300MW循环流化床锅炉调试.doc

300MW循环流化床锅炉调试
李 恩
(四川省电力工业调整试验所,四川省 成都 610016)
【摘 要】 详细介绍了四川白马300MW循环流化床锅炉的调试情况,分析了调试中出现的设计、设备、运行等问题,以及对调试工作的体会,对大型循环流化床锅炉调试、运行具有较高的参考价值。
【关键词】300MW循环流化床锅炉;调试;问题;分析处理
1.系统简介
四川白马1×300MW循环流化床示范工程锅炉为引进法国ALSTOM设计制造的亚临界、自然循环、中间再热的循环流化床燃煤锅炉。锅炉本体由五跨组成,第一、二跨布置有由炉膛、高温钢板旋风分离器、回料器以及外置床组成的主循环回路、冷渣器以及二次风系统等;第三、四跨布置尾部烟道(高温过热器、低温再热器以及省煤器、省煤器灰斗等);第五跨为单独布置的回转式空气预热器。炉膛采用全膜式水冷壁结构,宽15051mm,深12615mm,炉膛底部采用裤衩型将炉膛分为两个床。
锅炉配有两台50%容量、定速、离心式一次风机,为炉膛物料提供流化风;两台50%容量、定速、离心式二次风机,主要为锅炉燃烧提供足够的燃烧空气和给料系统的密封风;5台高压流化风机,主要向外置床、冷渣器、回料器等提供流化风。为将烟气从炉膛吸出,克服阻力,配有两台静叶可调离心式引风机。烟囱设计高度210米,出口直径5.0米。
锅炉启动采用床下点火、床上助燃方式,点火燃料为#0轻柴油。床下风道燃烧器根据炉膛结构分两侧布置,每侧配两只油枪,采用空气雾化,一级高能点火,单只油枪出力为800—3955kg/h,风道燃烧器的总输入热量为9.2—46MW。床上油枪共十二只,每侧炉膛配备六只(前、后墙各一只,内侧墙布置四只),采用蒸汽雾化,单只油枪出力250—1700kg/h,总输入热量为6.59—19.77MW,不设置点火装置,通过较高的炉膛温度直接引燃#0轻柴油。
锅炉设有四个旋风分离器、四台回料器、四台外置床,分别布置于炉膛两侧,构成锅炉的灰循环系统。在煤仓间布置4个煤仓,相应设有4条给煤线,每条给煤线由一台称重式皮带给煤机和一台变频调速式刮板给料机组成,分别从四个料腿将煤送入炉膛,每条给煤线设计出力60t/h。
输煤系统为双线结构,采用两级破碎、一级筛分,其中二级破碎机由ALSTOM供货,引进德国AUBMA制造的可逆环锤式破碎机,设计单台出力为310t/h。每条输煤线包括8条输送皮带,满足火车卸煤和煤场来煤都能进入炉前煤斗的要求。
石灰石原料经一级破碎后由输送系统送入炉前原料仓,再经石灰石制备系统进行二级破碎后,最后由石灰石加入系统通过气力输送从四个料腿送入炉膛。
锅炉还配有一套床料加入系统,可将启动床料从渣库底部出口、由一台仓泵气力输送至炉膛或外置床。
厂区除灰除渣采用灰、渣分除方式,电除尘器下的细灰通过浓相气力输送系统输送到2个飞灰库,由汽车送到灰场。从冷渣器排出的底渣采用机械输送方式,送至渣库,再由汽车送到灰场。
本工程采用机、电、炉集中控制。DCS采用ABB(德国)公司Symphony系统,覆盖机、炉、电及循环水泵房等辅助系统。设全厂辅助网络PLC控制系统,包括循环水精处理系统和电除尘控制系统。设全厂电视监控系统和输煤电视监控系统。厂外水系统和输煤系统单独设置PLC控制系统,CEMS烟气连续监测系统。
2.锅炉主要参数
?主要技术参数如下:
参 数 名 称
单 位
数 值
最大连续蒸发量
T/h
1025
过热器出口压力
Mpa
17.4
过热器出口温度
℃
540
再热器进口压力
Mpa
3.874
再热器进口温度
℃
331
再热器出口压力
MPa
3.694
再热器出口温度
℃
540
给水温度
℃
280
排烟温度
℃
120.5
锅炉效率
%
91.9
?燃煤特性
名 称
符号
单位
设计煤种
校核煤种
碳
Car
%
49.81
44.96
硫
Sar
%
2.93
2.98
灰份
Aar
%
35.27
38.57
全水份
war
%
7.69
9.5
空气干燥基挥发份
Vdaf
%
14.99
16.39
收到基低位发热量
Qnet.ar
KJ/kg
18635
17154
3.分系统调试
3.1.主要分系统调试情况
3.1.1炉前系统及锅炉化学清洗
炉前系统清洗采用高效碱洗除油剂,清洗范围包括凝汽器、除氧器,高、低加汽侧、水侧。9月23日19:00系统开始上水冲洗,至25日4:15完成。
锅炉本体采用盐酸清洗,氮气顶排,范围包括省煤器、汽包、水冷壁、降水管、下联箱。考虑到废液处理及排放,中间钝化采用0.1%双氧水作为钝化剂,最终钝化在锅炉烘炉期间进行,维持汽包压力40bar、联氨含量在1ppm左右, 36小时。10月12日锅炉上水冲洗至14日17:00完成。
3.1.2锅炉烘炉
1)烘炉方案
本锅炉耐火耐磨材料总重量超过4000吨,20多个品种,每个品种又有多个规格,施工复杂、难度极大,施工期近5个月。耐火材料的低、中温养护直接决定着耐火材料的使用寿命,特别是烘炉时现场条件较差、又无大型循环流化床烘炉的经验,因此烘炉工作必须高度重视。
按照耐火材料厂家提供的烘炉温升控制曲线,耐火耐磨材料的低、中温养护需要经历150℃、250℃、500℃三个恒温阶段,直接采用风道燃烧器的正式油枪或床枪,温升速度和恒温水平均无法满足材料的要求,经现场各方充分讨论,决定采用烟气发生器(烘炉机)为加热热源。烘炉机在需要烘烤部位附近分区、多点布置,燃用#0轻柴油(锅炉正式用油),在炉外产生热烟气,通过导烟管引到需烘干的区域,热烟气温度能在150℃~850℃范围内连续可调,从而有效控制热烟温度和温升速率,将各部位耐火耐磨材料温度达到500℃左右。
根据炉内耐火材料的总数量,及升温至500℃的温度要求,计算理论烘炉时需要输入的热量大约为80000KW/h,考虑到烘炉机油枪出力有100kg.h、200kg/h两种规格,因此烘炉时共需烘炉机46台,冷渣器因空间较小,采用4台小油枪外,其余均为出力200kg/h的油枪。被烘烤部位共有正式温度测点50个,为加强温度监视,新增临时温度测点48个。临时温度点采用K型垲装热电偶作为测量元件,通过临时数据采集系统,接至控制就地温度巡检表, 集中监视、记录。
2)烘炉情况
锅炉于10月30日21:30点燃位于左侧点火风道的第一台烘炉机开始烘炉,至11月18日9:15停运所有烘炉机,完成烘炉工作,历时20天,共耗燃油580吨,因汽机高压主汽门泄漏;高旁快开;空预器隔离材料着火,烘炉中断三次。
烘炉后期点火风道、冷渣器、外置床、回料器温度达到500℃,炉膛下部温度达430℃,炉膛上部温度达330℃、分离器出口温度达440℃。烘炉结束后检查各部位耐火耐磨材料,未发现裂缝、变形、损坏和脱落等现象,最大裂纹不超过5mm。
3.1.3锅炉冷态试验
在第五次设计联络会上,经与锅炉制造商ALSTOM反复讨论,最终确定锅炉冷态空气动力场试验应包括一、二次风、流化风风量测量装置的标定;炉膛布风板阻力特性试验;炉膛不同料层高度下的阻力特性和临界流化速度测定;布风均匀性试验;外置换热器布风板阻力、料层阻力特性测定等内容。
1)风量标定
对风量装