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12.5MW循環流化床鍋爐磨損治理措施
發布時間:2013-07-10 08:59 來源:未知
流化床鍋爐的特點具有固流動,對燃料的極好的的適應性,良好的環保性,燃燒熱強度大,調節行非常好,灰渣利用率高,其缺點是布風系統復雜,爐膛磨損大,氮氧化物排放高等問題,為了保證鍋爐安全運行,對設備進行一下優化。
一、降低灰濃度
循環灰濃度即循環物料量,是影響爐內傳熱、床溫、蒸發量、蒸汽溫度的重要參數,同時對磨損也有很大影響。12.5 MW循環流化床鍋爐衡量灰濃度的指標為爐膛上部差壓。降低循環灰濃度手段為降低一次風量、降低爐膛差壓、合理控制入爐煤及床料粒度。
1.降低爐膛差壓
爐膛差壓是衡量爐膛內部床料量的指標,差壓高,床料多,燃燒穩定性、經濟性高,爐膛各部溫度均勻,底渣可燃物低;差壓過低可能導致爐膛下部床溫偏高,底渣可燃物偏高,經濟性差。按設計,爐膛差壓根據負荷變化范圍為17KPa(100%BMCR)~21.95KPa( 50% BMCR),根據風量調整試驗結果,確定按如下差壓運行既可保證燃燒安全性、經濟性,又能有效降低循環灰濃度,從而達到減少磨損的目的,富通新能源銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
2.控制床料粒度
通過摸索和試驗,確立包括來煤控制、初選控制、細碎間隙控制、入爐煤粒度篩分制度、細碎定期調整籌一整套措施,解決人爐煤粒度控制問題。另外,每次停爐后置換合格床料也是控制床料粒度重要的手段。
3.降低一次風量
一次風量大意味著更多的床料達到終端沉降速度,參與循環,使循環倍率提高,煙氣中灰濃度提高,不同區域循環灰粒度也相應增大,這些因素都會使磨損加劇。
二、使用低磨損燃料、床料
1.燃煤選擇
機組試運及投運前3個月均燃用山西晉中貧煤,而后改用陽原褐煤,停爐檢查發現水冷壁磨損面積和磨損深度大大減輕,證明了燃用褐煤對減輕循環流化床鍋爐水冷壁磨損的作用是明顯的。
2.啟動床料控制
鍋爐啟動前需要加入近80t床料,稱為啟動床料,其粒徑、形狀、硬度、成分直接影響磨損狀況。首先啟動床料入爐前應篩分,保證顆粒度不大于10毫米,并取樣做篩分試驗,驗證其粒度是否符合床料粒度級配要求;其次,優先選用爐渣作啟動床料。一般來說,啟動床料可以選用爐渣或河沙,但不同成分的床料其硬度是不同的。河沙雖然粒度均勻,但Si和Al成分較高,對受熱面的磨損性強。所以,啟動床料應優先使用篩分過的爐渣。
3.改變燃料的磨損特性
通過試驗證明,在循環流化床鍋爐中加入石灰石后,床料中CaSO。含量升高,床料平均硬度下降,對受熱面沖蝕磨損速率明顯降低,因此,投入石灰石,改變床料成分,對減輕磨損是有一定作用的。
三、設備治理與改造
1.加高防磨凸臺
爐膛水冷壁磨損較嚴重區域為防磨凸臺上部150mm處,特別是靠近中間水冷蒸發屏區域及四角區域,根據這些磨損實際情況,應提高中間水冷蒸發屏及四角區域水冷壁防磨澆注料高度。爐膛中間水冷屏與膜式壁交界處磨損的原因為,床料在兩側爐膛間翻滾,區域為凸臺上部150~ 200mm.因此,此處防磨澆筑高度提高300mm,即可達到減少磨損的目的。爐膛四角水冷壁磨損原因是粒子濃度高,為防止磨損,須將凸臺上升到粒度濃度較低區域,為此,可將凸臺提高3米,使四角區域凸臺進入稀相區。
2.金屬表面處理
金屬表面處理主要包括兩方面的工作:表面打磨和噴涂。金屬表面打磨費時費,但對減小爐內受熱面沖蝕磨損效用顯著,因此每次水冷壁補焊后都應認真打磨焊縫,直至焊補部位光滑平整。噴涂技術是一項有效的防磨措施,它能防止磨損和腐蝕的原因為:涂層的硬度較基體的硬度更大;涂層在高溫下會生成致密、堅硬和化學穩定性更好的氧化層,且氧化層與其基體的結合更牢。
3.安裝泄漏監測裝置
受熱面泄漏處理的關鍵在于及時發現,減小損失及檢修時間,而循環流化床鍋爐由于運行環境噪音較大,多數受熱面外敷耐磨、保溫澆筑料,泄漏發生后不易發現。因此在爐膛、尾部煙道和外置床受熱面安裝泄漏監測裝置,為及早發現受熱面泄漏、防止泄漏事故擴大提供了一個有效的手段。
4.改變水冷壁管的幾何形狀
水冷壁防磨凸臺上部是受熱面磨損最嚴重的區域,主要的防磨措施有:加防磨護板、加局部擋板或導流板、提高防磨凸臺高度、網滑防磨凸臺等。
四、結束語
通過多種防磨措施的實施,白3月20日至今,未發生一啟受熱面泄漏事故,其中8號機組已連續運行超過200天,完成了采用相同技術的12.5MW循環流化床鍋爐用了5年時間才達到的目標。公司兩臺12.5MW循環流化床鍋爐磨損嚴重的形勢已得到根本改善,提高了鍋爐運行的安全性、穩定性,為公司帶來了良好的經濟效益。在電網負荷緊張的供電形式下,機組的安全、穩定運行有效保證了電網安全和正常供電,同時也為12.5 MW循環流化床鍋爐長周期運行提供了很好的解決方案,促進了環保型大容量機組在國內的發展。
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