CFB鍋爐吹管過程結(jié)焦原因分析及解決措施

田亞賓

摘要：對(duì)新疆某智慧能源電廠CFB#2鍋爐吹管期間結(jié)焦原因分析，在床料流化、燃料粒度、燃燒控制正常下，檢查發(fā)現(xiàn)由于爐膛密相區(qū)溫度測(cè)點(diǎn)不能實(shí)際反映爐內(nèi)溫度場(chǎng)，對(duì)此提出了處理建議，以避免以后結(jié)焦現(xiàn)象發(fā)生。

關(guān)鍵詞：吹管;結(jié)焦;爐膛密相區(qū);溫度場(chǎng)

1 爐膛密相區(qū)溫度測(cè)點(diǎn)布置

爐膛密相區(qū)下部溫度測(cè)點(diǎn)共10個(gè)（左、右墻各一個(gè)，前、后墻各4個(gè)），鍋爐運(yùn)行中任意6個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)同時(shí)高于1050℃，鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作;爐膛密相區(qū)中部溫度測(cè)點(diǎn)共5個(gè)（左、右墻各一個(gè)，前墻2個(gè)，后墻1個(gè)），爐膛密相區(qū)上部溫度測(cè)點(diǎn)共5個(gè)（左、右墻各一個(gè)，前墻1個(gè)，后墻2個(gè)）。

2臨界流化風(fēng)量試驗(yàn)

點(diǎn)火前進(jìn)行了700mm工況下臨界流化風(fēng)量試驗(yàn)。

床料高度700mm試驗(yàn)結(jié)果：

試驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)DCS試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際流化情況，點(diǎn)火初期最小臨界流化風(fēng)量25000Nm³/h即可滿足。

3 布風(fēng)均勻性試驗(yàn)

在床料靜高700mm工況下進(jìn)行了布風(fēng)均勻性試驗(yàn)，觀察了爐內(nèi)床料情況，床內(nèi)料層表面平整，說明布風(fēng)基本均勻，流化良好。

4 鍋爐第一階段點(diǎn)火吹管

2019年10月11日15：32，鍋爐首次點(diǎn)火，按照澆注料廠家提供的高溫烘爐曲線進(jìn)行高溫烘爐，點(diǎn)火前床料700mm，一次風(fēng)量25000Nm³/h。

在高溫烘爐過程中，首先發(fā)現(xiàn)爐膛密相區(qū)下部左、右墻溫度測(cè)點(diǎn)異常（#1鍋爐首次點(diǎn)火過程中未出現(xiàn)此現(xiàn)象），溫升速度較快，較爐膛密相區(qū)下部前、后墻溫度測(cè)點(diǎn)均高300℃左右，就地檢查測(cè)點(diǎn)溫度元件，無異常。

10月11日19：00，按照高溫烘爐曲線，爐膛出口煙溫302℃。

10月12日10：40，鍋爐再次點(diǎn)火，按照高溫烘爐曲線，爐膛出口煙溫304℃，鍋爐停爐。

10月13日10：16，鍋爐第三次點(diǎn)火，計(jì)劃進(jìn)行第一階段的吹管工作。

10月13日15：08，鍋爐爐膛密相區(qū)下部前、后墻平均溫度500℃左右，投入B給煤機(jī)脈沖給煤，氧量下降，床溫上升，壓力上升，說明脈沖投入爐膛的煤已經(jīng)燃著，按照運(yùn)行規(guī)程要求依次完成連續(xù)投煤工作，在此階段考慮到高溫烘爐溫升率的控制，處于油煤混燒階段，期間DCS顯示鍋爐爐膛密相區(qū)下部前、后墻平均溫度有高于900℃的現(xiàn)象。

10月13日20：30，鍋爐停爐，鍋爐第一階段吹管工作結(jié)束。

10月14日12：10，爐膛冷卻后，打開人孔門發(fā)現(xiàn)存在大量結(jié)焦現(xiàn)象。隨后召開了鍋爐結(jié)焦事件技術(shù)分析會(huì)，具體針對(duì)以下幾個(gè)問題進(jìn)行了技術(shù)分析：

鍋爐首次點(diǎn)火到鍋爐停爐，油煤混燒時(shí)間是否過長(zhǎng);

鍋爐床料是否存在局部流化不良現(xiàn)象;

風(fēng)帽是否有堵塞現(xiàn)象;

脈沖給煤煤量是否過大、給煤時(shí)間是否過長(zhǎng)現(xiàn)象;

床料是否過高;

油槍霧化效果是否正常;

油槍霧化片的安裝是否正確;

進(jìn)入爐膛的燃煤顆粒度是否超過鍋爐廠的設(shè)計(jì)要求。

但都沒有找出最終的引起此次鍋爐結(jié)焦的主要原因，最后決定待鍋爐爐內(nèi)清焦工作結(jié)束后，再進(jìn)行爐內(nèi)檢查工作，一一排查，找出此次鍋爐結(jié)焦的主要原因，避免再出現(xiàn)同類事故的發(fā)生。

5鍋爐第二階段點(diǎn)火吹管

10月20日1：00，鍋爐清焦結(jié)束后，針對(duì)第一次技術(shù)分析會(huì)上提出的問題進(jìn)行了逐一排查。

首先對(duì)油槍霧化片安裝進(jìn)行了檢查，無異常，油槍霧化良好。

布風(fēng)板風(fēng)帽檢查，無堵塞。

水冷風(fēng)室無漏灰現(xiàn)象。

對(duì)碎煤機(jī)再次進(jìn)行調(diào)整，保證煤粉粒度符合設(shè)計(jì)要求。

床料高度分別為500mm、650mm兩個(gè)工況再次進(jìn)行了流化試驗(yàn)，觀察爐內(nèi)床料平整。

床料高度分別為500mm、650mm兩個(gè)工況下臨界流化風(fēng)量確定，和鍋爐空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)的風(fēng)量基本一致。

經(jīng)討論決定，準(zhǔn)備鍋爐第二階段吹管工作。但是在吹管過程中，務(wù)必要做好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）點(diǎn)火初期最小流化風(fēng)量可調(diào)整至25000Nm³/h，脈沖投煤前可將風(fēng)量增加至30000Nm³/h左右，確保床料完全流化;（2）緩慢升溫升壓，達(dá)到脈沖投煤溫度（平均430℃），按照脈沖投煤的規(guī)程規(guī)范要求實(shí)施脈沖投煤;（3）控制床料差壓在合適的范圍內(nèi)（4）注意觀察爐內(nèi)排渣情況，確認(rèn)排渣口下渣;（5）調(diào)整燃燒，控制排渣及排灰的含碳量，確認(rèn)燃料充分燃燒。

10月26日6：52，第二階段鍋爐吹管點(diǎn)火。

10月26日12：26，爐膛密相區(qū)下部溫度測(cè)點(diǎn)溫度分別為

588.5/393.7/437.6/396.7/454.8/408.2/462.2/410.6/429.3/582.5℃，脈沖投煤。

2019年10月26日15：00，爐膛密相區(qū)下部溫度測(cè)點(diǎn)溫度分別為723/553.4/610.6/593.2/576.7/512/639.6/572/543.4/731.1℃，連續(xù)投煤斷油運(yùn)行。

吹管結(jié)束，爐膛冷卻后打開人孔門檢查，鍋爐爐內(nèi)床面平整，無異常。

6鍋爐第三階段點(diǎn)火吹管

2019年10月28日22：10，鍋爐點(diǎn)火。

2019年10月29日00：04，由于#1鍋爐、#2鍋爐型號(hào)完全相同，通過對(duì)#1鍋爐達(dá)到脈沖投煤時(shí)爐膛密相區(qū)下部溫度測(cè)點(diǎn)、中部溫度測(cè)點(diǎn)、上部溫度測(cè)點(diǎn)和爐膛出口煙氣溫度測(cè)點(diǎn)的分析，再對(duì)比鍋爐此時(shí)的這些溫度測(cè)點(diǎn)，只有爐膛密相區(qū)下部溫度測(cè)點(diǎn)平均比#1鍋爐低150℃左右，其它的溫度測(cè)點(diǎn)基本一致，初步判斷爐膛密相區(qū)下部溫度10個(gè)測(cè)點(diǎn)都異常，實(shí)際床溫應(yīng)該達(dá)到已可以脈沖投煤的溫度。隨后就按照正常脈沖投煤的方法進(jìn)行了脈沖投煤，氧量下降，床溫上升，壓力上升，種種跡象表明了脈沖投進(jìn)爐膛內(nèi)的少量煤已經(jīng)燃著，于是就按照正常的步序繼續(xù)進(jìn)行，順利完成連續(xù)投煤和燃煤斷油的穩(wěn)定運(yùn)行，最終確定斷爐膛密相區(qū)下部溫度10個(gè)測(cè)點(diǎn)都異常。

7爐膛密相區(qū)下部溫度測(cè)點(diǎn)異常分析

從以上兩張數(shù)據(jù)表中看以看出，鍋爐僅投油升溫期間，#1鍋爐爐膛爐膛密相區(qū)下部溫度10個(gè)測(cè)點(diǎn)均勻升溫，溫差不大，而#2鍋爐爐膛密相區(qū)下部溫度左、右兩個(gè)測(cè)點(diǎn)升溫比較快，基本上和水冷風(fēng)室的溫度測(cè)點(diǎn)溫升趨勢(shì)一直，而爐膛爐膛密相區(qū)下部溫度前、后各4個(gè)測(cè)點(diǎn)升溫比較緩慢，這也是#2鍋爐第一階段和第二階段用油時(shí)間長(zhǎng)的關(guān)鍵原因，在第三階段進(jìn)行了綜合分析，推斷出爐膛密相區(qū)下部溫度10個(gè)測(cè)點(diǎn)都異常，且前后墻8個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)至少比應(yīng)測(cè)的實(shí)際溫度平均低150℃左右。

8 鍋爐結(jié)焦原因分析及處理措施

通過鍋爐第二階段和第三階段的燃燒調(diào)整，發(fā)現(xiàn)爐膛密相區(qū)下部10個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)的異常，前、后墻8個(gè)測(cè)點(diǎn)當(dāng)時(shí)在DCS顯示的溫度比實(shí)際應(yīng)測(cè)到的爐膛內(nèi)床料的溫度平均至少低150℃左右，沒有反映出真實(shí)的床溫，在第一階段吹管期間，爐膛密相區(qū)下部前、后墻8個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)平均已達(dá)到860℃左右，看似是在正常的床溫范圍內(nèi)，實(shí)際上床料的溫度已經(jīng)達(dá)到1000℃以上，甚至已經(jīng)達(dá)到了鍋爐MFT保護(hù)的動(dòng)作值，超過灰熔點(diǎn)造成結(jié)焦。造成運(yùn)行過程中無法做出正確的判斷和調(diào)整，導(dǎo)致鍋爐床層超溫結(jié)焦。

經(jīng)過分析檢查確定原因是由于這些測(cè)點(diǎn)的實(shí)際安裝位置根本不能測(cè)到爐膛內(nèi)應(yīng)測(cè)到的實(shí)際溫度;同時(shí)左、右側(cè)兩個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)也是由于就地實(shí)際安裝位置的影響，都和原來鍋爐廠設(shè)計(jì)的安裝位置有偏差，導(dǎo)致了這些溫度測(cè)點(diǎn)的異常。正常的情況下，如果床溫超過900以上，可以通過減少煤量或者增加一次風(fēng)量，降低床溫和控制床溫在合理的運(yùn)行范圍內(nèi)。

停爐后，對(duì)爐膛密相區(qū)溫度熱電偶測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了加長(zhǎng)更換，且在整套啟動(dòng)點(diǎn)火期間爐膛密相區(qū)溫度顯示正常，有效避免了后續(xù)的結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)。

（作者單位：中國(guó)電建集團(tuán)河南工程有限公司）