淺談循環(huán)流化床鍋爐生產(chǎn)運行技巧

孫樹杰

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0028-01

大慶石化熱電廠現(xiàn)有兩臺循環(huán)流化床鍋爐，在燃用設(shè)計煤種時鍋爐負荷為220t/h，短時最大工況可達240t/h，鍋爐保證脫硫效率大于80%。鍋爐在燃用設(shè)計煤種時，不投油長期安全穩(wěn)定運行的最低負荷為鍋爐的50%負荷，鍋爐在大于等于60%負荷情況下保證設(shè)計蒸汽參數(shù)，鍋爐各種運行情況下床溫均勻，床表面溫差最大不超過50℃，鍋爐兩側(cè)煙溫度不大于50℃。給煤機將煤送入落煤管，然后由風(fēng)吹入爐膛，與流化狀態(tài)下的的循環(huán)物料摻混燃燒，循環(huán)物料經(jīng)爐膛進入分離室，鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風(fēng)機提供。一次風(fēng)機送出的空氣預(yù)熱器預(yù)熱后由左右兩側(cè)風(fēng)道引入爐前水冷風(fēng)室中，通過水冷布風(fēng)板上的風(fēng)帽及播煤風(fēng)口過入燃燒室；二次風(fēng)經(jīng)管式空氣預(yù)熱后由兩次二次風(fēng)口進入爐膛，補充空氣與攏動混合。

鍋爐給水經(jīng)過省煤器加熱后進入鍋筒。鍋筒內(nèi)的飽和水經(jīng)集中下降管、分配管進入水冷壁下降管、上升管、上集箱，然后從引出管進入鍋筒。鍋筒內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置以分離飽和水和汽，飽和蒸汽經(jīng)汽冷煙道進汽冷分離器進口、再依次進入汽冷包墻、低溫過熱器、一級噴水減溫器、爐內(nèi)屏式過熱器、二級噴水減溫器、再進入高溫過熱器，蒸汽經(jīng)其加熱到額定汽溫汽壓后從高溫過熱器出口集箱，最后從主汽閥至主蒸汽管道。鍋爐采用單鍋筒橫置式自然循環(huán)、圓形汽冷分離、膜式壁爐膛，全懸吊，全鋼架Π型結(jié)構(gòu)，鍋爐室內(nèi)布置，在運行層8.0m標高設(shè)置鋼平臺，爐架四周設(shè)置柵格平臺，供檢修用.鍋爐鋼架承受司水小室的荷載?？諝忸A(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)在鍋爐性能試驗時不大于5%，除塵器下的飛灰含碳量的保證值為不大于8%，爐渣含碳量不大于2%，鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量下，煙風(fēng)系統(tǒng)實際降壓與設(shè)計降壓的偏差不超過10%，鍋筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)采取合理措施，避免爐水和進入鍋筒的給水與溫度較高的鍋筒壁直接接觸，以降低鍋筒壁溫差和熱應(yīng)力。

鍋筒水冷壁的下降管孔，進水管孔及其它可能出現(xiàn)的管孔，采取合理的管孔結(jié)構(gòu)型式和配水方式，防止管孔附近的熱疲勞裂紋。鍋筒上給出兩組電極點水位計、三組雙室平穩(wěn)容器和一次閥門，平衡容器與電氣補償方法相匹配。測點位置能真實反應(yīng)汽包內(nèi)的真實水位，防止汽流、水流等因素影響而造成虛假水位，并考慮DCS接點。汽包設(shè)有兩組就地全量程水位計，水位計安全可靠，便于觀察，指示正確，在運行情況下就地水位之間偏差不大于±20mm，用無盲點雙色水位計，壓力等級按25MPa。鍋筒上有供酸洗、熱工測量、連續(xù)排污、水壓試驗、緊急放水、爐水及蒸汽取樣、水位報警和控制、空氣閥及充氮等的管座和相應(yīng)的閥門。合理的爐膛斷面和爐膛高度確保燃燒的完全和合理的流化，確保燃燒完全，爐內(nèi)溫度場均勻，布風(fēng)板和爐膛不結(jié)焦，耐磨損，使設(shè)計的鍋爐具有可用率高、經(jīng)濟性好、調(diào)峰性能好、燃料適應(yīng)性強、燃料適應(yīng)穩(wěn)定，為加快機組起動，水冷壁下集箱按要求設(shè)置蒸汽加熱裝置，包括加熱蒸汽分配管，高壓手動截止閥。鍋爐燃用的設(shè)計煤種是揮發(fā)份較高的煙煤。為保證燃燼和爐膛吸熱，爐膛布風(fēng)板至爐膛頂部有足夠的高度，約為32.2m，灰停留時間超過6s。爐膛四周、下部燃燒室以及爐頂均為膜式壁結(jié)構(gòu)，以保證燃燒室的嚴密性，水冷壁與風(fēng)室接合處、水冷壁與旋風(fēng)分離器、水冷壁與回料裝置及鍋爐各門孔均有良好的密封結(jié)構(gòu)，保證水冷壁能自由膨脹并不漏風(fēng)。下降管為三根集中下降管，然后由分配管引至各水冷壁下集箱。長方形的爐膛布置4個獨立循環(huán)回路，使爐膛四周受熱均勻，以保證沿燃燒室寬度均勻產(chǎn)汽，沿鍋筒全長的水位均衡，有效避免水循環(huán)不良現(xiàn)象。爐水冷壁管中水流分配和加熱均勻，在各種負荷下，水冷壁管中有足夠的重量流速，防止在管中產(chǎn)生膜態(tài)沸騰現(xiàn)象，前后墻在爐膛下部收縮形成錐形爐底，水冷布板和風(fēng)室由后墻水冷壁向前彎與兩側(cè)水冷壁共同形成，水冷壁定期排污裝置設(shè)在下集箱最低處，并配備一道手動閥門和一道電動閥門，保證水冷壁管及集箱內(nèi)的積水能放空，大直經(jīng)下降管排污配一道手動閥、一道電動閥，鍋爐爐頂設(shè)有專供檢修爐膛內(nèi)部時裝設(shè)臨時升降機具及腳手架用的預(yù)留孔。爐頂密封采用金屬密封套等多種密封結(jié)構(gòu)，以避免爐頂漏煙和漏灰。

爐膛出口布置兩只圓形汽冷分離器，分離器入口處前部分由爐膛后墻的一部分向后彎制形成加速段，后段則有汽冷加速煙道與分離器進口形成一定下傾角度進入分離器，兩者間設(shè)有非金屬膨脹節(jié)，整個分離器由膜式壁組成，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，和鍋爐爐膛融成一體懸吊于爐頂。旋風(fēng)分離器起動升溫、停爐降溫曲線和允許的升溫、降溫速度的上限值同爐本體，分離器料斗內(nèi)設(shè)熱電偶插孔，以監(jiān)察回料溫度，并確保該處密封。為使分離器有極好的使用壽命，在分離器內(nèi)表焊有密排抓釘，并澆注有一層特種耐磨澆注料，使整個分離器的內(nèi)表面能得到很好的保護。給煤直接從爐前進入爐膛，且煤進料口布置在敷設(shè)有耐火材料的爐膛下部還原區(qū)，遠離二次風(fēng)入口點，從而使細煤在被高速氣體夾帶前有較長的停留時間，進料口壓力比爐膛高，以防止熱氣體從爐內(nèi)反吹。給煤機出口起至給煤口，燃煤由給煤機送入煤管，再由播煤風(fēng)送入燃燒室，給煤量的多少通過改變給煤機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)，在給煤機外的直管上接有膨脹節(jié)，解決給煤機和爐膛水冷壁之間的膨脹差。播煤風(fēng)管連接在每個給煤機的入口，管路上配備風(fēng)門以控制入口風(fēng)量，二次風(fēng)通過二次風(fēng)管分別由前后墻送入燃燒室不同高度空間，并使二次風(fēng)對物料有良好的穿透能力?；亓峡诘脑O(shè)置在回料能均勻分布于布風(fēng)板上，不發(fā)生局部堆積和局部過熱，并能防止二次風(fēng)返入?；亓瞎苌显O(shè)有監(jiān)測返料正常的檢測點。返料閥直接吊掛在分離器腿下部，和分離器一起膨脹，所以分離器與返料閥之間膨脹很小。整個返料閥體內(nèi)由耐火材料制成，底下設(shè)一根清灰管。鍋爐在汽冷分離器下直接有一個具有自平衡特性的非機械式回料閥，內(nèi)襯有防磨異型磚。

本鍋爐采用輻射和對流相結(jié)合過熱系統(tǒng)，有加速煙道、汽冷分離器、包墻管、低溫過熱器，兩級噴水減溫器、高溫過熱器組成，過熱器系統(tǒng)出口設(shè)有充氮及排放空氣及水壓實驗后放水管的插座和閥門，過熱器出口集箱能承受主蒸汽管路一定的推力力距，在變工況和煤種變化情況下噴水減溫器滿足下列要求：總噴水量控制在設(shè)計值范圍內(nèi)；減溫器設(shè)在蒸汽連接管上，噴水頭裝在檢修的位置。引入減溫器的減溫水管在設(shè)計時采取結(jié)構(gòu)措施，防止減溫器產(chǎn)生疲勞裂紋，過熱器和減溫器的設(shè)計保證各段受熱面在啟動，停爐及事故處理過程中不會超溫。過熱器設(shè)足夠的工質(zhì)溫度與壁溫測點。鍋爐本體集箱設(shè)有熱電偶安裝插座，插座連接方式為焊接。省煤器入口聯(lián)箱設(shè)有牢靠的固定點，能承受主給水管道一定的熱膨脹推力和力矩，鍋爐尾部煙道的省煤器管組之間留有足夠空間，且均留有人孔門，以供檢修之用。在鍋筒和下級省煤之間設(shè)有再循環(huán)管道，以確保鍋爐啟動過程中省煤器有必要的冷卻，配有一道電動門、一道手動門。省煤器管束最上面二排裝設(shè)防摸蓋板，蛇形管彎頭處與四周墻壁間裝設(shè)防磨阻流板及防磨罩。省煤器的平均氣流速度控制在最高設(shè)計速度以下，以減少煙氣對管子的磨損。鍋爐各部件及相互之間有一定的膨脹間隙，可防止受熱面由于膨脹受約束而變形。平臺樓梯以適應(yīng)運行檢修需要設(shè)置，并符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范。鍋爐平臺扶梯的設(shè)置已考慮到避開鍋爐本體管道煙風(fēng)道的布置，并充分考慮空氣預(yù)熱器等部件檢修抽出方便。鍋筒、頂部連接管、爐膛、分離器、高溫過熱器、屏式過熱器，低溫過熱器、包墻管等全部懸吊在鍋爐頂梁上。鍋爐構(gòu)架除承受鍋爐本體負荷外，還能承受鍋爐范圍內(nèi)的各種汽水管路、鍋筒小室、爐頂單軌吊、給煤機平臺等。

熱電廠兩臺循環(huán)硫化床鍋爐擔(dān)負著為大慶石化公司大乙烯生產(chǎn)提供動力的責(zé)任，在平時的生產(chǎn)運行過程中，員工要熟悉鍋爐的結(jié)構(gòu)和性能，嚴格按照你操作規(guī)程進行操作，保證安全生產(chǎn)運行，為石化的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障。endprint