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干貨｜循環流化床鍋爐返料異常的分析及預防調整

2018-05-23 15:53:39 大云網　點擊量：評論 (0)

某電廠480t hCFB鍋爐采用超高壓參數中間再熱設計。該鍋爐主要由爐膛、汽冷旋風分離器、自平衡U形返料器和尾部對流煙道組成。此返料器出口采

某電廠480t/hCFB鍋爐采用超高壓參數中間再熱設計。該鍋爐主要由爐膛、汽冷旋風分離器、自平衡“U”形返料器和尾部對流煙道組成。此返料器出口采用了一分為二的結構，返料器用風由3臺羅茨風機供給，每臺出力50%，兩用一備。

(來源：循環流化床發電作者：王雁珍)

在調試期間及運行初期多次出現一側返料不暢，帶負荷困難問題，多發生在石灰石系統投入，鍋爐燃燒劣質褐煤，機組帶三分之二負荷時，需要快速升降負荷階段。

1現象原因分析

1.1現象總結

由下表數據可總結出發生返料異常時的現象。

(1)旋風筒入口壓力會由負壓波動到正壓，直至滿量程并持續報警;

(2)旋風筒料位差壓兩側突然出現大偏差，直至顯示趨于零;

(3)床層壓力快速下降并持續報警;

(4)爐膛壓差快速下降;

(5)經過一段時間后，異常側的返料溫度會降低很多;

(6)對于燃燒煙煤等高熱值煤時還會有床溫持續升高的現象。

1.2原因分析

CFB鍋爐“U”形返料器的兩個關鍵功能：一是使再循環物料從旋風分離器連續不斷地回爐膛;二是提供旋風分離器負壓和爐膛下部正壓之間的密封，防止爐膛的高溫煙氣反竄到分離器，影響分離器的效率。而實現這些功能是靠在立管中建立合適的料位并通過自平衡來達到的。這樣就很容易分析出發生返料不暢的主要原因是兩方面：一是返料通道受阻;二是循環物料自平衡被打破，瞬間料位超高，壓床了。

(1)返料通道受阻原因無非兩方面：一方面是返料器內進入異物，阻塞了返料的流動的通道。正常運行的鍋爐一般是澆注料脫落導致或者是返料器超溫結焦;另一方面阻力來自于返料器出口阻力。爐膛床壓太高，冷渣機故障放渣不及時，一次風瞬間減少太多都會導致爐膛床壓升高，于此同時返料風壓調整不及時，克服不了系統靜壓和爐膛的阻力，就會瞬間壓床;還有一方面的原因發生在一些技術不成熟的鍋爐廠的小型鍋爐的設計上，就是返料器床面至返料腿高度太高或者是隔板太高，影響了循環物料的順利流動。

(2)立管料位超高，自平衡被打破的原因：①來自于返料通道受阻的第二方面，在快速降負荷時，床壓的波動打破自平衡。正常情況下立管的料位會隨著負荷的增減自己調節，當返料器由于出口阻力增加太多，返料風壓不足以維持返料器的流化和克服出口的阻力就會出現此現象;②燃燒偏離設計煤種的高灰分劣質煤。劣質煤灰分高、粒度小偏離了設計值，額外增加了循環灰量，導致立管料位快速升高，自平衡調節不了就造成了返料不通暢出現脈動現象;③返料風壓沒有達到設計值，不足以克服阻力并維持返料的流化。

預防調整措施

根據上述分析，需從以下幾方面入手進行預防。

2.1預防措施

(1)首先要確保安裝是按照設計圖紙施工且安裝質量達標。在調試初期安裝結束后就要認真檢查以下幾點：返料器及風室內無雜物;小風帽風孔暢通且流化區域和返料區域的風帽安裝正確，一般流化區域的風帽孔徑小且開孔數少返料區域的則反之;從返料器內部檢查返料器區域的風壓取樣點暢通沒有被澆注料堵塞，外部檢查壓差變送器的正負壓側連接正確;從返料器內部檢查返料溫度熱電偶能夠探出澆注料插入返料內，準確測量返料溫度。以上這些檢查都是確保返料器能夠穩定運行的前提條件，正常停爐檢修時也要定期清理維護。

(2)其次是完善主要測點的報警機制。很多現場重要測點不設置報警值，當事故發生初期沒有預警，等人工發現再干預時已錯過了最佳調整時間。下表是流化床鍋爐比較通用的報警值。

設置這些報警值就可以第一時間提醒運行人員返料異常，給處理事故贏得時間。這里尤其是旋風筒入口壓力和料位差壓反應最快。當入口壓力變正，表明立管料位已經上升到測點位置，不加以調整馬上料位差壓會變小直至壓床。這里料位差壓為什么變小，是因為低壓側因為料位高變正，高壓側因為流化不起來壓力變小所致，所以當料位差壓突然變小和另一側偏差大不是表明立管料位低了。

(3)有了監視預警以后就可以從運行方面進行預防，盡量避免發生返料異常。首先就是帶大負荷升降負荷時增減風量要慢，尤其是降負荷前要先把床壓降下來加快排渣，因為先降一次風會使床壓升高增加返料阻力。其次就是預操作，當變動負荷或者改燒灰分大的劣質煤種再者投入石灰石系統時，在保證返料風量的前提下提高返料風壓，如沒有可調手段可以啟動備用風機，但是一定要做好泄壓措施，返料風壓瞬間波動很大，大量的返料進入爐膛反而會導致爐膛壓力高跳閘。

2.2調整措施

雖說預防為主，但實際運行中還是會發生。這樣可以從事故輕重來分步調節。當單側返料器發生返料不暢或脈動，而床溫沒有升高太多時，可以緩慢適當減少兩側返料器的流化風量增加故障側的返料風量風壓，加強排渣保證較低的床壓，監視各參數的的變化趨勢，一般經過15min左右能恢復正常。當調整無效或者單側返料已不返料，床溫突升，最直接有效的措施就是啟動備用返料風機或者打開事故放灰管。但啟動返料風機同時也要打開返料風壓調整門，緩慢提高返料風壓風量;打開事故放灰管時要少量多次的放灰，避免床溫突升突降，爐膛壓力波動跳閘。以下兩張截圖是實際采取以上措施的效果趨勢。