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1、循环流化床 锅炉运行、技改和调试经验吴县江远热电有限公司(江苏吴县215128) 原有成 陆安发 孙立仁 唐云华 摘 要： 通过几年来对国产75t/h循环流化床锅炉运行、技改和调试，使锅炉出力、效率达到设计值：对流管束磨损大幅度下降，炉墙可靠性提高；环保先进。 关键词： 循环流化床锅炉运行技改调试前 言 吴县市政府适应开发区建设的需要，于一九九二年明确建设供电、供热、节能、环 保的热电厂工程。工程工期设计为375t/h循环流化床(CFBC)锅炉以及215MW抽凝式汽轮 发电机级。考虑到当时国产CFBC锅炉尚处于开发阶段，初期供热用户还不足，确定先期两机 两炉投产。一期工程土建于一九九三年五月开
2、始动工，第一套机组于一九九四年十二月十 一日投产，一九九五年四月三日投入第二套机组。 1#、2#锅炉是中科院热物理研究所设计，杭州锅炉厂制造的NG-75/5.3-MIA型CFBC锅炉，是 当时首家通过鉴定的产品。电厂投产后影响正常运行的问题主要发生在“锅炉岛”设备上。 如上煤系统堵塞，不能向锅炉连续供煤，锅炉的炉墙、对流受热面磨损，半年后省煤器即因磨损爆管，过热器管也有不同程度的磨损。收集循环灰的旋风分离器阻力达2400Pa，造成引风不足，出力仅65t/h，达不到75t/h额定出力。锅炉设计效率为88%，但实际运行时，1#炉 最高为84.4386.11%，2#炉最高为83.484.7%，飞灰含
3、碳量Cfh=1320%以上。此外，水膜除尘器达不到设计分离效率，排烟粉尘浓度无法满足城市环保要求。 为摆脱上述被动局面，决定3#炉先用北锅引进技术制造的Circifluid/型75t/hn CFBC锅炉。3# 炉投产后，在可能的范围内对1#、2#炉进行技术改造，消除缺陷，做到安全经济运行。同时 将锅炉尾部水膜除尘器拆除，改用电气除尘。1锅炉设备简介表1 锅炉设备规范名称规范 符号 单位 1号炉 2号炉 3号炉 备注型号 NG-75/5.3-MI NG-75/5.3-MI BG-75/5.29-M 额定蒸发量 0 t/h 75 75 75 最大蒸发量 MCR t/h - - 82.2 汽包工作压
4、力 P MPa 5.69 5.69 5.66 过热蒸汽压力 PGR MPa 5.30 5.30 5.29 给水温度 tgs 150 150 150 室温 ts 20 20 20 热风温度 tR 202 202 185 排烟温度 tpr 150 150 142 锅炉热效率 % 88.0 88.0 90.55 一次风机AAD二次风机BBE引风机CCF罗茨风机G 其中： A：G9-19-11NO150、Q 2.174-5.216104m3/hH1.354-1.206104Pa B：G5-29-11NO160、Q 3.077-6.155104m3/hH10850-79004Pa C：Y4-60-11N
5、O190、Q 10.23-20.47104m3/hH4600-2720Pa D：G9-19-11NO19D450KW1480r/min、Q 45040-108090m3/hH22187-19743Pa E：G5-36-11NO14D132KW1480r/min、Q 33000-54000m3/hH8003-5405Pa F：Y5-48-11NO20.5D315KW985r/min、Q 100080-200520m3/hH5232-3855Pa G：YCT250-4A18.5KW、Q11.02m3/hH8400Pa 2燃煤品位 2.1燃 用淮南煤，其分析基挥发份Vf25%，属于动力烟煤。表2是燃
6、煤的分析名称符号单位设计95.798.798.1099.11工业分析应用基水份Mt%-6.398.407.106.21应用基灰份Aar%-39.9926.7624.4829.76分析基灰发份Vf%24.4924.4923.3123.6424.93应用基地位发热量QarKj/kg Kcal/kg16.52104394517.03104 407521.04104503222.16104503220.491044895元素分析炭(应用基)Car%8303 43.6454.0556.8153.17氢(应用基)Har%5.632.803.673.853.61氧(应用基)Oar%7.894.485.195
7、.465.05氮(应用基)Nar%0.810.950.530.550.519硫(应用基)Sar%2.551.241.661.751.63灰熔点t=11300,t=21420,t=31500可燃基 淮南煤灰份的软化温度t1=1300，如果运行正常一般不易结焦。2.2 燃煤破碎、筛分、输送系统。 淮南煤是用般从矿区运至电厂运河边专用码头的。途中用防雨帆布盖住船舱，但在年降水量 达10002000mm的多雨的江南地区，稍不注意即在输煤系统(图1)的筛网、破碎机出口管、 煤仓、绞龙给煤机入口或出口等处发生堵煤，不能正常向炉内输送燃料，为正常发电、供热 、电厂采取以下措施，彻底的解决了断续供煤的问题。2
8、.2.1 从船上卸煤时，迅速用皮带、吊车输入干煤棚堆放、风干。充分发挥干煤棚作用。2.2.2 破碎机前置88mm筛网，原煤先行筛分，8mm块煤入破碎机。雨天时常检查、清扫破 碎机出口网板。这一措施避免了破碎机经常堵塞的弊病。2.2.3 原煤仓、落煤管的下倾角700，在原煤仓、落煤管(包括破碎机出口管)的内壁上镶 贴=16mm的高分子聚乙稀板。避免了煤仓、落煤管的堵塞现象。2.2.4 给煤绞龙进、出口的堵煤现象是最频繁的地区。原煤仓内衬高分子聚乙烯板之后，入口堵煤的问题大体上解决了。但出口堵煤仍然存在。后将给煤绞龙从原煤仓下口13M平台下 移至7M运行层平台，直接输入炉膛入口落煤管，并在给煤绞龙
9、出口出加装密封播煤风。堵塞 炉内高温烟气反窜，消除原煤干馏出的水汽云集在绞龙出口堵煤。 燃料筛分、破碎、输送系统经过上述改进、加强管理后消除了堵煤的问题。3 磨损 CFDC锅炉入炉煤的粒径要求8mm，表3是经过筛分、破碎后的入炉煤颗粒情况。平均粒径大体上在2.93.4mm范围。远远大于煤粉炉的粒径，图2是流化床锅炉入炉粒径分布 图。图1燃煤系统图表3 入炉煤颗粒分布粒径mm(96.7)10-1410-4.754.75-2.52.5-1.191.19-0.600.60-0.280.28平均粒径重量百分比% 7.94 12.65 7.14 25.42 23.76 22.17 0.922.9粒径mm
10、(99.10) 10-18 10-6 6-5.55.5-4.5 4.5-2.5 2.5-1 .51.5-0.8 0.8-0.4 平均粒径重量百分比% 6.98 9.32.33 4.6623.26 13.9611.6327.90 3.41dp=ixi100SX经过流化、燃烧后，床料粒径较小的入炉煤有所降低，表4是CFBC锅炉试验时床料粒径分布表。其平均粒径为1.7-1.8mm。对临界流化速度及临界风量的影响较大。表4床料粒径分布(BHDG18mm,K14mm。10)床料粒径mm 10-14 10-4.75 4.75-2.5 2.5-1.18 1.18-0.6 0.6-0.28 0.28-0.12
11、 5 0.125 平均粒经dpmm(BHDG8mm,K14mm。10)重量百分比% 1.6 6.4 7.1 24.1 21.2 28.8 10.0 0.7 1.71BGCFBC锅炉运行时，还有远大于入炉煤量的循环灰返回炉内继续燃烧，炉内的烟气浓度是很高 的，图3是沿炉膛高度烟气浓度分布图。对提高传热固然是良好的举措，但同时带来了对炉墙、受热面的磨损问题。高浓度烟气对管束的磨损量可以用下式估算：E=d2p式中： E管壁磨损量mm/10万小时dp灰粒平均粒径 mm气流速度m/s气流含灰浓度kg/m3103图2入炉煤粒径分布曲线图3 CFBC锅炉烟炉膛高度烟气浓度,据资料介绍和本厂实测，尾部烟道飞灰
12、浓度2kg/m3平均粒径dp=0.20.3mm，而且过热器省煤器入口的气流速度达到89m/s。在现有的设备条件 下减少磨损可采取的切实措施是提高循环灰的捕集量和降低烟速。经同中科院热物理所、制造厂共同商定，技改防磨措施从以下几项入手。3.1炉墙以及烟道3.1.1 炉堂底部四周炉墙是耐磨性良好的磷酸盐耐火砖，但结构不很合理，易位移， 鼓凸。技改时改用带止口和拉钩的磷酸盐耐火砖。 3.1.2 膨胀密封用的4#砖块偏大，制作不易成功，施工密封也较困难。这次改为用耐高温的钢筋作骨架，用白钢玉浇注方法，较为成功。 3.1.3 防烟气短路、涡流引起受热面局部磨损。炉堂出口8根108导汽管表面，原设计敷涂防
13、磨浇注料。但脱落处的管子裸露后易磨损。现改为镶嵌防磨金属护瓦。增加了受热面积，还使烟气流通截面增加0.16m2。 承载一级百叶窗惯性分离器的拉稀管，原挂钩不规则，予以纠正。并在靠两侧炉墙处予以密封，防止保护材料脱落后烟气短路引发局部磨损爆管。 尾部烟道后墙顶部原为直角弯头，该处烟气流较浓，易发生涡流，增加气流不均匀分布。 现将直角改成圆弧，使气流均匀分布。 3.1.4扩大烟气流通截面，降低烟气速度。表5是技改前后烟气流速的分布情况 表 5烟道平均烟气流速m/s部 委 名 称 高温过热器 低温过热器 高温省煤器进口/平均低温省煤器备注第一次换省煤器后6.28.347.997/7.277.06/本次改造设计 5.196.416.26/6.047.66/调试
