CFB锅炉调试简介分析.ppt

450t/hCFB锅锅炉炉调试调试简简 介介河北省河北省电电力研究院力研究院1.锅炉概况保定热电厂#8锅炉是由东方锅炉厂引进美国FW公司技术生产的首台国内最大容量的DG450/9.81-1型高压、单汽包、自然循环CFB锅炉。2.锅锅炉整体布置炉整体布置 1.锅炉共设有六台给煤机和四个石灰石给料口，给煤机和石灰石口全部置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，通过膨胀节与床下风道点火器相连，风道点火器一共有两台，每台中各布置有一个高能点火油燃烧器；炉膛密相区水冷壁前后墙上还分别设置了两支床上点火油枪，用于锅炉启动点火和低负荷稳燃。炉膛左右两侧各设置两台多仓式流化床风水冷联合冷却选择性排灰冷渣器和一个飞灰再循环燃烧接口。2.炉膛与尾部竖井之间，布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台“J”阀回料器。在尾部竖井中从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器、螺旋肋片管省煤器和空气预热器。3.锅炉主要设计技术参数序号名称单位设计值备注1锅炉额定蒸发量（BMCR）t/h450锅炉不投油稳燃负荷为135t/h2汽包工作压力MPa11.083汽包设计压力MPa11.694主蒸汽压力MPag9.815主蒸汽温度5406给水温度（BMCR）228高加投入时7省煤器出口温度3038一次风热风温度1889二次风热风温度19010冷风温度2011排烟温度13112锅炉效率91.7100%BMCR 设计煤种13设计煤耗量t/h59.814校核煤耗量t/h55.815石灰石量（设计煤）t/h6.6416石灰石量（校核煤）t/h7.044.锅炉主要性能指标项目单位数据项目单位数据锅炉保证热效率（按低位发热量）91.2SO2排放值mg/Nm3404喷水比例6.03NOx排放值mg/Nm3114冷风温度20CO排放值mg/Nm3191热风温度188床温896过剩空气系数/1.25炉膛出口烟温884冷渣器出口渣温度150排烟温度131烟气量Nm3/h426000计算排渣率%50总风量Nm3/h395000冷渣器运行模式/连续运行，2运2备燃煤量t/h60.3飞灰再循环量t/h9石灰石消耗量t/h6.7钙硫比（Ca/S）/2.3煤粒度mm08,d50=1.5石灰石粒度mm01.5,d50=0.45脱硫效率%905.水冷风室及风帽风室底部是后墙管拉稀形成，是51的水冷壁管加扁钢组成的膜式壁结构，加上两侧水冷壁就构成了水冷风室。水冷风室内壁设置有较薄的耐火绝热浇筑材料层。水冷布风板、耐火绝热层把水冷风室和燃烧室相连。布风板由82.55的内螺纹管加扁钢焊接而成，扁钢上设置有密度很大的定向风帽。6.炉膛布风板风帽全貌7.气力播煤装置在炉膛前墙下部沿宽度方向均匀布置有六台气力播煤装置。燃料从料仓进入输煤皮带后，靠重力落入风力播煤装置。播煤装置下部布置三股播煤风将燃料吹送入炉膛进行燃烧。给煤槽内壁由1Cr18Ni9Ti不锈钢板拼接而成。8.选择性排渣冷却器结构沿渣走向分别为选择室和三个冷却室，并配有各自独立的布风装置。每个小仓用耐火砖砌成的分隔墙隔开，渣流绕墙从墙下渣孔流过。第一、二冷却室内布置有用给水冷却的水冷管束，第二、三冷却室流化空气来自一次风机出口的冷风，选择室和第一冷却室流化空气来自于一次风空气预热器后的热风。排渣温度150。冷渣器布风装置为钢板式，在布风板上布置有型定向风帽。冷渣器由钢板和型钢制成的护板构成，内侧敷设有防磨绝热浇注料层与销钉相结合的防磨结构。选择室的排气从炉膛侧墙返回炉膛，冷却室排气在隔墙顶部附近排出，也从炉膛侧墙返回炉膛。9.主要主要调试调试内容内容 针对CFB锅炉的结构特点，其调试内容与煤粉炉相比有明显不同，因此CFB锅炉的调试重点和难点主要在以下与煤粉炉所不同的几方面：烘炉冷态试验点火启动及投煤锅炉排渣系统运行10.450t/h CFB锅锅炉的烘炉技炉的烘炉技术术大型CFB锅炉的烘炉主要包括CFB锅炉的炉膛（含分离器、分离器出口、J阀回料器）、冷渣器、床下点火风道燃烧器的烘烤。大型大型CFB锅锅炉烘炉的关炉烘炉的关键键 制定切实可行的烘炉措施；要有合理的烘炉手段；采用可靠的监测设备，保障烘炉过程能够按照温控要求进行。11.耐火耐磨材料的敷设范围及材料在冷渣器、床下点火风道燃烧器、水冷风室、J阀回料器及立管、旋风分离器出口烟道部位敷设了耐磨耐火浇注料。在炉膛密相区及布风板上、炉膛的水冷蒸发屏及屏式过热器下部、炉膛出口及出口烟道、旋风分离器筒体部位敷设了耐磨耐火可塑料。12.耐火耐磨浇注料的烘烤要求温度范围升温速度小时温度变化范围备注015010/小时 5 150恒温24小时 5 15035015/小时 5 350恒温16小时5 35055015/小时 5 550恒温16小时5 55075020/小时5 750恒温16小时5750250 20/小时5降到250后自然冷却13.耐火耐磨可塑料的烘烤要求温度范围升温速度温度变化范围备注080 10/小时 10 80 恒温36小时 10 80110 10/小时 10 110恒温48小时 10 11030010/小时 10 300恒温36小时 10 30060020/小时 10 600恒温36小时 10 60080020/小时10 800 恒温36小时 10 80015020/小时10 降到150后自然冷却 14.烘炉技术方案将炉膛与床下点火风道燃烧器、冷渣器进行分别烘烤。床下点火风道燃烧器和冷渣器采用一次烘烤成型，床下点火风道燃烧器要作为炉膛烘烤的主要燃烧设备。炉膛烘烤分为2个阶段烘烤。第1阶段以烘烤J阀回料器和汽冷式分离器为主，兼顾炉膛的烘烤。第2阶段以炉膛整体烘烤为主，兼顾进行锅炉吹管工作。15.床下风道燃烧器和冷渣器烘烤方案烘烤手段烘烤手段 采用出力为20100kg/h的特制小油枪对敷设耐磨耐火材料的设备进行加热烘烤.温度温度监视监视 床下点火风道和冷渣器烘烤时，用专设计算机通过数据采集系统对烘烤过程进行实时在线监测。同时用远红外光学温度计巡回监测点火风道和冷渣器内壁面温度，控制油枪火焰使内壁温度在合理范围内，防止局部超温。16.床下点火风道燃烧器烘烤技术措施 将床下点火风道到水冷风室的通道隔断，打开床下点火风道燃烧器的人孔门和正式油枪安装孔（将正式油枪退出），在人孔处布置2只小油枪，在每个床下点火风道燃烧器前部油枪位置布置2只小油枪。在左右一次风热风道上各设一根临时排气管，以便烘烤时将含有水分的热烟气排出，在左右床下点火风道燃烧器外壳上不同部位开设临时排气孔，作为内部保温材料的排汽孔。17.冷渣器烘烤技冷渣器烘烤技术术措施措施在每台冷渣器的第一室、第四室人孔门和水冷管束的两个空穴等四个位置上各设置1只小油枪，每个冷渣器共设4支油枪，投运油枪的数量根据温升情况进行调整。烘烤冷渣器时将炉膛出渣口、选择室返风口、冷却室返风口、冷渣器排渣口等与炉膛和其他外部做好隔离。为保证冷渣器内油枪的燃烧稳定和排烟畅通，每个冷渣器均设单独的排烟管。18.床下点火风道燃烧器烘炉记录曲线20.冷渣器烘烤结果由于冷渣器各室空间较小，耐火耐磨材料较薄，故升温和恒温时间基本按照厂家要求进行。冷渣器烘炉温度的调节主要通过调节选择室和冷却3室的火焰温度，尤其冷却3室对冷渣器的整体烘烤温度影响最大。冷渣器的烘烤温度达到600以上后，由于受到烘烤环境的制约，为安全起见，没有再强行升温或保持高温。冷却后对冷渣器烘炉效果进行了检查，整体烘烤效果较好，耐火耐磨材料表面已基本烧结，具备直接装料使用的条件。21.炉膛整体烘烤技炉膛整体烘烤技术术措施措施第第1阶阶段整体烘炉段整体烘炉 根据循环流化床锅炉结构的特殊性并满足各个部位耐火材料固化的不同要求，在炉膛出口到分离器的水平烟道部位敷设隔断墙，在隔断墙上开设烟气分流孔。以水冷风室、炉膛密相区、J阀及分离器为主要烘烤对象，兼顾炉膛上部及炉膛出口烟道的烘烤。控制炉膛出口烟温在580以下。采用已烘好的床下点火风道燃烧器进行点火烘烤。采用一次风对烘炉温度进行调节。烘烤时以耐火可塑料的升温要求为主要控制点，以炉膛布风板的床温为主要监视点，严格控制低温阶段的烘烤升温速度和升温时间。第第2阶阶段整体烘炉段整体烘炉 拆除炉内隔断，采用已烘好的床下点火风道燃烧器进行点火烘烤，炉膛床面铺设底料。重点监视炉膛出口烟温，按照耐火材料厂家提供的升温曲线控制升温速率。在床温达到600 时开始投煤，将炉膛温度提高到800 左右，使得炉膛及分离器的整体温度能够达到750左右，以保证耐磨耐火材料的完全固化。22.锅炉整体烘炉曲线23.450t/hCFB锅锅炉的冷炉的冷态试验态试验试验主要内容:（1）风量测量装置标定；（2）测定炉膛布风板空板阻力特性；（3）测定炉膛不同厚度料层时阻力特性和床料的临界流化风量；（4）观察炉膛布风板的布风均匀性和床料流化特性；（5）冷渣器空床阻力特性测试及冷态排渣试验；24.一次风系统主要测风装置标定系数序号项目风量标定系数备注11一次风机入口流量377.24622一次风机入口流量352.6813点火增压风机入口流量105.541 4甲侧热流化风风量177.260 5乙侧热流化风风量147.083 6甲侧点火风道冷却风风量11.225 7乙侧点火风道冷却风风量9.939 8甲侧点火风道燃烧风风量11.676 9乙侧点火风道燃烧风风量16.212 10甲侧点火风道助燃风风量15.854 11乙侧点火风道助燃风风量13.015 121播煤风机入口流量19.430 132播煤风机入口流量13.926 25.二次风系统主要测风装置标定系数序号项目风量标定系数备注11二次风机入口流量93.255 22二次风机入口流量95.083 3甲前二次风总风流量30.022 4甲前下层二次风流量14.973 5甲后二次风总风流量37.136 6甲后下层二次风流量18.326 7乙前二次风总风流量27.915 8乙前下层二次风流量16.713 9乙后二次风总风流量36.477 10乙后下层二次风流量18.228 26.炉膛布风板空板阻力试验曲线27.炉膛水冷风室压力分布从试验情况看，在各种工况下，水冷风室的压力分布均较为均匀，水冷风室的风量分配不会因两风道风量分配的偏差而出现偏斜。28.料层阻力曲线和临界流化风量的确定在试验所用床料下，临界流化风量在95000Nm3/h左右。29.布风均匀性和床料流化情况 静止料层高度700mm、粒径为08mm的床料，在混合均匀的情况下进行流化试验。试验中炉膛整体流化均匀性较好，停止送风后床料在四个角部略有堆积，床面非常平整。30.冷渣器空板阻力试验及曲线31.炉膛排渣风门开度与风压关系项目甲前风门开度27，疏渣风压到3.6KPa时排渣量很大，风门开度调整到19，风压为2.73KPa时，仍保持出渣，但渣量减少。甲后风门开度到27%，风压到4.0KPa后出渣速度很快；风门降到25开度，风压到3.35KPa后，排渣速度正常。乙前风门开度到19%，风压到2.87（可低到2.65）KPa后，排渣速度正常。32.炉膛向冷渣器的排渣通过试验发现，在炉膛排渣中，疏渣风的风压不易控制的过大，否则，炉膛向冷渣器的排渣量将过大，容易造成冷渣器的过载。炉膛向冷渣器的排渣应能够做到可控，使炉渣能够缓慢、稳定地流动，保证到冷渣器的渣能够得到充分的冷却。33.冷渣器内渣的流化炉膛排到选择室内的炉渣，在流化风的作用下，分别经过冷却1室和冷却2室被排到冷却3室，因此，在冷渣器内没有初始床料的情况下，在定向风帽和流化风的作用下，冷渣器可以实现炉渣从选择室到冷却3室的顺利排出。34.锅炉点火升压及运行锅炉点火时首先投入一侧油枪，油枪出力大约在1000kg/h左右，当两侧点火风道内的温度达到稳定时再投入另一侧油枪，维持两只床下油枪总出力在2400kg/h左右。按照冷态试验的结果，炉底流化风总风量应控制在90000Nm3/h以上，但考虑到炉渣含碳量较低，根据床温的实际升速可适当降低流化风总量。根据所燃煤种，当平均床温达到600时锅炉开始投煤。初期投煤时先投运一台给煤机且给煤机间断运行，当床温有明显升高、炉膛出口氧量有明显降低时给煤机才能连续运行，根据锅炉汽侧升温升压的要求，适当增加给煤量，当总给煤量超过7t/h时就对称投入第二台给煤机，将两台给煤机的出力调成一样。随着锅炉汽温汽压的升高，不断投入其它给煤机，尽量使各台给煤机的出力均衡。在给煤量增加的同时，不断增加流化风总量，控制床温的升速。当床温升到830以上时，适当减小床下油枪的出力在1700kg/h左右，此时床温略有波动，当床温稳定后适时切除其中之一只油枪，然后观察床温变化，若无明显波动，则第二只油枪开始切除。床下油枪切除后，及时根据床温变化情况调整流化风总量和增加给煤量，将床温稳定制在850920之间。35.炉前给煤系统运行锅炉试运过程中出现最频繁的问题是给煤机断煤，锅炉床温经常因为给煤机断煤而出现大幅波动。给煤机断煤的原因是由于来煤水分较大，原煤在煤仓内粘结，流动性变差，造成煤仓到给煤机的下煤不畅，严重影响了锅炉的稳定运行。为防止炉内烟气反窜到给煤机和煤仓，造成给煤机皮带及其它部件烧损，在每台给煤机的出口加装有速关阀，其作用是当炉内有热烟气反窜到给煤机时，通过温度信号使该速关阀迅速关闭。但由于速关阀结构设计不合理，经常有煤粒卡在其中，出现无法打开和关闭的问题。一旦出现这类问题，不是给煤机无法投运就是给煤机皮带被由炉膛窜出的热风烧烤，直接影响了给煤机的安全运行。目前为解决这类问题，在每个速关阀的导槽内增加了吹扫空气，有效的解决了速关阀开关不畅的问题。36.锅炉排渣系统热态运行1.由于入炉煤平均粒度较小，实测结果d50=0.6（设计值d50=1.5），炉内渣的平均粒度也很小，因此在整个试运过程中冷渣器的排渣基本正常，但前提条件是要控制好炉膛床压、排渣风风压。2.在试运过程中，冷渣器的排渣曾出现过几次不正常现象，主要原因是炉底流化风量较小、料层过高、排渣含碳量高、来煤中有少量大颗粒（直径1020mm），造成冷渣器负载过重、冷渣器内结焦，出现渣排不正常现象，后来经提高流化风量、控制入炉煤粒度、强化炉内燃烧，问题基本得到解决。因此，维持炉内良好的流化状态、和合适的燃煤粒度是保证冷渣器正常工作的前提。3.当煤质变次或粒径变大时，冷渣器的正常运行将会受到影响。因此，对冷渣器的投运方式要合理安排，不能待炉膛床压达到较高水平时才开始大量排渣，床压降低后再全部停止。这种控制方式容易使炉膛排渣口结焦，出现排渣困难。合理的排渣方式是：根据煤质的含灰量和粒度大小投入两台或更多台冷渣器运行，使每台冷渣器的排渣量控制在较低水平而且尽量连续运行，以维持炉膛床压稳定为基准。37.调试调试中中出出现现的的问题问题及分析及分析 38.1.锅锅炉炉膛布炉炉膛布风风板漏渣板漏渣问题问题 东方锅炉厂生产的450t/hCFB锅炉和410t/hCFB锅炉炉膛布风板均存在漏料问题，在冷态和停用床下油枪前炉膛布风板不漏料，漏料发生在锅炉带上一定负荷且床下油枪停用后，漏渣的部位在靠近后墙的回料中心附近。大量的漏渣将导致水冷风室的堵塞并使水冷风室磨损严重，危及锅炉的正常运行。造成炉膛布造成炉膛布风风板漏渣的原因可能板漏渣的原因可能为为：回料布置集中，局部的回料量偏大；布风板阻力偏小 。尽管布风板设计阻力为5400Pa，但通过冷态实际测量后换算到设计状态（一次风温度188，风量为220900Nm3/h，水冷风室压力14.9KPa）的布风板阻力大约为3000Pa左右，布风板的阻力偏小。风帽阻力不均。实测表明，各定向风帽间出口风速最大相差在10m/s以上。39.2.耐火材料方面存在的耐火材料方面存在的问题问题床下点火床下点火风风道、水冷道、水冷风风室、冷渣器等部位的室、冷渣器等部位的顶顶部部设计设计不合理不合理 按现有的设计结构进行施工，一方面这些部位的挂钉不足，不能保证耐火材料的紧密固定；另一方面这些部位的施工比较难，不能保证耐火材料填实和充满。J阀阀回料口及立管部位的回料口及立管部位的衔衔接存在接存在问题问题 在J阀回料口与炉膛的衔接、分离器与回料立管的衔接等处不同耐火材料之间的衔接考虑不足，使不同材料之间因膨胀性能不一致而造成脱落。40.3.锅锅炉排烟温度高，吹灰器吹灰效果差炉排烟温度高，吹灰器吹灰效果差从锅炉第一次带满负荷开始其排烟温度就在140以上，随着运行时间的延长锅炉排烟温度持续升高，投运两个月后排烟温度升到180左右。导致这一结果主要原因是布置在锅炉尾部受热面的超声波吹灰器的吹灰效果差，聚积在尾部受热面上的飞灰得不到彻底地清除，使受热面的换热能力下降。排烟温度偏高的其他可能原因：冷渣器的设计温升为3，但实际温升可能达到了10；当冷渣器的冷却用冷风用量增多，将导致通过空气预热器的空气流量减少，使得排烟温度上升；当燃烧烟气量增加时，将导致排烟温度上升。41.4.炉膛出口水平烟道内炉膛出口水平烟道内积积灰灰严严重重炉膛两侧出口到旋风分离器的水平烟道内堆积了高度超过1m的飞灰，无形之中将烟道内的阻力增大了很多，其作用相当于关小了引风机的入口挡板，导致当锅炉负荷增大时锅炉负压无法维持正常。对于炉膛出口水平烟道严重的积灰问题，目前已考虑加装吹扫风对此进行清理。42.5.冷渣器内炉渣流化不均匀冷渣器内炉渣流化不均匀在冷渣器的冷态排渣试验中发现，当冷渣器各风室风量无论是按照设计值控制还是进一步增大时，床料只在中间部位流化和流动，各风室四周的床料都不能流化，而且也无法排出冷渣器。分析其中原因，由于在冷渣器布风板四周采用的是蘑菇型风帽，中间部位采用定向风帽，这两种风帽相比较，蘑菇型风帽阻力较大，此处流化风量小，不能实现床料的正常流化。因此当时就建议封闭蘑菇形风帽，只用定向风帽，以保证整个风室流化的均匀和排渣的正常。43.几点体会几点体会1.保定热电厂8锅炉做为我国自己制造的首台450t/hCFB锅炉，总体来讲是成功的，系统设计布置合理，锅炉的各项运行参数基本达到了设计值，锅炉各辅机运转正常，整体运行稳定。2.冷渣器能否可靠工作，对锅炉的稳定运行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣，锅炉只有降负荷运行或停炉，因此合理控制冷渣器的运行方式，保证冷渣器连续稳定运行，是实现锅炉稳定运行的前提条件。实现冷渣器连续排渣运行的关键是保证冷渣器进渣量可控。3.大型循环流化床锅炉，由于其需要敷设耐磨材料的部位较多，耐磨材料施工和烘烤质量的好坏对将来锅炉的安全运行有直接影响，因此对施工和烘烤质量的要求较过去的小型CFB锅炉要高得多。选择好的、有经验的施工队伍，组织制定严密的烘炉措施是确保施工和烘烤质量的根本条件。44.谢谢各位专家45.