135MW機(jī)組不同循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用實(shí)例分析

蘇明

摘? 要：文章介紹、分析和總結(jié)了不同型號(hào)的循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)和在運(yùn)行中出現(xiàn)的主要磨損等問(wèn)題，并詳細(xì)闡述了在技術(shù)改造方面所采取的有效實(shí)例措施，為新廠建設(shè)提供決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：不同爐型;應(yīng)用實(shí)例;技術(shù)特點(diǎn);磨損;改造

前言

了解國(guó)內(nèi)主要發(fā)電設(shè)備（汽輪機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)）制造商的產(chǎn)品運(yùn)行使用性能、技術(shù)特點(diǎn)、質(zhì)量服務(wù)等方面的情況，了解產(chǎn)品在實(shí)際安裝、調(diào)試、運(yùn)行使用中的問(wèn)題和值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)，了解制造執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、履行合同信用情況等，可以為電力發(fā)展項(xiàng)目主設(shè)備選型和評(píng)標(biāo)提供依據(jù)，避免走彎路，在滿足技術(shù)要求的同時(shí)減少投資，做到項(xiàng)目投資的“技術(shù)算帳”。由于循環(huán)流化床鍋爐有其特有的環(huán)保和燃料適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，得到了國(guó)家和國(guó)內(nèi)兩大發(fā)電集團(tuán)的重視，使其迅猛發(fā)展，現(xiàn)對(duì)135MW機(jī)組投運(yùn)較早的幾家電廠的循環(huán)流化床鍋爐其技術(shù)特點(diǎn)、實(shí)際運(yùn)行問(wèn)題及技術(shù)改造闡述如下。

一、中煤大屯煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

中煤大屯煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司的兩臺(tái)鍋爐為東方鍋爐廠DG440/13.7-Ⅱ2型自然循環(huán)、單汽包、一次中間再熱、超高壓循環(huán)流化床鍋爐，機(jī)組為上海汽輪機(jī)和濟(jì)南發(fā)電機(jī)。分別在2003年12月和2005年3月投產(chǎn)，鍋爐床溫控制在900±50℃，煤的顆粒度要求在9mm以下，機(jī)組連續(xù)運(yùn)行最長(zhǎng)時(shí)間為130天，平均運(yùn)行周期為100天左右。煤耗340g/kwh，廠用電率9﹪。

1、實(shí)際運(yùn)行問(wèn)題

該單位原有儲(chǔ)煤棚較小，機(jī)組擴(kuò)建后，更顯過(guò)小，來(lái)煤濕度無(wú)法控制，煤棚不具備晾曬條件，導(dǎo)致煤斗棚煤、給煤機(jī)落煤管堵煤經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，其影響因素曾占到70﹪～80﹪。入爐煤采用一級(jí)破碎，粒度超過(guò)1cm的約占30﹪，煤質(zhì)雜，平均發(fā)熱量約4500大卡/克。飛灰含碳量約在7～8﹪，渣含碳量約3﹪。曾采用風(fēng)水冷渣器，因運(yùn)行中排渣不暢，后改用滾筒冷渣器，裝設(shè)有凝結(jié)水增壓泵以吸收排渣熱量，控制排渣溫度在75℃左右，。運(yùn)行中氧量在4﹪左右，總風(fēng)量32萬(wàn)m³/h，煤量66t/h，排煙溫度145℃左右，二次風(fēng)量稍顯不足，可能為風(fēng)機(jī)選型小或空氣預(yù)熱器漏風(fēng)導(dǎo)致。其中一臺(tái)爐的后墻水冷壁曾發(fā)生過(guò)爆管，后查明原因?yàn)榘惭b單位焊接鰭片時(shí)為點(diǎn)焊上，造成不光滑產(chǎn)生溝流磨損。因運(yùn)行風(fēng)量調(diào)整不當(dāng)和水冷壁泄漏時(shí)間過(guò)長(zhǎng)未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，各造成結(jié)焦一次。

2、技術(shù)改造問(wèn)題

該單位根據(jù)運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)改造：

（1）原T型風(fēng)帽因磨損嚴(yán)重，造成漏渣入風(fēng)室，被迫在風(fēng)室裝設(shè)放渣管，后將T型風(fēng)帽改為鐘罩式風(fēng)帽;

（2）原設(shè)計(jì)返料布風(fēng)板標(biāo)高過(guò)低，現(xiàn)場(chǎng)將返料“J”閥布風(fēng)板上移了約800mm，使返料至爐膛更暢通;

（3）風(fēng)水冷渣器，因運(yùn)行中排渣不暢，改用滾筒冷渣器;

二、華能濟(jì)寧電廠

華能濟(jì)寧電廠為上海鍋爐廠SG-440/13.7-M563型自然循環(huán)汽包爐、中間再熱、集中下降管、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、超高壓循環(huán)流化床鍋爐。鍋爐旋風(fēng)分離器為絕熱式。兩臺(tái)機(jī)組分別在2003年7月和8月投產(chǎn)，鍋爐床溫控制在900℃左右，給煤采用兩級(jí)破碎，煤的顆粒度約9mm，平均發(fā)熱量約5200大卡/克，飛灰含碳量約4﹪，渣含碳量約5﹪，煤耗約340g/kwh。機(jī)組連續(xù)運(yùn)行最長(zhǎng)時(shí)間為170天，平均運(yùn)行周期為三個(gè)多月。

1、實(shí)際運(yùn)行問(wèn)題

該單位建有干煤棚，采用干、濕煤摻燒方式，爐前倉(cāng)原設(shè)計(jì)為斗式，約2年后因棚煤嚴(yán)重改為雙曲線式，原振動(dòng)機(jī)不用，采用了疏通機(jī)，改善了棚煤現(xiàn)象。因煤潮導(dǎo)致落煤管堵塞，爐膛煙氣反串引燃管內(nèi)煤，使得落煤管燒穿過(guò)?，F(xiàn)場(chǎng)給水平臺(tái)設(shè)計(jì)布置不好，給水旁路和主給水管道檢修場(chǎng)地狹小。床上四根點(diǎn)火油槍，每次點(diǎn)火用油約40噸左右。設(shè)計(jì)放渣管坡度較大，放渣較暢通。

該單位鍋爐風(fēng)機(jī)選型較好，對(duì)于運(yùn)行條件要求較高的一次風(fēng)機(jī)和高壓流化風(fēng)機(jī)選用了質(zhì)量較好的某公司產(chǎn)品，其中一側(cè)的一次風(fēng)機(jī)采用了液粘調(diào)試。引風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)選用了價(jià)格較經(jīng)濟(jì)的風(fēng)機(jī)，節(jié)約了投資和運(yùn)行成本。

點(diǎn)火流化風(fēng)量約14萬(wàn)m³/h，正常運(yùn)行總風(fēng)量約32萬(wàn)m³/h，其中一次風(fēng)量約21萬(wàn)m³/h，一、二次風(fēng)量配比為60：40

2、技術(shù)改造問(wèn)題

（1）原T型風(fēng)帽因磨損造成漏渣嚴(yán)重，一年后將T型風(fēng)帽改為鐘罩式風(fēng)帽。經(jīng)使用2年多時(shí)間，雖有磨損和堵眼現(xiàn)象，但漏渣問(wèn)題解決。此外，訂貨時(shí)，風(fēng)帽及接管都要采用耐磨損合金鋼材質(zhì);

（2）原使用的風(fēng)水冷渣器，也改為滾筒冷渣器;

（3）尾部煙道再熱器懸吊管原材質(zhì)為20g運(yùn)行中發(fā)生過(guò)爆管，后改用合金鋼材質(zhì);

（4）其出灰系統(tǒng)的電除塵中四個(gè)電場(chǎng)的第二、三、四電場(chǎng)采用一個(gè)母管輸送灰。當(dāng)一電場(chǎng)單管道堵塞時(shí)，后面電場(chǎng)輸灰管道壓力較大，后經(jīng)改為二電場(chǎng)單用一個(gè)，三、四電場(chǎng)共用一個(gè)母管的輸灰方式，解決了該問(wèn)題;

三、總結(jié)

從上述電廠135MW循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況看，目前 國(guó)內(nèi)的不同型號(hào)的循環(huán)流化床鍋爐各有其優(yōu)缺點(diǎn)，尤其在一些細(xì)節(jié)問(wèn)題的處理上，各有千秋。在新廠設(shè)計(jì)、建設(shè)中應(yīng)吸收經(jīng)驗(yàn)，少走彎路，盡量避免新建電廠投運(yùn)后發(fā)生大的技術(shù)改造項(xiàng)目。

1、從各電廠運(yùn)行情況看，爐前倉(cāng)棚煤嚴(yán)重比較普遍，無(wú)法根本解決掉。主要原因?yàn)槊旱膩?lái)源不穩(wěn)定，煤質(zhì)難以保證，爐前倉(cāng)設(shè)計(jì)不合理。在新廠設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，應(yīng)考慮爐前倉(cāng)設(shè)計(jì)為雙曲線型，倉(cāng)內(nèi)壁加設(shè)高分子聚乙烯襯板，另加疏通機(jī)，可有效緩解棚煤?jiǎn)栴}。另外建設(shè)一個(gè)干煤棚，解決入爐煤的含水率不穩(wěn)定的問(wèn)題。

2、排渣宜選用滾筒式冷渣器，渣的余熱可使凝結(jié)水升高10℃左右，排渣溫度控制較理想（60℃左右），采用運(yùn)行穩(wěn)定維護(hù)量小的皮帶輸送至渣倉(cāng)。此外，滾筒式冷渣器所用的凝結(jié)水冷卻系統(tǒng)，要在設(shè)計(jì)時(shí)加增壓泵，以避免煤質(zhì)變差，冷卻降溫幅度不足。

3、爐膛風(fēng)帽選用鐘罩式，其磨損周期較長(zhǎng)，可減少磨損漏渣。但應(yīng)注意風(fēng)帽的接管材質(zhì)也要好，要有一定的厚度（因?yàn)閹в新菁y易磨穿），風(fēng)帽頂部要采用圓饅頭型，不能帶有棱角，因?yàn)槔饨请m利于拆裝，但會(huì)使自身壁厚減薄，易磨損漏渣。

4、受熱面磨損原因，歸結(jié)為設(shè)計(jì)上、澆筑料質(zhì)量上和施工工藝上，或在烘爐過(guò)程的控制上。爐內(nèi)受熱面的磨損主要集中在水冷壁四角、密相區(qū)上部過(guò)渡位置、溫度測(cè)點(diǎn)周圍、爐內(nèi)懸吊受熱面、頂部與分離器相對(duì)位置的水冷壁和過(guò)熱器以及焊縫附近，由于上述位置均處于物料的次密相區(qū)和渦流區(qū)，飛灰濃度和速度相對(duì)較大，設(shè)計(jì)上在該處考慮受熱面的防磨措施不力，因此就出現(xiàn)了防磨的弱點(diǎn)。對(duì)受熱面易磨損部位要建立壁厚記錄臺(tái)賬，掌握其磨損周期，有計(jì)劃的進(jìn)行檢修。一般投入運(yùn)行一年左右應(yīng)大修一次，對(duì)受熱面磨損情況重點(diǎn)檢查，耐磨澆筑料、水冷壁焊口應(yīng)平整，鰭片磨損在不同型號(hào)不同鍋爐中由于燃燒狀況和風(fēng)壓等不一樣，磨損部位也不同。爐頂磨損情況應(yīng)重點(diǎn)檢查。以后每隔三年大修一次。

5、點(diǎn)火方式宜采用床上床下聯(lián)合方式，以適應(yīng)運(yùn)行中燃燒不穩(wěn)定時(shí)的燃燒調(diào)整。嚴(yán)格控制入爐煤的粒度，有利于改善流化，穩(wěn)定床溫，并能緩解受熱面的磨損。

6、電除塵輸灰管道宜采用一、二電場(chǎng)各用一個(gè)輸灰管，三、四電場(chǎng)共用一個(gè)輸灰管。因一電場(chǎng)灰量大，一旦堵塞二電場(chǎng)可緩解輸灰壓力。

總之，各鍋爐廠在設(shè)計(jì)制造中大同小異，發(fā)電廠在實(shí)際運(yùn)行使用中，也作了不少改進(jìn)。各種爐型在運(yùn)行風(fēng)量等參數(shù)和煤耗、渣、灰含碳量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上相差不大，沒(méi)有大的突破。鍋爐輔機(jī)的選型、爐本體的設(shè)計(jì)也趨于成熟。由于各鍋爐廠技術(shù)引進(jìn)和設(shè)計(jì)理念的不同等原因，很難把各種爐型的優(yōu)點(diǎn)集中在一個(gè)鍋爐上。循環(huán)流化床鍋爐作為135MW機(jī)組電廠設(shè)備的重中之重，應(yīng)盡量在前期設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段，及時(shí)與設(shè)計(jì)院和鍋爐廠溝通、交流，吸取經(jīng)驗(yàn)，避免重蹈覆轍，盡最大努力做到“技術(shù)算帳”。