迴圈流化床 CFB 鍋爐排渣系統故障及處理方法

2022-07-10 16:42:04 字數 2918 閱讀 4373

key words: circulating fluidized bed (cfb) boiler; cone valve; ash cooler; bed ash conveyer

1 前言

越南高岸電廠2x50mw機組的迴圈流化床鍋爐是由alstom設計,鍋爐bmcr工況下的主蒸汽引數為:流量238t/h,絕對壓力93.3bar, 溫度538℃ 。

鍋爐的排渣、輸渣系統主要包括:錐形閥、風水聯合冷渣器、輸渣機等。在除錯階段,越南高岸電廠因錐形閥處排不出渣停機一次、冷渣器排不出渣停機一次、輸渣機因電機過流保護動作頻繁停止工作。

上述問題直至優化或改造後才得到解決。這些改造方法在保證越南高岸電廠穩定執行方面起到了至關重要的作用。

高岸電廠鍋爐排渣系統簡要系統圖如圖1所示。鍋爐只設計乙個排渣口,由錐形閥控制排渣,排出的渣經風水聯合冷渣器進行分離,粗渣經空室間斷性地排入輸渣機,細渣經冷渣器i室、ii室、再由電動排渣閥排入輸渣機。在i室和ii室布置有水冷屏。

冷渣器流化風經獨立的管道分別送入空室、i室和ii室。

2 問題的提出

2.1 錐形閥堵渣

2023年8月1日2號機組並網後帶負荷約40mw,執行人員監視到床上壓力公升高,開啟錐形閥準備排渣,但床上壓力沒有下降趨勢,保持低負荷執行約2小時後,床上壓力公升至約14kpa,通過觀察爐膛床上各溫度、壓力測點分析為錐形閥處堵渣,無法繼續執行,被迫停機。

2.2 冷渣器堵渣

2023年1月14日1號機組冷渣器出口排渣溫度高達370℃ ,設計出渣溫度為150℃, 而且冷渣器排渣極其不順暢,無法滿足鍋爐排渣的需要。機組被迫停機。

2.3 輸渣機電機過流保護經常動作

2023年5月至7月間,頻繁出現電機過流保護動作而停止執行的故障,雖然及時清除了壓在鏈條上的爐渣恢復執行,但沒有**發生電機過流保護動作而停機的故障原因。

上述問題極大地阻礙了機組的正常執行。

3 解決的辦法

2.1改造alstom設計的錐形閥的觀察孔為通渣孔

alstom在錐形閥處設計了觀察孔,從實際執行上看,此觀察孔幾乎沒有什麼用處,因為一方面從執行引數上完全可以分析出錐形閥排渣是否順暢,另一方面通過此觀察孔幾乎什麼也看不到。在爭得alstom專家的同意後,我們對此觀察孔進行了改造。改造方法如圖2 。

首先,製作2個與原觀察孔玻璃大小一樣的園形鋼板,在圓形鋼板的中間鑽出直徑為φ20+1的圓孔,作為通渣管的支撐及導向孔,此圓孔不宜過大,防止鍋爐執行時從此處向外漏灰。

第二,用新製作的圓形鋼板代替原設計的觀察孔玻璃。

第三,製作一根長為φ20x2x170鋼管,尾部接耐壓大於8kg/cm2的橡膠軟管,軟管長度以能接入最近的壓縮空氣管道為宜。軟管接入壓縮空氣要有專門的閥門控制。

執行過程中遇到堵渣時可用此通渣管進行通堵。通渣時操作方法如下:

第一,保持一定的床上壓力,高岸電廠正常執行時床上壓力為7 kpa,發現錐形閥排不出渣後,可等到床上壓力公升至約9-10kpa的時候,負荷調整至大約保持在40mw左右,這樣一方面可以盡可能減少爐膛內爐渣增加的速度,另一方面還能防止一旦通堵成功,因錐形閥關閉速度較慢,床料流失過多,導致鍋爐因床上壓力過低保護動作而跳機。

第二,全開錐形閥,開啟給通渣管供氣的壓縮空氣閥門,提前給通渣管內部通入冷卻空氣,防止高溫爐渣燙損通渣管。

第三,將通渣管全部插入並接近爐膛的出渣口,反覆在爐膛排渣口處捅渣。

第四,執行人員一旦發現錐形閥與冷渣器間的排渣管道上的測溫儀表測得的溫度公升高,說明已經有新的高溫爐渣從爐膛排渣孔排出,就要立刻用對講機通知現場的通渣人員,停止通渣並抽出通渣管。將錐形閥切換至主控室操作。

另外,在執行點火初期,適當活動錐形閥,開關的幅度控制在5%左右,對防止啟動階段堵渣也有一定好處。

高岸電廠鍋爐因排不出渣而停機僅一次,改造後再沒有因排不出渣停機過。即使排不出渣,用通渣管疏通幾次即可正常排渣。

2.2風水聯合冷渣器排渣困難

冷渣器執行要求,空室主要是排粗渣,在2室出口渣的溫度要被冷卻到低於150℃才允許排入輸渣。高岸電廠在處理冷渣器排渣困難方面所採取的主要方法是:一要保證風帽通負孔暢通,優化冷渣器流化負的配風。

首先,對風帽進行了檢查,由於執行一段時間後,風帽內外容易被異物堵塞,需要及時清理。高岸電廠的冷渣器的風帽曾經被爐渣和脫落的澆注料顆粒堵塞。另外還發生過,2號爐施工時保溫巖棉被1號爐風機吸入,最後由於偶然的因素進入到冷渣器風室,堵塞了冷渣器風帽。

由此可見,流床鍋爐執行時,風機入口處要確保防止岩棉類物質進入,否則進入風系統後,極易堵塞鍋爐風帽,嚴重影響機組穩定執行。

第二,對冷渣器流化風機提供的總風量和進入各風室的風量要嚴格標定。

第三,對空室、一室、二室的風量比進行了調整,按4:3:3分配。

高岸電廠進入冷渣器的總風量為4.18kg,按照上述比例關係調整後的風量分別為 1.672 kg、1.

254 kg、1.254 kg。經過冷態試驗,排渣效果良好。

此處,調整時需注意,雖然各風室管道直徑相同,也不能按風門的開度進行風量分配,必需按標定好的風量測量儀表顯示的數量進行風量分配。最後,經過實際執行檢驗,冷渣器工作穩定,基本沒有再影響鍋爐執行。

2.3冷渣器排粗渣方式的改進。

輸渣機最高峰一天因電流過高跳閘6次,執行人員怎麼精心執行還是避免不了。經過反覆的觀察、分析後進行了簡單的改造即解決了問題。

輸渣機設計出力為每小時13噸,但對於排粗渣時的衝擊負荷考慮的不周,因排粗渣時一瞬間大量爐渣壓在輸渣機刮板上,瞬間負荷過大,輸渣機的能力是遠遠不夠的。

為解決這個問題,現場工作人員在直徑為300mm的出渣管道上安裝了3根活動的(可抽出、插入)直徑為φ20x2x400的小管,橫在主管的截面上,這樣在排粗渣時,出來的渣會分散並緩慢地進入輸渣機。為防止長時間執行後各別較大的渣塊堵塞排粗渣的管道,在執行時每間隔約8小時(大概為每執行一班的時間即可)將3根活動的小管抽出一次。另外,在排大渣時,要停止正常排渣,以減少輸渣機的集中負荷。

4 結論

在排除鍋爐排渣系統的故障方面,本文提及的方法經過實踐的檢驗是具有很強的可操作性和實用性的。

作者簡介:李默, 男,2023年出生,2023年畢業於哈爾濱工程大學熱能工程專業。

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