北京燕山石化热电站方案2 x 310 th CFB 锅炉维护手册.doc

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北京燕山石化热电站方案

2 x 310 t/h CFB 锅炉

维护手册

目 录
1.概述
2.水压试验
3.酸洗
4.蒸汽吹扫
5.耐火耐磨材料 (非 FW 供货)
5.1衬里的检查
5.2操作
5.3衬里的正常磨耗
5.4返料腿部分的耐磨耐火衬里
5.4.1检查
5.4.2耐火衬里的修复
5.5新衬里的启动
5.5.1干燥
5.5.2升温
5.5.3粘合
5.5.4修复衬里的启动
6.压力元件
7.其余区域
7.1钢架
7.2风箱
7.3燃烧器
7.4风道(非 FW 供货)
7.5烟气道(非 FW 供货)
7.6保温（非 FW 供货）
7.7喷漆
7.8泵, 风机等附属备 (参看FW 提供的P&I图)
8.官方检查
9.记录保管
10.焊接指导
11. 锅炉及环封人孔门的密封
11.1锅炉及环封人孔门的设计
11.2依照说明砌筑保温砖
11.3维持人孔门密合垫的良好 !
11.4人孔门密封不严的缺陷及问题
11.5造成损害的原因
11.6人孔门泄漏的后果
12.安全措施
12.1FW公司CFB 锅炉流程
1.概述
在未开启燃烧室、旋风分离器、过热器、省煤器和静电附尘器 （非 FW 供货）的时候，要对必要的地方进行检查和清理。
检查在管线或汽包上出现的腐蚀、变形及结垢其必要的地方要进行修复或更换。
检查耐火耐磨材料 (非 FW 供货) 是否存在严重的破裂或磨损，其必要的地方要进行修复或更换。
滤油流计量器清理也需要清洗。
通常锅炉的周围区域也要保持清洁。
2.水压试验
水压试验是用来检验炉水系统的密闭性。因为水压试验的汽水空间完全地被水添满，空气通过位于系统最高点的通风口完全分离。 压力可以通过专门的升压泵或给水泵来提升。 水压试验的水温必须在20～50度，推荐温度为40度左右。
在升压前应确认有问题部分的设计压力值。设计压力值可以从压力容器铭牌或安装说明中看到。这是很重要的，因为在水压试验过程中压力会一直超过其设计压力值。
水压试验的顺序为
-检查所有的焊点，如需要可进行热紧
-安装检验压力表
-关闭所有的排污和疏水阀
-关闭所有的取样阀
-关闭锅炉启动阀
-关闭锅炉主蒸汽及旁路阀
-顶死所有的安全阀
-关闭给水测量阀
-开启所有的放空阀
-一律采用除盐水(这对非外排过热器是尤其重要的,例如加氨或P2O5 ， 10 毫克/升和联胺 200 毫克/升)
-常规操作是用给水泵将锅炉里加满水。
-当水从气孔中出来的时候, 关上阀然后缓慢的升压。 压力必须是没有波动的缓慢增加。升压速率控制在1bar/min。
-当达到水压试验要求的压力时, 停泵并且关给水电动阀。 同时记录下压力表上显示的压力。
-在试验压力下，仔细检查水汽的密封情况(特别是经过修理的地方、法兰处等地方)。
-当所有的地方均被检查后，再次记录压力表值。 比较两次记录下来的数据即可知道是否存在其它没有检查到的泄漏的地方。
-最后得到的数据可能低于锅炉的设计压力。
-通过汽包排污阀逐渐减小压力。同时打开汽包放空阀和疏水阀及直到汽包正常水位，开启过热器疏水阀。
3. 酸洗
锅炉运行几年后有必要进行酸洗。 是否需要酸洗依赖于给水质量和锅炉的控制情况。 如果锅炉内部管道已经结垢,这就会使锅炉传热下降及高压降低过快导致爆管。 在这种情况下，应该对锅炉管道的结垢进行特别的采样分析。 酸洗采用的方法结垢的位置有很大关系，而且应该和专业酸洗单位共同来进行锅炉的酸洗。
酸洗不仅仅是加热， 进行锅炉酸洗的操作压力应高于40帕。
4. 蒸汽吹扫
锅炉加热和酸洗后，通向汽轮机的主蒸汽管线已需要清理。 蒸汽以高很高的速度通过管线这样就完成了吹扫。在汽轮机的前方安装一个旁路以保证蒸汽可以安全的排空。由于连接只是暂时的而且压力较低，所以对这段管线的材质要求不需要和主蒸汽管线一致。 但当吹扫时会产生强大的反作用力所以这段管线应该被牢固的固定。也要注意的是蒸汽的过程中蒸汽速率很高并且伴有强烈的噪声。 在蒸汽吹扫前应提前通知周围人员。
根据经验，当压力为 50% MCR（最大开度百分比）时蒸气的流量50% MCR （最大开度百分比）。 吹扫压力通过启动阀控制。 蒸气的吹扫大约持续15 分钟。 在下一次蒸气的吹扫之前，主蒸汽管线必须冷却。管线的热胀冷缩不会对管壁造成影响。 因为管线的冷却是非常慢的过程，通常每天大约只能吹扫 2-3次。一般4～5天重复一次。
我们可以用在吹扫气流中加入 ( 大约 50 x 150 毫米)的方法来检验蒸气吹扫的结果。从靶板的表面可以看出在管线中是否仍有结垢未被清除（因为结垢会撞击靶板）。汽轮机制造厂家是认可这种方法的。
5. 耐火耐磨材料 (非 FW 供货)
5.1衬里的检查
停车时需要检查衬里，在开车前必须完成下列操作：
确定没有突出变形、严重的磨损、明显的裂缝和碎片。
确定膨胀节完好。每次停车都要利用真空将颗粒及灰等从膨胀节处清除干净。 用陶瓷纤维将膨胀节封闭。
确定管道开口处没有高温变形。 保证气流不会冲击保温衬里这一点是十分重要的。
没必要可以不清除炉渣，因为清除炉渣可能会损伤衬里。
衬里的部件完整和清洁,以及保证衬里没有明显的损害,无破损迹象，不影响正常操作是很重要的。
5.2操作
衬里主要用来保护构件的 。通常衬里是耐压的。 衬里保护构件免受高温、腐蚀、和磨损。 衬里是从保温中延续出来的，衬里担当构件受到高温高压时的保护。
衬里不能结冰，而且不能至于水中。
5.3衬里的正常损耗
衬里在正常的使用中也会有损耗。 频繁的操作，高温高压和冷却均可导致衬里的磨损。 我们可以采取一些措施来保证衬里的持久耐用。
钢架耐磨耐火材料
-在 S 喷嘴的周围允许磨损25 毫米
燃烧室下部
-在开囗和渗透部分
-从表面测量允许大约 30 毫米的磨耗
-如果耐火材料的磨损超过10％则需要更换
分离器口
-允许大约 30 毫米的磨耗
-如果耐火材料的磨损超过10％则需要更换
-膨胀节。 在使用前后分别测量得出其差值“a”。 在停车时比较 "a" 数值, 差额允许在 20 毫米范围内。
旋风分离器壁
-直管段 30 毫米
-磨损 25 毫米
-局部区域 50 毫米
下降管
-最大偏心 25 毫米
-最大局部裂缝或磨损 50 毫米
返料腿
-最大局部裂缝或磨损 30 毫米
-锅炉进口处（踢出板）磨损 40 毫米
-燃料供给点四周或底部 80 毫米
其它区域
-砖位移 30 毫米
-局部裂缝或磨损 50 毫米
5.4返料腿部分的耐磨耐火衬里
5.4.1检验
每次停车都要对返料腿部分的耐火材料情况进行检查。衬里的周围和上部区域是最重要的地方。如果受损会导致接近衬里部分的管线和钢板的腐蚀。耐火衬里的表面、四周都应保持保持光滑没有裂缝和分层存在。在宽度方向返料腿耐火衬里应连接到返料腿最远管的顶部。返料腿的耐火衬里设计在FEW图纸中有所体现。
5.4.2耐火衬里的修复
返料腿的耐火衬里一旦受损就会导致管线的磨损。耐火衬里的修复要与耐火衬里设计相一致。如果在受损区域的周围还需要保留部分旧的耐火混凝土，那么要将其切碎并为新材料的成形和固定保留一定的空间。LC-耐火混凝土可以用来进行修补。 抗蚀材料也可通过捣实的方法用来修补。
如果耐火材料表面和返料腿耐火衬里表面不相平，就会导致管路磨损，所以它必须保持平坦。
要由熟练的技能人员来对耐火衬里进行修补，搅拌和安装要依照材料供应说明书进行。 确保用来修复的耐火材料没有过期。
5.5新衬里启动
衬里的首次启动对衬里的寿命和耐久性是至关重要的。 当烘干并启动新衬里时下列各步骤都必须执行：
5.5.1干燥
干燥时，衬里中的水分就会被自让蒸发掉了。
水汽通过衬里的表面、旋口及后部的除湿口去除。
直到在衬里安装完成24个小时后才可以进行干燥，衬里安装几天后进行干燥最为合适。
通常，干燥是利用间接的利用燃烧器进行的, 所以没有强的热幅射。
干燥时，间隔3-5小时升温一次直到105-115℃ 。衬里表面部分都应达到这个温度以保证衬里面的水不会太快的蒸发掉。 衬里温度大概要维持6-7个小时，具体情况要具体分析。
5.5.2升温
温度会以30–50℃/h的速率上升，直到500-520℃并且保持这个温度8-12 小时。 衬里的温度维持稳定， 以“水玻璃”作胶结剂的耐火混凝土就会失效。 在启动前，衬里的温度会以50℃/ h的速度增加直到运行温度并保持12个小时。
5.5.3粘合
当温度大约在350-700℃范围内时，耐火混凝土的水硬性胶结会逐渐的变的不牢固，材料会丧失部分强度。
温度在600-1200℃时陶瓷粘合就会代替水硬性胶结将构件粘合在一起，此过程中构件衬里有被损坏的危险。这就是在设备启动前对构件衬里升温是的重要性。
5.5.4修复衬里的启动
修复衬里的启动可以和新衬里的启动采取同样的方法。
6、 水管
每次停车时都要进行检查
表面检查 V), 超声波探伤 (U)，做水压试验(H)
检查:
表面的污垢 (V)
泄漏 (V,H)
开囗和渗透部分 (V,U)
腐蚀 (V,U)
下列的部分被腐蚀应该仔细检查
在管开囗的周围
在耐磨耐火材料和管段的接口
在过热器壁的渗透管
管屏
旋风分离器开口周围
修复
腐蚀的部分可用覆盖补焊的方法来修复，譬如材料至少超过2mm厚的局部腐蚀。
较大的腐蚀区域就需要更换新的管线
结垢区域可以在停车时用人工清理，在操作过程中依据结垢的严重与否增减吹灰次数。
管线泄漏-修复-水压试验
对于可疑的漏点-观察，可以做水压试验-修复-水压试验
过热器
停车时检查，同上所述
检查可能的变形或涨管
过热器管壁, 尤其顶部和底管 , 检查管线是否垂直和未被腐蚀。
修复
堵漏，可以更换新管，或者在不可靠近时可以封堵管线
更换被腐蚀的管线
注意建立检查记录，并记录下日期,地点和结果。 通过记录的比较得出磨损率,这样计划停车时就可以列出一个的维修计划。对於燃烧室壁有必要计划检查“钢架”以保证锅炉其它区域的使用寿命。
值得注意的是锅炉管线是允许内部的腐蚀或磨损。承受锅炉压力的管壁厚度，通常比实际管壁要薄一些。计算得出的管壁厚度可以从锅炉说明书中的压力部分计算书中查到。
汽包检查
每年停车时检查
表面检查(V) 、超音波探伤 (U)
检查为:
腐蚀 (V,U)
结垢 (V)
内部的受力状况 (V)
每次启动和停车时都要检查低水位切断开关的动作情况
阀门
每24小时进行表面检查
检查为:
衬片泄漏
剩余衬垫的密封性
阀泄漏
修复
每6个月润滑阀杆
运行过程中或立即重新捆扎衬片
运行过程中或立即研磨泄漏的阀
参看阀制造厂家的说明书
7.其它区域
7.1钢架
每年停车是都要进行检查
表面检查 (V), 筛分 (S), 降压检查(Pd)
检查:
备用床料的品质 (V,S)
外部材料 (V)
喷嘴的状况 (V,Pd)
每次启动前（停车后）都要对钢架进行降压测量。参看第 6 章"钢架的压差"。
修复
更换的床料要保证一定的品质（因为由于燃料为颗粒状）
将外部材料从钢架上移走
如果喷嘴末端磨损严重－在原位置上焊接一个新的喷嘴
喷嘴堵塞时应用风箱中的压缩空气来疏通，大的颗粒可以用螺钉或类似的工具取出。
值得注意的是在进入钢架区域前要尽量多的将床料（利用流化风）经除灰系统移走。最后的部分可以用工业真空吸尘器来清理干净。厚木板等应覆盖在钢架上用来防止进入钢架时床料被压进入喷嘴。
7.2 风箱
风箱检查 (旋风分离器)
每年停车是都要进行检查
表面检查 (V) 可能进行的测量 (M)
检查:
相对于原值消除膨胀
风箱的结构状态
扎牢情况
耐火材料膨胀节的状况，积灰
修复
根据厂家的说明书来修复破损的风箱
清理耐火材料膨胀节，外部用“耐火纤维”或类似的材料捆扎
7.3 燃烧器
参看燃烧器详细说明
燃烧器的启动是否和操作顺序一致
检查表面情况
检查:
火焰扫描器的运行状况
清理扫描器 (每24个小时清理一次)
清理喷嘴(每24个小时清理一次)
火焰尺度，形状和外观
如果喷嘴的喷淋量小于其它喷嘴或者根本不能喷油则说明喷嘴堵了。
如果喷嘴的喷淋量明显大于其它喷嘴或喷淋的角度不同于其它喷嘴则说明喷嘴已被磨损。
如果蒸汽中水份含量较高那么火焰的外观将呈黑色
修复
清理喷嘴
更换磨损的喷嘴
提高蒸汽的品质 (干燥)
7.4风道 (非 FW 供货)
每次停车时都要进行检查
检查表面
检查下列情况:
清洁
漏量
膨胀节的位移
修复
清理过量的渣
修补泄漏点
7.5烟气风道 (非 FW 供货)
每次停车时都要进行检查
表面检查
检查下列情况:
结垢/污垢
腐蚀
漏量
膨胀节位移
保温状况
修复
清理污垢区域
修复保温（温度低的地方会导致腐蚀）
修补泄漏点
7.6保温 (非 FW 供货)
通常要留意保温的状态
表面检查或者进行表面温度测量
特殊区域
炉墙
汽包
空气和烟气管道
送料斗
修复
修补或更换破损的部分
缺少保温可以导致热损失、人员的伤害、烟气中酸冷凝造成的腐蚀、潮湿的灰渣冷凝造成的结垢和附着物的产生。
7.7 喷漆
连续检查
表面检查
特殊部位
燃烧器
二次风喷嘴的周围
旋风分离器
锅炉下部
修复
喷漆由于高温脱落时，如果可以在运行时粉刷就进行粉刷，如不可则要在停车时重新喷涂。值得注意的是如果掉漆是由于缺少耐火材料或其它原因要在重新喷涂前将其移除。
7.8泵, 风机等附属备 (参看FW 提供的P&I图)
根据生产商的说明进行检查
8.官方检查
在芬兰锅炉设备必须遵守的规则，仅供参考。当地的规章应该遵守。
1. 最长间隔8年做一次全停彻底检查
2. 最长间隔4年做一次锅炉的内部检查
3. 最长间隔2年做一次锅炉的操作运行检查
9.记录保管
记录应该包括3个通常部分
1.保存备件的使用记录和保留存货清单。
2.保留设备个别部分的维修记录和常规维护记录
3.针对计划或非计划的停车期间所做的工作要有长远的计划。
4.附清单可以方便常规的检查和记录的保管。
10.焊接指导
焊接指导应该遵循 ASM规范和压力容器规范的要求。 基础设计图应包括焊接和检验的方案，图纸对于焊接和热处理检查给出了基本的说明。
11. 炉及人孔门的密封
11.1、炉膛人孔门的设计
由于炉膛以及返料腿的后部是热的循环床料 (约 900℃) , 所以人孔门在设计上是很困难的。 在这种条件下任何钢材都需要冷却。由于返料腿持续受到使床料循环的流化压力的作用所以人孔门区域的工作环境十分恶劣。
对这部分要求十分严格, 因为 900℃床料一旦当停止运动将导致致命的伤害。设备也会因此而损坏。人孔门本身是圆形的, 薄壁铸件的门,装有二个门枢连接,封闭以及两个螺丝调节拉钩。 门枢接合也是螺旋靠调节的,因此人孔门是被四个螺丝固定。
人孔门内部固定了部分耐火材料(50 毫米厚)，在耐火材料层上盖有不锈钢板。目的是为了把人孔门从炉膛的热气中隔离出来。人孔门背向炉膛的部分有一块独立的（大约200毫米厚）耐火填料。实际上这个保护填料就象是耐火衬里。（在锅炉启动前）这个独立的填料被人为安装在管墙开口处并且在开口处布满耐火纤维。
布满耐火纤维的目的是防止循环的床料停留在填料和人孔门之间，最终可将填料推入炉膛或返料腿。
在保护填料和人孔门之间是留有空隙的，空隙中充满了耐火纤维。这样做的目的是使人孔门和热的保护填料隔离以及防止循环床料在填料和人孔门之间堆积。如果人孔门的填料密封都是依照说明书去做并适当的联系初设那么在锅炉正常操作的时候就不会出现问题。
11.2、依照说明砌筑保温砖
·保护填料在正确的位置!
·用耐火纤维小心绷紧在管墙开口处的填料!
·用耐火纤维将人孔门和保护填料之间的空隙仔细填满!
·捆扎填料时始终使用新的耐火纤维！
11.3保持人孔门衬垫的良好状态 !
·螺纹良好!
·无弯曲或缺少吊钩或螺丝!
·螺纹和门枢接合的润滑 !
11.4 人孔门密封不好的问题和缺陷
通常锅炉启动之前人空门的密封是一项繁琐的工作，保护填料很重并且工作位置很差。另外这项工作经常在夜里并很匆忙的进行，这时人们已经很疲劳了。
下面是错误的捆扎耐火材料导致锅炉运行的问题的例子：
·捆扎时没有更换陶瓷纤维，而是用旧的纤维。
·大量捆扎材料不足，是采用旧的陶瓷纤维部分原因，部分旧的陶瓷纤维都是由于开启人孔门时散落下来（被锅炉吸入）。
·门开始不要完全固定，即通过调整4个螺丝使门保持平坦。受损的人孔门通常相对于门的周围来说未被完全拉紧 (可从凹槽处看出)，这类人孔门只是缺少填料等类似材料而并没有损坏。泄漏的孔出现在门的周围，大概由于衬垫的泄漏开始形成的。
·人孔门的调节螺丝是定制的。 如果螺丝全部丢失或其中3个损坏或生锈，那么固定人孔门将会很困难。
·人孔门的衬垫密封不严，泄漏的孔就会出现在门的边缘。 颗粒会从泄漏的门垫中泄漏出来。流动的颗粒导致温度的升高，最终使人孔门熔化，形成一个孔。
·人孔门泄漏和过热是正常，这种典型的损坏不会突然发生，在早期可以看出破损的迹象。
·面漆燃烧所冒的烟, 强光 ,颗粒通过受损的人孔门衬垫泄漏等
11.5造成损坏的原因
人孔门破损的原因之一为：缺少隔离。由耐火材料组成的保护填料会脱落到锅炉或返料腿的底部。保护填料脱落后，热循环就会接触人孔门导致人孔门过热，最终会使其边缘破裂一个约(20 x 100 mm)大小的洞。
保护填料脱落的另一种可能的原因是在锅炉点火前的准备工作中人孔门得捆扎就没有做好。小心捆扎人孔门保证不要出现上述故障。 捆扎人孔门是很费力的工作，工作经验丰富的工人也会出错。
保护填料变松产生移位时，循环材料就会流入填料后部，逐渐推挤人孔门。这种现象在出现在返料腿区域非常严重的，因为使床料循环的流化压力会撞击人孔门。
11.6人孔门泄漏的后果
·人孔门外部区域许多电缆和仪器管路会被烧焦不可再次使用。
·铝制的绝缘材料会被毁坏。
·保护填料的损失(非常有可能)造成人孔门的弯曲。
·返料腿衬里可能会被磨损。
·存在人身伤害的危险。
12.安全措施
12.1FW公司CFB锅炉的流程
1. 当人员在锅炉冷却以后进入燃烧室时会看到在底部喷嘴的顶部有少于20厘米的床料，请不要在床料上行走。如需通过该区域可以在其上放置厚木板。这样有利于减少喷嘴由于床料或大颗粒底灰造成的堵塞。
2. 进入燃烧室总风量的突然大量增加会导致正常流量的床料循环通道超负载运行或者将热循环返料吹走。一旦发生,将风量恢复到正常操作参数值的几小时后才会重新建立床料循环。
3. 在下列情况下旋风分离器及返料腿会发生堵塞，即超过额定负载、总风量的大量增加、返料腿缺少流化风量、循环的床料量过多。必须避免这类情况的发生。旋风分离器及返料腿的堵塞会造成强制停车并且其很难清理干净。
4.当锅炉运行时,不要开启水冷壁下联箱的任何阀。 水冷壁的循环不畅可导致水冷壁管的故障。
5. 未启动过氧量分析仪时不可运行锅炉。测量烟气中过氧含量是出于避免炉膛中燃料过多情况发生的首要的安全考虑。
6.在汽包压力升高到0.7 MPa或发热量高于总量的25%时不要使用下降管末端疏水，这时只能采用中部疏水和汽包排污管排污。如果在这种情况下开启下降管疏水就会导致锅炉某部分的自然循环丧失引起的压力部件的破损。
7在未投入床料的时候不要运行锅炉，除了一些特殊情况（酸洗、加热、设置安全设施）。燃油速度不要超过最大值的25%。在没有足够的床料库存的时候不要燃烧固体燃料。燃烧室内没有床料的循环就没有热传递。另外，在燃烧室下部正压和旋风分离器热出口的负压之间就不会形成返料。允许返料腿和下降管中有反向气流通过。
8.在高温加热譬如biomass这类碱性燃料的时候,燃烧室床温必须保持低于 950℃。实验证明温度在950～1000℃之间，碱性物质对耐火材料的腐蚀率就会增大300％。
9.当一次风启动时运行人员必须增加流化风量，并且保持最小值以上几分钟使燃烧室内的床料完全流化。
10.当床料过多的时候不要启动CFB锅炉(床压高于80 mbar);在降低锅炉负荷时有可能会堵塞流化喷嘴。
11.冷态启动时，汽包壁温（平均）变化范围不应超过50℃/h。
12. 冷态启动时，在锅炉汽包测量的饱和蒸汽的变化范围应该限制在2℃/h。
13. 冷态启动时，旋风分离器入口或床内测量的燃烧室出口风温变化率应该限制在 70℃/h。
14.如果汽包给水入口壁温和汽包温度相差大于100℃时，不要向空的锅炉汽包内加入除盐水。
15.当投入床料时要开启所有的风机。这样会使床料分布均匀，以便形成返料腿部分的循环。
16.所有的风挡板都有转轴，记录下挡板叶片的位置。这样就可制定在启动和正常操作时的挡板叶片位置。
17.经常核查喷水减温阀在锅炉运行中是处于关闭状态。 这对于阻止水经由过热器管道进入汽轮机是很重要的。
18.水冷壁和过热器的保护逻辑包含在锅炉逻辑连锁的标准中。这些逻辑的目的是
1) 在冷态启动或热态启动是避免锅炉超温，
2) 保护在MFT之后和锅炉运行中由燃烧堆积的燃料产生的锅炉超温，
3) 在低蒸汽流量不能冷却过热器管线的情况下保护过热器金属材料。
19. 不要使用气割炬切割锅炉压力部件。切割产生的灰渣会落入压力部件内部会导致堵塞和损坏。使用一个往复锯来切割和去除压力部件。 气割会损坏金属内部结构从而会销毁致使压力部件损坏的原因。
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