù)防措施
    (1)-定要保證良好而穩(wěn)定的床料，粒度和干燥度要合格，河砂的選擇要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選，特別是鈉、鉀含量要低。
    (2)鍋爐點(diǎn)火前一定要認(rèn)真做好流化質(zhì)量試驗(yàn)，就地觀察底料厚度、平整程度及流化情況，確保合格。良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，可有效防止旋風(fēng)分離器的二次燃燒，避免燃燒室、旋風(fēng)分離器、回料閥的超溫結(jié)焦。提高一次風(fēng)壓、低負(fù)荷時(shí)適當(dāng)減少兩側(cè)邊給煤，可基本避免爐膛低溫結(jié)焦。
    (3)應(yīng)盡量縮短CFB鍋爐啟動(dòng)時(shí)間，否則油煤混燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，調(diào)整不當(dāng)極易發(fā)生結(jié)焦。尤其投煤初期煤油混燒階段．大量的煤投到爐內(nèi)不能完全燃燒，很容易和未燃的油粘在一起形成局部高溫結(jié)焦。點(diǎn)火初期當(dāng)床溫達(dá)到投煤溫度時(shí)，應(yīng)立即投煤，燃燒穩(wěn)定后果斷斷油。鍋爐投煤斷油以后，如果床溫下降過(guò)多，需投油助燃，應(yīng)盡量減少煤油混燒的時(shí)間，如果床溫在1h內(nèi)仍不能恢復(fù)，應(yīng)立即申請(qǐng)停爐。
    (4)床溫的控制，運(yùn)行中通過(guò)布風(fēng)板上均勻布置的熱電偶測(cè)點(diǎn)監(jiān)視床溫，對(duì)異常工況應(yīng)及早采取措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)燃燒異常；或床溫有超溫，床溫出現(xiàn)偏差，下部偏低，上部偏高；或兩側(cè)床壓偏差大，無(wú)法調(diào)平；或布風(fēng)板阻力增大等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即申請(qǐng)停爐檢查，不得拖延。
    (5)床壓的控制，當(dāng)床壓過(guò)高時(shí)應(yīng)立即排渣，降低機(jī)組出力，使床壓保持在正常運(yùn)行范圍內(nèi)(8—12 kPa)，運(yùn)行中通過(guò)料層差壓來(lái)監(jiān)視判斷料層厚度。
    (6)鍋爐啟動(dòng)前要保證4個(gè)回料錐形閥開(kāi)關(guān)正常，關(guān)閉嚴(yán)密；外置床各室流化風(fēng)檔板關(guān)閉嚴(yán)密。
    (7)啟爐時(shí)回料腿由于回料溫度較低流動(dòng)性差，容易出現(xiàn)回料腿堵塞。建議啟爐時(shí)應(yīng)密切觀察回料腿溫度、壓力的變化，如溫度不變，則應(yīng)用壓縮空氣進(jìn)行吹掃流化，由于壓縮空氣壓力較大，不宜長(zhǎng)時(shí)間吹掃。
    (8)啟動(dòng)前保證各溫度測(cè)點(diǎn)、風(fēng)壓測(cè)點(diǎn)、氧量測(cè)點(diǎn)位置正確，指示正常。
    (9)改造流化床兩側(cè)和水冷風(fēng)室兩側(cè)人孔上的看火孔，以便在運(yùn)行中運(yùn)行人員能明顯看到床料流化情況和風(fēng)帽漏渣在水冷風(fēng)室里的堆積情況。
7、結(jié)  語(yǔ)
    通過(guò)對(duì)300MW CFB鍋爐結(jié)焦的特性分析，可得出以下結(jié)論：(1) 300MW CFB鍋爐結(jié)焦是可控和可預(yù)防的；(2) 一旦判斷為鍋爐發(fā)生結(jié)焦，應(yīng)盡快停爐處理，以免錯(cuò)過(guò)機(jī)組最佳停運(yùn)時(shí)間。


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