《论文-国产首台 135MW 循环流化床锅炉若干设计和安装问题分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论文-国产首台 135MW 循环流化床锅炉若干设计和安装问题分析（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 国产首台 135MW 循环流化床锅炉若干 设计和安装问题分析 杨建华1 屈卫东1 杨义波1 李孟军2 潘文军2 胡泽衡3 陈冰3 （1 郑州电力高等专科学校，2 河南新乡火电厂，3 河南省火电建设一公司） 摘 要：本文简要介绍和分析了新乡火电厂 135MW 循环流化床锅炉存在的部分设计和安装问题，如耐火材料施工与养护问题、床下燃烧器设计问题、风道设计问题、给煤口结焦问题、给煤机设计问题以及床下膨胀节撕裂问题等。这些问题反映出我国循环流化床设计和安装技术还未完全成熟，但这些教训也使我们获得了经验，能促使循环流化床锅炉技术加快发展。 关键词：循环流化床锅炉 安装 调试 问题 分析 前言 新乡火电
2、厂 135MW 循环流化床锅炉为国内首台超高压再热循环流化床锅炉， 2001 年 8 月动工建设，2002 年 5 月 26 日水压试验成功，2002 年 12 月 24 日一次并网发电成功，2003 年 2 月 25 日通过 72 小时试运行。在锅炉安装调试过程中，出现了一些设计问题和安装问题，为防止以后再出现此类问题，并为循环流化床锅炉设计和建设积累经验，本文对新乡火电厂循环流化床锅炉建设中出现的部分设计和安装问题加以分析，供同行参考。 1 安装与调试过程中的若干问题及其分析 1.1 耐火材料的施工与养护问题 循环流化床锅炉的特点之一就是耐火耐磨材料的大量使用。由于建设经验不足，在第一台锅
3、炉建设期间，在耐火耐磨材料的施工和养护过程中出现过一些问题。 1.1.1 床下燃烧器耐火材料的施工与养护问题 冷态启动时，床下燃烧器需要点火对床料进行加热，此时烟温要求在 900以下。但床下燃烧器是没有工质冷却的，所以为保护燃烧器本身不被烧损，其内壁向火面敷设有 300mm 厚的保温材料和 120mm 厚的耐火材料。由于这些保温耐火材料层很厚，在启动、调试过程中又要反复承受热胀冷缩的应力，因此对材料和施工、养护质量要求都很高。但因为建设经验不足，在前期施工中对这些环节没有引起足够的重视，导致施工质量和养护质量不高，在热态调试过程中即出现裂纹、塌落等问题，导致床下燃烧器外壳烧糊，被迫全部打掉重新
4、施工。 1.1.2 冷渣器布风板耐火材料施工问题 该型锅炉使用风水冷联合冷渣器， 运行时处于鼓泡床状态， 细粒径物料随流化风重新返回炉膛，大渣在冷渣器内积存越来越多，所以该冷渣器具有一定的选择性排渣功能。布风板上布置有两个大193渣排出口，为方便排渣，布风板上耐火材料铺设时应向排渣口倾斜。但由于施工人员不熟悉这些要求，初次施工把耐火材料做成平面，发现问题后只好返工重做。 1.1.3 物料循环系统耐火与保温材料施工问题 由于该炉型采用高温绝热分离器， 所以整个物料循环回路要敷设较厚的耐火与保温材料。 由于物料循环回路中施工条件不好，如回料立管中施工空间受限，回料阀中又有多处转弯，再加上施工人员经
5、验不足， 使循环回路耐火保温材料施工质量不高， 热态调试与运行中发现分离器、 回料立管、回料阀外壳多处烧糊，尤以回料阀和膨胀节处为甚。后虽经多次修补，但效果并不理想。 以上列举的耐火与保温材料施工与养护中出现的问题都是因为对循环流化床锅炉运行特点和运行条件没有充分认识，施工过程中没有引起足够重视引起的。安装施工人员应对耐火耐磨保温材料特性有足够的认识，严格把握配水比例，严格按养护和烘炉要求操作，保证耐火材料施工质量，减少调试和运行中的隐患。 1.2 床下燃烧器设计问题 床下燃烧器与一次风管道进口的接口原设计仅伸出 250mm（图 1） ，燃烧器侧接口管道内敷设耐火保温材料，一次风管道内不敷设耐
6、火保温材料。在启动时床下燃烧器点火，燃烧器内烟气温度可达 900，对一次风管道管口段的辐射热不可忽视。点火时发现此处一次风管道被烧红，被迫更改设计。改进后的设计接口延长至 2500mm（图 2） ，使得燃烧器内的高温烟气对一次风管道管口辐射热大大减少，此处工作条件达到正常。 图 1图 2 1941.3 燃烧风与混合风管道设计问题 床下燃烧器点火时要求燃烧风和混合风达 121000Nm3/h 以满足床料流化要求，其中单只燃烧器燃烧风 12100Nm3/h，主要供油燃烧配风，混合风 38000Nm3/h，作用是调整烟温，使其不超过 900。原设计燃烧风混合风总管道管径为720mm，燃烧风支管为43
7、0mm，混合风支管为560mm，存在明显的设计偏差，按此设计，管道风速将达 44.4m/s，使阻力大大增加，结果是风量不足。发现问题后重新改设计为燃烧风混合风总管道管径为1400mm，燃烧风支管和混合风支管也相应加大管径，使管道风速大大降低，沿程阻力降低，风量达到点火 时的物料流化要求。 1.4 给煤/返料口结焦问题 该型锅炉采用回料阀给煤，回料阀给煤有以下优点： （1）给煤与高温回料混合，被提前预热，能够提前着火，等于延长了停留时间或燃烧时间，提高碳燃尽程度； （2）给煤被迅速干燥，防止落煤管堵煤。但在点火调试阶段，却出现给煤/回料口超温结焦现象，经分析认为原因如下： （1）由于点火阶段回料
8、量少，给煤不能迅速被返料带入炉内，堆积在返料口，引起局部燃烧过强导致超温结焦； （2） 回料量少， 导致烟气反窜向回料口， 回料口处形成旋涡， 挥发份在此燃烧造成超温结焦。后经改造，在回料斜腿上加装朝向其出口的高速 s 冷风管道，该股风一方面把挥发份吹进炉内，破坏回料口旋流，防止燃烧；一方面起到播煤风的作用。改造后回料口超温结焦问题基本解决。 1.5 给煤机落煤口设计问题 锅炉采用回料斜腿给煤，所以要有给煤机布置在炉膛后。给煤机共有甲、乙侧两套，每套由两级给煤机串联：皮带给煤机把煤从煤仓运至炉膛侧后，刮板给煤机平行后墙布置，把煤从炉侧皮带给煤机分配进入四个给煤口的 A、C 或 B、D 两个给煤
9、口，以达到给煤均匀的目的。但设计中刮板给煤机的两个落煤口没有插板， 开口为给煤机全宽度， 使得给煤在到达第一个落煤口时即全部落下，使下游给煤口开始时不能受煤，直至第一个给煤口煤落满后第二个落煤口才可能受煤，这样不但给煤不均，还容易引起第一个落煤口堵塞。建议在第一个给煤口处加装插板，调整落煤量，使给煤口落煤均匀，并防止落煤口堵塞。 刮板给煤机刮板给煤机炉 膛 后 墙 给煤机落煤口示意图 图 3 1951.6 膨胀节撕裂问题 循环流化床锅炉炉膛水冷壁采用悬吊结构，而床下燃烧器采用支撑结构，所以水冷壁和床下燃烧器之间必须安装膨胀节。由于炉膛不仅存在向下的膨胀，而且存在横向膨胀，床下燃烧器也存在前后膨
10、胀，所以膨胀节不能采用单向的金属膨胀节，而应采用能承受多向膨胀的非金属膨胀节。非金属膨胀节的耐烧、耐压能力不如金属膨胀节，在调试和运行中时有烧损现象。该台锅炉调试过程中即出现了床下燃烧器与风室之间的非金属膨胀节的烧损、撕裂现象。分析原因可能是床下油点火时燃烧不充分，部分残油残碳积在膨胀节附近，在高温烟气中引起后燃，使膨胀节机械强度降低，在高压风的作用下，膨胀节被撕裂。后来为防止发生此类问题，点火时热烟气温度适当降低。 2 小结 新乡火电厂 135MW 循环流化床锅炉是国产首台超高压再热循环流化床锅炉， 它的建设标志着我国大型循环流化床锅炉的发展进入了一个崭新的时代。但由于是首台，所以设计和安装过程中暴露出一些问题。但设计和安装中存在的问题经过多方努力被一一解决了，我国的设计队伍和安装队伍在这批大型循环流化床锅炉工程中得到了锻炼，循环流化床锅炉技术也得到了进一步发展。但技术人员仍需对循环流化床锅炉技术投入更多精力，争取尽快、深入地掌握循环流化床锅炉的结构特点和运行条件，使设计达到优化，安装质量提高，以使该技术的商业化过程更加顺利。 参考文献： 1 杨建华,屈卫东,杨义波等.新乡火电厂 440t/h 循环流化床锅炉技术特点.中国电力,2002,10. 2 屈卫东,杨建华,杨义波等.循环流化床锅炉设备及运行.河南科学技术出版社,2002 196
