220t/h循环流化床锅炉运行分析

 

      1．前言

       循环流化床锅炉具有高效、低污染、低成本等特点。循环流化床的燃烧是介于层燃和室燃之间的一种燃烧技术，是采用流

态化的燃烧，具有很多优点：⑴燃料适用性广；⑵燃烧效率高；⑶燃烧强度大，温度分布均匀；⑷由于采用低温分级燃烧，高

效脱硫、烟气SO2和NOX的排放量少；⑸负荷调节比例大；⑹灰渣综合利用性能好。正是由于这些优点，近10年来我国的循

环流化床锅炉得到了迅速的发展。但是纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，故障率高、运行周期短的问题已成为普遍现象。

主要表现在给煤系统故障、排渣故障、风室漏料等。下面结合霍煤鸿骏铝电公司电厂两台武汉锅炉厂生产的220t/h循环流化床

锅炉的运行情况，分析一下循环流化床锅炉运行中常见的问题，并找出解决办法。

      2．设备概况

      霍煤鸿骏铝电公司电厂1、2号炉是武汉锅炉厂生产的循环流化床锅炉。系高压、单炉膛、平衡通风、自然循环汽包炉、膜

式水冷壁、采用汽冷式旋风分离器进行气固分离室内布置。锅炉主要由四部分组成：燃烧室、高温旋风分离器、返料密封装置

和尾部对流烟道。燃烧室位于锅炉前部，底部为后墙水冷壁弯制的水冷布风板和风室。燃烧室后有两个平行布置内径5米的高

温旋风分离器。密封返料装置位于旋风分离器下，与燃烧室和旋风分离器相连接。燃烧室、旋风分离器、和密封返料装置构成

了粒子循环回路。尾部对流烟道再锅炉后部，烟道上部的四面及顶棚由包墙组成，其内烟气流程依次布置有三级过热器和一级

过热器，下部烟道内依次布置有省煤器和卧式空气预热器，一二次风分开布置。锅内采用单段蒸发系统，下降管采用集中与分

散结合的供水方式。过热蒸汽温度采用两级喷水减温调节。锅炉采用床下点火，水冷风室下布置两台启动燃烧器。每个燃烧室

装有一只简单机械雾化油枪。点火风引自一次风出口。点火时将一次风加热到900℃左右，耐火保温层厚度为200mm。炉排

渣采用滚筒冷渣器，由链斗式输送机送入渣仓。冷渣器布置在启动燃烧器下面，并列布置三台。为保证尾部受热面良好的传热

效果在过热器省煤器空气预热器处布置蒸汽吹灰器。锅炉配有一次风机一台、二次风机一台、引风机两台、高压流化风机两

台。2号炉于2005年2月17日经过72小时试运行投入生产，1号炉于2005年8月13日经过72小时试运行生产。

       3.存在的问题及分析

     3.1燃烧器设计不合理、启动时间长。

      锅炉采用床下点火方式，共布置2只油枪。每只出力900kg/h，可带12％BMCR负荷。燃烧器混合风按圆周方向分两级送

入，每级16个风口，与烟气发生器轴线夹角60°送入。由于16个风口风量不均匀，造成火焰偏斜。将燃烧器配风器烧损。为

避免烧坏配风器，被迫将油枪出力降低为500kg/h。但启动时间长达11小时。浪费了大量燃油。采取的措施：采用薄料层启

动。锅炉正常运行料层厚度保持在600～800mm。锅炉启动时料层加到500mm。采用微流化启动方式。冷态试验最低临界流

化风量为100000m3/h，显然较同容量等级循环流化床锅炉临界流化风量偏大。为减少热量损失，启动时采用80000m3/h的

流化风量，随着床温的升高逐渐加大风量直至大于临界流化风量。提前投煤燃烧。霍煤鸿骏铝电公司电厂燃用的是霍林河露天

矿褐煤。由于褐煤燃点在250℃～450之间，所以不必等到床温达到600℃时投煤。实践证实平均床温达到280℃就可以投煤燃

烧。床温达到600℃时就可以断油稳定燃烧。这样极大的减少了燃油量。对于燃用高着火温度燃料的电厂，在锅炉启动阶段可

以用褐煤做为引子煤，提高床温。床温达到设计煤种投煤温度，再燃用设计煤种。采用褐煤做为引子煤是循环流化床锅炉节油

技术措施方面非常有前途的方式。通过采用减小油枪出力、薄料层、微流化、提前投煤等手段达到机组快速、稳定启动，并减

少了启动燃油消耗量。

      3.2煤仓棚煤问题。

      原因分析。煤仓棚煤、搭桥是循环流化床锅炉最为常见的故障。从两台220t/hCFB炉运行来看煤仓棚煤的事故率很高，最

高时每班多达20余次。严重威胁到机组的稳定运行。按照电力部门目前的设计要求，成品煤仓的容积应能满足锅炉满出力8小

时以上的储煤量需求.成品煤堆积在锥形煤仓内受到煤的挤压，使煤粒之间、煤粒与煤仓壁之间产生摩擦力.越接近下煤口其摩

擦力和挤压力越大.所以在下煤口约1m处的煤越轻易搭桥.另外在一定范围内水份越大，煤粒间的粘着力也越大.使煤的流动性

恶化.霍林河煤矿褐煤收到基水分30％，加剧煤仓棚煤故障。下煤口越小越轻易堵煤，德国要求下煤口宽度在燃用烟煤时大于

等于1000mm，燃用褐煤时大于等于1200mm，下煤口长度则小于1200mm，煤仓与给煤机相连接的部分的金属斗加工成双

曲线形.国产循环流化床锅炉煤仓多为方体锥形，下煤口截面较小。采取的措施。1）在煤仓壁加装壁式电振机，定期振打。

2）煤仓加装的液压松动装置。3）定期降低煤位。采取上述措施极大缓解了棚煤故障的发生。但未从根本上解决问题。设计

院应充分考虑煤仓棚煤问题，将下煤口设计成双曲线型。并考虑煤仓内壁加装聚乙烯塑料板等方法防止粘煤。

    3.3给煤系统

     给煤机烧损。霍煤鸿骏铝电公司电220t/hCFB锅炉给煤机为耐压称重式密封皮带给煤机。这种给煤机较螺旋给煤机和埋刮

板给煤机的可靠性高.但应注重给煤口不宜正压，否则高温烟气反窜可能烧坏皮带.机组投产以来有两台给煤机因水冷屏爆破和

煤斗漏眼烧损。应对措施：1）落煤管加装快关阀。给煤机出口虽已设计了电动阀，但为了增加给煤机安全性可在落煤管加装

气动快速启闭阀，此阀与给煤机温度联锁.当给煤机超温时此阀快速关闭，并联跳给煤机.2）设置播煤增压风机。

给煤机超温。在机组调试期间出现了给煤机超温现象.空气预热器进风加热方式采用的是热风再循环.再循环门不严势必造成一

次风机出口温度过高.给煤机密封风接于一次风机出口造成给煤机超温.被迫将热风再循环管路堵死.对于采用称重密封皮带式给

煤机的锅炉，空气预热器进风加热方式不应采用热风再循环加热。

给煤机与进、出口电动闸板门DCS系统只是联锁启动，没有分部启动功能。停止给煤机时为防止煤在给煤皮带自燃必须将给

煤皮带上的煤拉空.这时操作就必须到就地分步操作，非常不便。

    3.4风室漏床料。

     2800×8800mm矩形水冷布风板布置有855个大直径钟罩式风帽，间距S1=S2=160mm，每个风帽由连接管和风帽头两部

分组成，风帽采用四面侧向开孔，孔径Φ15.5mm。风帽直接放在底座上，未采用任何连接。在运行中因风帽被风吹翻，风室

漏入大量床料被迫停炉多次。后采取风帽与底座点焊，运行情况大为好转。制造厂如采用风帽与底座罗纹连接不会发生风帽被

一次风吹翻的现象。

       3.5布风板布风严重不均。

      布风板阻力过小，减弱了风室均压稳流的作用。流化风量在50000Nm3/h时，中部已完全流化，但前后墙基本处于静止状

态。这样就必须用较大流化风量保证床料的正常流化。较高的流化风量带来的后果有如下：一.低负荷运行比较困难只能带到

30%B-ECR.此时床温已降至650℃.二.锅炉启动时风量大热量损失较多，启动速度慢.三.受热面磨损加剧。四.风机电耗增加。

除了改造风帽还没有更好的方法。

     3.6测点问题

      由于热电偶温度计价格昂贵，在密相区测点往往插入深度不够。这就造成了温度读数偏离真实值。给运行人员操作判定带

来一定影响。这就要求测点必须插入炉膛100～150mm长度，考虑到磨损。可在温度上加装防磨套管，既不影响传热又解决

了温度计磨损问题。正压区压力测点经常堵死，除采用防堵吹气装置外还必须定期吹扫。

      3.7大型循环流化床锅炉一般都设有加料系统.一是用来启炉铺设底料以减轻人工劳动强度，二是灰仓储备的灰渣可用在紧

急情况（风室漏料、煤质变化料层减薄等）.褐煤有易破碎的特点燃烧后的炉渣都在6mm以下，基本不用筛选细颗粒就可以做

为锅炉启动的床料。在渣仓下部可直接一条管路至炉膛气力输送床料更为节省人力、物力。