循环流化床锅炉运行及改造总结

因： 一是旋风分离器分离效率高 ， 大量的物料被分 离下来 ， 回炉膛多次循环燃烧 ， 返 流经尾部受热面
的烟气 含尘 浓度 较 低 ； 是 流 经 尾部 受 热 面 烟气 二
流速较低 ； 三是声波吹灰器运行效果较好 ， 能及时 清除尾部受热面积灰 ， 避免局部烟气流速过 高而 加快该区域受热面的磨损速率。 风帽磨损现象严重 。本型锅炉采用 】８２个 ７
果分 别为 ８ ８ ％ 和 １．４ ， 与 运 行 工 况 和 燃 ．０ ００％ 这
实际控制在 １０ Ｐ ， ． ａ 炉膛差压的调控通过放灰来 ｋ 实 现 。投 运初 期 需人 工 放 灰 ， 经 过 技 改 工程 加 现
装 冷灰 机 ， 以在微 机上 实现 自控 。 可 （ ）氧 含 量 ： 计 控 制 参 数 为 ３ 一５ ， ３ 设 ％ ％ 实
冷壁受热不足， 因此在上部与前墙垂直布 置有 ３ 片翼形水冷壁， 另有 ６片 Ｉ级过热器。燃烧室后 Ｉ 有 ２个平行布置的旋风分离器 ， 密封返料 阀位于 旋风分离器下部 ， 与燃烧室和分离器相连接。燃 烧室、 旋风分离器和返料装置构成 了固体物料循
由于有大量的高温床料存 于炉 内， 压火后要 保持一段时间过热器排汽 、 冷却 过热器泄压。停 运给水泵前 ， 将水加至汽包较高水位。到燃烧器 投运为止， 床温平均下降速率约为 ３ ５℃／ ， ｈ 由于
山东恒通化工股份有限公司热电厂 ｌ 、 １ ｌ 、 ２ ｌ ｌ 锅炉是 ２０ｔ 循环流化床锅炉。该炉系 ３、 ４ ４ ｈ ／ 高温、 高压 、 单锅筒、 自然循环蒸汽锅炉 ， 采用循环 流化床燃烧方式 、 高温分离技术 。其技术特点为： 循环物料采用高温旋 风分离器分离 ， 分离器 内工 作温度与炉膛温度接近 ； 燃烧室上部与前墙垂直 布置有 ３片翼形水冷壁和 ６片 Ⅱ级过热器 ； 二 一、
重 。最早 投运 的 １ １ ４ ｈ锅 炉 曾发 生过 屏 １ ２ ２０ｔ 、 ／ 式过 热 器和翼 形水 冷壁 泄漏爆 管事 故 。在 停炉 检
限制变形的作用 ） 因此在长期的高温条件下 ， ， 中
心筒中间部分 变形 严重。为 了减 小中心简变形 量， 在中心筒外圆中部加 １ 道环形拉板 ， 可大大减 小高温条件下 中心筒的变形量 ， 从而保证了旋风 分离器的分离效率。
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２
小氮肥 ２０ 年 ０６
第 ６期
床内有较多的耐火材料要求床温的变化率控制在 ＜ ０ｏ／ 。在较低的负荷下稳定运行 ３ ｉ， ８ ｈ ｃ ０ｒ ｎ有 ａ 利于保护分离器及其它部位浇注料 。 ２２ 锅炉热效率 ． 临沂市能源监测 中心对 Ｉ 、２锅炉进行测 ｌ ｌ
产生流动方向的改变 ， 因而对水冷壁管产生冲刷。 卫燃带与水冷壁过渡区域内水冷壁管的磨损并不 是在炉膛 四周均匀发生 的， 而是 与炉膛内物料总 体流动形式有关。磨损主要发生在后墙和左右侧 墙， 尤其是后墙更为严重 ， 前墙磨损较轻 。我厂在 １ １ Ｆ １ ２Ｃ Ｂ锅 炉 炉膛 水 冷 壁 浇 注 料 过 渡 区 采 用 、
运行。
ｌ １锅炉冷 态 点火启 动时问 约 １ ， ０ｈ 间歇 投煤 １ 锅炉 本体 与工艺 流程
时床温为 ４０℃。锅炉压火时间较长（ ２ ）床 ７ ＞ ， ｈ 温低于投煤温度。在锅炉温态启动时需投运油燃 烧器。 锅炉压火后 ｌ ２ｈ内热态启动 ， 一 热态启动床 温高于投煤温度 ， 可直接投煤。热态启 动时要严 格控制风量大于Ｉ 临界流化风量 ， 若风量过大 会导 致床温降低 ， 压火 前适 当保持较高床压运行 以保 证炉膛较大的蓄热量 。
（ ）炉膛 差 压 ： 计 控制 参 数 为 ＜ １５ｋ ａ ２ 设 ． Ｐ ，
由表 ｌ 知 ， 炉 热 效 率 可 以达 到 ８ ． ％ 、 可 锅 ６６
８ ．％。飞灰未燃 烬碳 含量低 于设计 值 ８ 分 ８６ ％， 析 室在 ４月 ６ 日和 ２ ８日分别 对 飞灰进 行测 试 ， 结
更达 ｌｏ多处 ， 仅 列 出对 锅 炉 比较 重要 的几 项 ｏ 现
供分析参考。
２０ ０ ２年 ７—９月 试运 行 期 间 ， 现炉 膛 由 于 发
水冷壁 刚性梁设计不合理致使水冷壁刚性差 ， 出 现间歇性腹吸式振动 根据煤粉炉设计 和使用经
验， 刚性梁问题最大不应超过 ９ ６倍水冷壁外径 ， 但对＝ 流化 床锅炉则 不同， 于 二 厂家设计 间距 （ 下 从 至上 ） 分别 为 １８Ｉ、． Ｔ ２ ８ｍ、 ． ２ ４ ． Ｉ２ ０Ｉ、． ３ ０ｍ、． Ｔ Ｉ
试， 测试 结果 如表 ｌ 示 。 所
表 １ １ １ １ ２锅炉测试 结果 、
于节 能 。
２４ 控制参数 ． 该锅炉具有较好 的控制性能 ， 行期 间最低 运 稳定负荷为 ８ ｈ 在 ３ ％ ～ １ ％额定负荷之间 ０ｔ ， ０ ／ ｌ０ 瞬时负荷变化率 和连续 负荷变化率 可达到设计 值 。运行中几个主要控制参数情况如下 。 （ ）料层 差压 ： １ 设计控制 参数 为 ７ ０～９ ５ ． ． ｋ ａ实际运行中控制在 ８０ｋ ａ料差的控制通过 Ｐ， ． Ｐ ，
于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体 物料运动方向相反， 因而在局部产生涡旋流； 另一
个原 因是沿 炉膛 壁面 下流 的 固体物料 在交 界 区域
查过程中， 认真检查 ， 检查出的缺陷及时处理。 尾部 竖 井烟 道 内布置 的 Ⅲ级 过热 器 、 Ｉ级 过 热器、 省煤器和空气预热器磨损较轻， 运行 ２年 后， 几乎没有磨损现象。这主要有 ３个方面的原
控制采用 Ｊ 型阀。４台锅炉分别 于 ２０ ０ ２年 １ Ｏ月
２ ９日、０ ２年 ｌ ２０ ０月 １ 日、０ ４年 ２月 １ 日、 ２ ２０ ８
２ １ 锅炉 点火 与启 动 ．
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２０ ０４年 ７月 ２ ９日投 入运 行 ， 中 ｌ １ 炉 为 其 ｌ ２锅 、
锅炉点火启动采用床料循环加热方式 ， 冷床 料（ 粒度 ＜８ｍ 炉 渣， ｍ 可燃物 ＜ ％， ５ 床料厚度 ３０～ ０ ｍ， ５ ４０ｍ 总量 ２ｍ ／ ） ｈ 在流化床循环的条件 下加热升温。加 入床料启动 ２台“ ’ Ｊ 阀风机、 ’ 引 风机 、 次 风机 、 次风 机 ， 吹 扫 要求 建 立 吹扫 一 二 按 风量对锅炉进行 吹扫 ， 并将所有 风机置于 自动方
依 次布置 Ｉ 级 过 热器 和 Ｉ 过 热器 ， 部 烟道 内 Ｉ Ｉ 级 下
炉内脱硫和控制 Ｎ 的生成量 ； Ｏ 采用“ 菌状风帽”
依次布置有 ３组省煤器和一 次风 、 二次风空气预
热器 。 ２ 运行及 控 制分 析
式一次风布风装置 ； 点火启动采用 炉内物料流化 循环 ， 燃油 加热升 温并 引燃燃 煤 的方式 ； 环物 料 循
式。
该型锅炉首次设计并最早投入运行的 ２台， 由于 在设计上存在着许多缺陷， 因此在安装过程中， 坚 持一边施工一边更改的原则 ， 设计 变更达 １０多 ０ 处 。从 ２年多的运行情况来看 ， 型锅炉能够达 该
到设计 要 求 ， 在 ３ ％ 一ｌ０ 额 定 负 荷 下 稳 定 能 ０ １％
炉膛卫燃带浇 注料过 渡区水冷壁管磨 损严
重 ， 目前为 止 还 没有 根 本 解 决 方法 。本 型 循环 到
流化床（ Ｆ ） Ｃ Ｂ 锅炉炉膛 卫燃 带高 度为 ５ｍ， 虽然 锅炉厂采用美国纽克拉电站循环流化床锅炉的外 弯让管设计方案 ， 防磨效果并不理想。这类磨损
的机 理 主要有 以下 ２个 方 面 ： 是过 渡 区域 内由 一
ｍ、． ２ ５ｍ ２４ｍ、． 。经过三方协商 ， 对刚性梁 问题 从表 ２可以看 出， 各辅机都留有较大余量 ， 形 进行调整 ， 标高 ｌ． ２ ． ２ ． ９ ２ｍ、 ０ｍ、 ５ ０ｍ之间 ３ ２ 道改为 ５道 ， 并加装止晃装置后运行正常。
成“ 大马拉小车” 的现象 ， 造成用电量较高， 不利
锅炉本体主要由４部分组成， 即燃烧室、 高温
旋风分离器、 返料装置和尾部对流烟道。燃烧室 位于锅炉 的前部 ， 其断面呈矩形 （ 度 ×宽度为 长
５２ １ ．４ｍ ， ．８ｍ× ０ ２ ） 四周 和顶棚 布置有膜式水冷
壁， 底部为略有倾斜的水冷布风板 ， 由于在燃烧室
中磨损严重区域水冷壁上内衬耐火材料 ， 造成水
次风 采取 分级供 风方式 ， 炉前 墙加 入燃 煤 ， 现 在 实
环回路。约 占锅炉总量 ６ ％ 的热风经风室和布 ０ 风板进入炉膛 ， 对炉膛 的床料流化 ， 形成流化床燃 烧 。二次风从炉膛不同高度进入 ， 实现分级燃烧。 高温烟气从炉顶后墙两侧分别进入 ２ 个高温旋风 分离器 ， 其中绝大部 分的颗粒被分离下来并作为 循环灰 ， ２个气力控制 的 自平衡式 Ｊ 阀送 回 经 型 炉膛下部 ， 形成循环床。 尾部对流烟道 的锅炉后部 ， 其内沿烟气流程
深 度 １５ｍ， 一 为进 口产 品 ， 入 深 度较 浅 ， ． 另 插 导
致测： 垦结果偏 高， 二者乎均值为 ６ ％。若将测 点 按规 定 安装 ， 以控 制 在 （ ％的指 标 内 。 可 ５ ３ 存在 问题 、 采用新技术及建议 ｌ 、２锅炉在安装及 试运 行期间发现诸 多 １ ｌ 设计上问题。由于是第一次设计制造 ， 许多问题 由设计人员 、 安装人员及厂方在现场协商变更 ， 变
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小氮肥 ２０ ０６年 第 ６期
２ ０ｔｈ循 环 流 化 床 锅 炉 运 行 及 改 造 总 结 ４ ／
班 云 福 陈 玉 石
（ 山东恒通化工股份有限公司热电厂 郯城 ２６０ ） ７ １０
０ 前言
（ 山东郯城供电公 司 ２６０ ） ７ １０
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，氮肥 ２０ Ｊ 、 ０６年 第 ６ 期
３
２０ ０３年停炉检查时发现， 两旋风分离器中心 筒变形严重 。原设计中 筒外圈只有底部 １ ｔ ｌ ， 道环 形拉板 ， 中心筒外 圈中部缺少环形 固定拉板 （ 起
比其它区域要高一些 。 炉膛出口之间水冷壁管磨损严重 。运行一段 时间后 ， 停炉检查时发现 ， 区域水冷壁管在迎烟 该 气流动方向４ 。 ９ 。 围内磨损严重 ， ５ 一 Ｏ范 最薄处壁 厚为 ３ ８ ｍｍ（ 冷 壁 管 规 格 为 ： ０ ｍ ×５ ． 水 ｍ ｍ ） ｍ 。主要原因是大量含尘烟气在临近炉膛出口 处体积变小 ， 流速增加 ， 流动方向发生变化 ， 目前 也没有根本解决方法。在该区域也要采用超音速 电弧喷涂进行 防护 ， 减轻水冷壁管的磨损， 延长水 冷壁管的使用寿命。 炉膛顶部翼形水冷壁和屏式过热器（ Ⅱ级过 热器） 变形严重 ， 与前墙让 管处水冷壁管磨 损严
料粒度等因素有关 。 ２３ 辅机 运 行情况 ．
辅 机运 行情 况见 表 ２ 。
表 ２ 辅 机 运行 情 况
际运行 中为 ６ ％。这就增大 了排 烟损 失， 需进一
步 加强 操作 控 制 ， 过量 空气 系 数 控 制在 １ １ 把 ．５一
１ ２ （０ ． ５ ５ ％负荷以下可以取 １６ ． ． ～１８高值） 。安 装时， 过热器后 ２ 个测点仪器一为国产产品， 入 插
改 变水 冷滚 筒式 冷渣 机 变频 电机 的转速 实现 。我
厂滚筒式冷渣机 的使用效果 良好 ， 关键在于两个 方面， 一方面严格控制人炉煤 的粒度 ， 防止大颗粒 堵塞冷渣机 ， 另一方面操作人员对冷 渣机结构及
运 行 保 护理解 全 面。
注 ： 工 况 限 制 （ 级 抽 汽 温 度 ） 运 行 时 主 汽 温 度控 制 （５０ ℃ 翌 一 ， ３