首页专业论文技术应用政策标准解决方案常用资料经验交流教育培训企业技术专家访谈电力期刊
您现在的位置:北极星电力网 > 技术频道 > 专业论文 > DG410/9.81-9型CFB锅炉运行操作要点分析

DG410/9.81-9型CFB锅炉运行操作要点分析

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2007/12/18 23:42:28   

 关键词:  锅炉运行 CFB CFB锅炉


刘会生
(河北热电有限责任公司,河北石家庄0500141)
[摘要]河北南网保定热电厂和石家庄热电厂热电有限责任公司近几年投产了八期技改工程将安装4六台东方锅炉股份有限公司生产的DG4510/9.81-9型CFB锅炉,是国内目前在建的数量最多的循环流化床锅炉群。其中#23、#24锅炉相继于2002年11月投产供热。#24炉最长连续运行时间已达1463h,#23炉最长连续运行时间已达1443h。本文重点介绍了锅炉投运以来在运行操作调整方面积累的一些经验。
[要害词]CFB锅炉;运行;操作;要点分析
1DG4510/9.81-9型锅炉概况
锅炉为典型的FW设计,使用2个汽冷旋风分离器、J阀回料,炉膛、旋风分离器和J型密封回料阀构成了物料热循环回路。炉膛采用膜式水冷壁结构,炉膛上部布置6片汽冷屏和3片水冷屏,炉膛底部为水冷布风板和“г”形定向风帽,下部两侧各布置有两台风水联合冷却选择式冷渣器。尾部烟道从上向下依次为高温过热器、低温过热器、省煤器、空气预热器等,过热蒸汽设两级喷水减温调节。炉膛下部前墙布置有6个给煤口和4个石灰石口,后墙布置有两个启动床料添加口,前后墙共布置四支床上点火油枪,两侧墙布置1套飞灰再循环系统,二次风分两层前后墙对称布置。炉膛布风板下方为水冷风室,由前墙水冷壁向后弯制而成,热一次风可通过其下部的平衡风室经由四个空气通道进入水冷风室。同时平衡风室又与两台床下点火燃烧器相连,在锅炉点火初期将热烟气送入水冷风室。
锅炉配有2台引风机和2台一次风机、2台二次风机、2台播煤增压风机、2台J阀风机,以及1台点火增压风机。
1.1锅炉设计参数

表1锅炉主要设计参数
项目B-MCR工况
过热蒸汽流量/T.h-1410
过热蒸汽压力/MPa9.81
过热蒸汽温度/℃540
给水温度/℃225
排烟温度/℃130
燃料消耗量/t.h-146.93
石灰石消耗量/t.h-14.8
Ca/s摩尔比2.3
脱硫效率/≥90
锅炉效率/90.9
给煤粒度要求/mm≤8
石灰石粒度要求/mm≤1.5
1.2燃煤特性
表2锅炉燃煤特性数据表
项目设计煤种校核煤种
Car/63.1156.15
Har/2.632.28
Oar/2.742.99
Nar/0.980.92
Sar/1.341.69
Aar/23.129.4
War/6.16.57
Var/11.6912.51
Qnet.ar/kJ.kg-12420021130

2.锅炉的点火启动
2.1点火启动的程序
锅炉采用床下、床上联合点火的启动方式。点火初期,首先投入2台床下点火燃烧器,这一阶段为满足炉膛耐磨耐火材料的升温要求,通过调整床下点火燃烧器的出力和控制流化风的总风量,保持床层平均升温速率为2~3℃/min,床温将从环境温度逐渐被加热到500℃,一般需要4~4.5h;依次点燃床上油枪,继续保持床层温度上升,床层升温速率为0.6~1℃/min,将床温逐渐升至580℃~600℃,约需要1.5h;床温580℃之后,开始向床内脉动给煤,控制床温升速率4℃/min左右,床温从580℃升至800℃,时间约为1h。此时进入了负荷控制阶段,逐渐退出油枪运行,通过调整给煤量来控制锅炉的蒸发量满足外界要求。继续将床温控制到设计值896℃。锅炉冷态启动时间需要8个h。
2.2锅炉启动的操作要点
a.点火初期床层温度的控制手段主要是调整锅炉油枪出力和调整从布风板底部送入炉内的流化风量。增加油枪出力可显著提高点火风道的热烟气温度,但受耐火材料的限制,应将火焰温度控制在1300℃以下。当火焰温度接近或达到1300℃后,调整床层升温速率的主要手段是控制流化风量.增大流化风量,使进入布风板的流化风温度下降,使得床温的升温速率降低。但假如流化风量过大,会造成流化风快速通过物料区,与物料的换热明显减少,而尾部烟道烟温明显上升。合理的调整方式是保持适当的流化风量,使床料处于微流化或鼓泡床流化状态,减小油枪的出力,使得床层升温速率易于控制,可提高烟气与床料的换热率,节省燃油量缩短启动时间。
b.点火过程中应注重一次风流量的合理分配。点火过程不同阶段对应不同的最佳用风量。由于一次风设计用途多,决定了各部分风量、风压调节手段的多样化。在点火过程中首先应保证热一次风的风量,其直接关系到床下点火风道的温度调节和床温变化速率的控制。其次,在投煤阶段保证给煤机合理的播煤风风量,促使脉动投煤阶段煤粒的均匀播撒,更有利于床温的均匀分布。
c.点火过程中为避免冷渣器结焦,停止油枪运行前,冷渣器不宜投入运行。
d.锅炉设定的投煤答应床层温度为600℃。在实际操作过程中燃煤品质不同,投煤答应床温也随之改变。同时脉动给煤的操作方式和床温的变化趋势也不尽相同。脉动给煤阶段,给煤后的床温变化分为3个阶段。第1个阶段采用脉动给煤,床温上升比较缓慢,主要是煤中的挥发分析出燃烧放热。此时由于煤粒不能充分燃烧,不能降低油枪的出力,且绝对不答应向大量给煤。如给煤量过大,床温的上升会更加缓慢甚至床温回落,同时使过多的可燃成分堆积在床内。当床温进入第2阶段时,会造成床层局部甚至整个炉膛的温度急剧上升。当床温上升到700℃左右进入第2阶段,前期给煤的固定碳部分开始迅速燃烧放热,床温进入快速升高阶段,此时的温度就是煤中的固定碳的引燃温度,通过加大流化风量并适当减少燃油量可以控制床温的变化。当炉膛内富余的可燃成分燃尽后,炉内的燃烧趋于新的平衡,进入第3阶段,床温的变化与给煤量呈现出较好的对应关系,可停止燃油。
2.3影响点火过程的其它主要因素
2.3.1床层的厚度
点火前应控制床料高度在380~400mm,即床层压差在4.5~5kPa比较合适。床层过低,床料的蓄热量变小,投煤的稳定性变差,投煤后的快速引燃阶段难于控制。床层过高,加热床料所需的热量增加,流化所需的风量增加,导致加热升温阶段的时间延长。
2.3.2床料及煤的粒度分布
点火时床料的粒度应为0~3mm,这样启动初期的流化风量可以控制得较小,且床内的传热比较均匀。同时应适当地提高床料大颗粒所占份额,可以增强床层密相区的颗粒浓度和蓄热能力,缩短加热阶段的时间。点火初期入炉煤的粒度应严格控制在合格范围内,尽量减少大颗粒所占份额,以增加煤的燃烧表面积,加速其挥发分的析出,提高煤的着火性能。下表是我公司锅炉燃煤的实际粒径。
入炉煤粒度(2002-12-11~2003-02-14部分煤样分析)
粒径分析值(单位:)x平均
粒径≤0.125>0.125>0.25>0.45>1.0>1.2>1.25>1.45>3.15>7mm
2002-12-1118.9012.6016.308.609.508.703.907.9010.902.701.342
2002-12-1214.3014.3017.808.3011.209.404.108.2010.901.501.299
2002-12-2314.8013.0016.208.4011.109.604.208.2012.002.501.420
2002-12-2613.8014.4019.008.4011.5010.003.807.7010.500.901.236
2003-01-0210.4013.5011.408.1011.6013.303.509.9016.202.101.665
2003-01-0715.7012.1010.808.6010.209.403.008.2014.407.601.852
2003-01-1014.1014.5016.808.9010.408.904.308.7011.901.501.350
2003-01-1313.4012.2014.909.109.609.204.309.9014.602.801.590
2003-01-1711.4015.2013.109.7011.008.803.909.3013.703.901.615
2003-02-142.909.7016.3021.2012.709.904.807.4012.802.301.537
3正常运行调整
3.1床温的调节
锅炉答应床温运行范围为790~910℃。增加从布风板底部进入炉膛的热一次流化风量,床温下降,反之上升;增大给煤量,床温上升,反之下降。在保证燃烧工况稳定的前提下,负荷的调节通过改变给煤量来实现,相应改变一次流化风量来实现床温的稳定。在不同的运行工况下,可以通过改变风、煤的配比实现对外界要求的快速响应。床温偏差是运行中常见的问题,保证床内良好的流化工况、均匀给煤可以减轻和避免偏差的出现。
3.2床压的调整
锅炉运行中,一般将床压保持在4~6kPa。稳定的床压是通过调节给煤量和调节冷渣器的出力来实现的。保持床压在此范围内,不但可以满足正常的锅炉负荷需求,也有利于冷渣器的稳定运行,同时能够保证较高的锅炉效率。床压过低易造成水冷布风板管子过热,使床内流化异常,出现沟流、流化死区等问题,导致燃烧恶化。床压过高则会导致流化风量增大,床温不易控制,冷渣器负荷增大,锅炉经济性降低。
考虑到旋转排渣阀的运行可靠性较差等原因,冷渣器尾部未安装旋转排渣阀,只安装了一个手动闸阀,因此失去了控制冷渣器排渣量的手段,冷渣器内无法建立合适的初始床料,不能形成良好的渣料流化。在锅炉投产初期,多次发生冷渣器选择室结焦堵塞现象。其主要原因在于含有煤粒的高温物料进入冷渣器选择室后,存在流动的死区,造成部分高温物料堆积结焦。此后通过进行冷态排渣试验,提高冷渣器流化风量和改进调整操作方法,基本消除了冷渣器堵塞的现象。由此可见冷渣器的稳定运行是床压调整的要害。另外,煤质变差严重偏离设计煤种或燃煤颗粒过粗时,会导致冷渣器负担过大,造成冷渣器故障,导致锅炉负荷受限或停炉。
4.锅炉的停炉
锅炉从额定负荷运行到灭火停炉,整个过程为2个阶段。第1阶段为负荷控制阶段,将负荷缓慢地降低至120t/h。此间的床温变化率可控制在-3℃/min。当床温逐步下降到790℃以下时进入第2阶段,此时床温的变化不能通过调整流化风量和给煤量来保持稳定,床温的变化率逐渐加大,而给煤也不能充分的燃烧。此时停止所有给煤机运行,确保最低的流化风量,待炉膛氧量上升到19以上,确认炉内的燃料已完全燃尽,锅炉转入停炉冷却。除J阀风机以外的所有风机运行停止,直至J阀被冷却到250℃以下。
4.1停炉过程的操作要点
a.停炉过程主要应控制汽包金属壁温降温速率小于50℃/h、汽包上下壁温差小于50℃,保持旋风分离器的降温速率应小于112℃/h,同时确保耐火耐磨材料的正常降温速度。因此,床温的变化速率必须控制在要求的范围内。当停炉进入第2阶段,不能保证煤的充分燃烧,应尽快停止所有燃料的输入,同时降低流化风量,在较高的温度水平下能确保床温的下降速度不超出设备答应的温度变化梯度。经过实际运行证实,不投油进行滑参数停炉,当停止燃料输入后,床温的变化速率将逐渐增大到-10℃/min。而由于下降时间较短,完全可以满足上述要求。
b.停炉必须保证炉膛内的燃料完全燃尽,否则将可能产生炉内结焦。所以在锅炉氧量没有接近或到达空气含氧量前,不能停止锅炉风机的运行。
c.锅炉停炉后,由于炉膛内仍有大量的热床料存在,锅炉的汽包壁温差不易控制,此时应将汽包上水至高水位,使整个汽包处于炉水的保护下,确保汽包壁温不超过设备答应的温度差。
5、结束语
a.DG410/9.81-9型CFB锅炉的启动过程比较复杂,但是通过明确锅炉启动各个阶段的操作重点,合理地调整燃料和风量的配比,在设计煤种的条件下,可以将锅炉点火时间控制在8h左右,燃油量控制在30t以内。
b.DG410/9.81-9型CFB锅炉的燃烧相对稳定,在现有的给水温度155℃的前提下,可以保证的最大稳定负荷为360t/h,最低稳定负荷为120t/h。但是受到冷渣器运行条件的限制,锅炉的长期连续运行难度较大,充分考虑锅炉正常运行中各参数的调整重点,及时把握锅炉发生异常的原因,进行必要的冷、热态锅炉试验,寻找锅炉运行的合理操作方式,确保锅炉的稳定运行。
c.DG410/9.81-9型循环流化床锅炉可以实现不投油的情况下进行锅炉滑停,并保证各参数变化在答应范围内。

参考文献:
[1]岑可法、倪明江、骆仲泱,等.循环流化床锅炉的理论、设计及运行[M].北京:中国电力出版社,1997.
[2]刘德昌.流化床燃烧技术的工业应用[M]中.北京:中国电力出版社,1998.
作者简介:

刘会生(1964-),男,高级工程师,从事电站热控及CFB锅炉运行技术治理工作。

来源:中国发电网
友情链接
北极星工程招聘网北极星电气招聘网北极星火电招聘网北极星风电招聘网北极星水电招聘网北极星环保招聘网北极星光伏招聘网北极星节能招聘网招标信息分类电子资料百年建筑网PLC编程培训

广告直拨:   媒体合作/投稿:陈女士 13693626116

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 联系我们 | 排行

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2京公网安备11010502034458号电子公告服务专项备案

网络文化经营许可证 [2019] 5229-579号广播电视节目制作经营许可证 (京) 字第13229号出版物经营许可证新出发京批字第直200384号人力资源服务许可证1101052014340号

Copyright © 2022 Bjx.com.cn All Rights Reserved. 北京火山动力网络技术有限公司 版权所有