240t/h循環(huán)流化床鍋爐風量標定與冷態(tài)試驗

摘 要：本文介紹了黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司4#鍋爐風量標定的過程和方法以及冷態(tài)試驗情況，針對試驗中發(fā)現(xiàn)的一些問題進行了分析和總結，為運行調整提供參考依據。

關鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；風量標定；冷態(tài)試驗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.124

0 前言

黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司4#鍋爐2007年12月投產，在運行后期DCS風量顯示不準確，經過檢修人員多次努力，均未達到理想效果，致使運行人員在調整過程中只能根據一次風機電流來調整，長期給運行人員帶來困擾，嚴重威脅鍋爐機組的安全運行。為了保證鍋爐機組安全穩(wěn)定運行，在2017年9月對4#鍋爐進行了檢修后啟動前的冷態(tài)測試。測試內容包括：風量標定、布風板阻力特性試驗、料層阻力試驗、臨界流化風量試驗、布風板均勻性試驗。

1 鍋爐簡介

黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司4#鍋爐為東方鍋爐工業(yè)集團有限公司生產的循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐型號為DGJ240/9.8-Ⅱ2，高溫高壓、單汽包、自然循環(huán)、平衡通風、固態(tài)排渣。

本鍋爐由一個水冷壁爐膛、一個尾部對流豎井、兩臺汽冷式旋風分離器組成，高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器和臥室空預器從上到下依次布置在尾部豎井中，爐膛內布置四片屏式過熱器和四片水冷蒸發(fā)屏，兩臺汽冷式旋風分離器下部各布置一臺“J”型回料器。

一次風系統(tǒng)共三路，第一路，經過空預器加熱后進入水冷風室通過布風板、風帽使床料流化；第二路，經過空預器加熱后的熱風用于給煤機的播煤風；第三路，未經過加熱的冷風用于給煤皮帶的密封風。二次風經空預器加熱后從爐膛前后墻分上下兩側進入爐膛。

2 試驗情況

2.1 鍋爐風量標定

風量標定試驗用于測量風量測量裝置輸出的實際風量值和動態(tài)壓力值，找出它們之間的對應關系，使鍋爐運行時的風量能夠正確顯示在DCS屏幕上，從而保證鍋爐的正常運行。

根據流量測量元件的工作原理可以看出，通過流量測量元件的風道流量值與測量元件在一定溫度下的差壓值之間的關系如下：

當粘性流體進入自模化區(qū)時，流動系數(shù)k應為一定值。差壓式流量測量元件是否具有良好的特性，主要取決于流動系數(shù)的K值是否與流量保持恒定。

對每一測量元件采用單獨測量方法進行風量標定試驗。每一個測量元件，風道執(zhí)行器在不同的開度下，測量通過風道的實際空氣量和測量原件在不同空氣量下的動態(tài)壓力值，會發(fā)現(xiàn)空氣量和測量元件的動態(tài)壓力值之間的對應關系。實際空氣量的值是用標準畢托管、電子微壓計采用多點等網格法進行。測量元件的動壓值是通過一個電子微壓計測量得出。

根據上面的推倒公式，由于Ps占約10%的P0，因此，它們之和的平方根與P0平方根有3%左右的誤差，一般情況下， P0與Ps加P0近似。因此，在一定的溫度下，通過測量元件所處風道空氣量的值與測量元件的壓差之間的關系如下：

用標準畢托管、電子微差壓計對測量元件進行標定。標定工作參照《電站鍋爐風機現(xiàn)場試驗規(guī)程》（DL/T469-2004）實施。

注：由于沒有各個流量計計算說明書，在標定后計算時采用流量計算原始公式，所以未給出標定系數(shù)。

2.2 鍋爐布風板阻力特性試驗

在空氣流量不同的情況下，測量空床時，鍋爐布風板的阻力特性是可知的。當爐內有一定的床料時，空床內被測出的布風板阻力特性是冷態(tài)流化特性試驗數(shù)據處理的基礎。布風板阻力試驗是在爐內沒有床料的情況下進行。 2017年 9月23日試驗測定的布風板阻力特性曲線見圖1。

2.3 冷態(tài)料層阻力試驗和臨界流化風量試驗

本試驗是檢查鍋爐布風板的均勻性和冷態(tài)下鍋爐布風板支撐床料的能力，臨界流化風量的確定，是鍋爐在正常運行時所需的最小一次風量。

使用其他流化床鍋爐底渣測試冷態(tài)試驗，靜床料厚度700mm，試驗曲線見圖2。

參考圖2，本次測定鍋爐臨界流化風量為58000Nm3/h，考慮到后期運行底料粒度問題，建議鍋爐運行最小風量不低于60000 Nm3/h。

由于此次試驗料層厚度700mm，鍋爐在平時啟動料層厚度為800mm，料層阻力增加約1.0～1.2KPa，臨界流化風量相應地也要增加到63000～65000Nm3/h，要保證底料料粒滿足運行要求。

2.4 布風均勻性試驗

臨界流化風量試驗后，將一次風量逐漸增大到完全流化狀態(tài)，迅速關閉風機擋板，打開爐門觀察，整個床面平整，未出現(xiàn)床面有波梁及溝槽現(xiàn)象，布風均勻性試驗合格，能夠滿足熱態(tài)運行需要。

3 存在問題及整改

（1）二次風左側風量根據測得數(shù)據分析，風量過小，經過檢查，左側二次風門擋板卡澀，造成風門開度較小，對二次風有一定阻力，經過處理后，兩側風壓平衡，風量基本平衡。

（2）檢查并校驗一次風、二次風流量變送器。

（3）右側二次風變送器顯示滿量程，檢查變送器量程或導壓管。

4 總結

風量標定與冷態(tài)試驗作為循環(huán)流化床鍋爐的重要試驗，直接關系到鍋爐燃燒的安全性、穩(wěn)定性和經濟性。本次試驗中，我們針對本次4#鍋爐試驗中發(fā)現(xiàn)的問題，進行了及時處理，為鍋爐點火啟動和運行調整提供了參考依據。

參考文獻：

[1]東方鍋爐工業(yè)集團有限公司DGJ240/9.8-Ⅱ2鍋爐說明書[S].

[2]DL/T469-2004電站鍋爐風機現(xiàn)場試驗規(guī)程[S].

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[4]呂俊復，岳光溪等.循環(huán)流化床鍋爐運行與檢修[M].北京.中國水利水電出版社，2005：268-272.

作者簡介：于季鵬（1985-），男，助理工程師，本科，從事循環(huán)流化床鍋爐技術管理工作。