300 MW CFB鍋爐排渣系統(tǒng)的改造與升級

(山西省朔州市山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司,朔州 036800)

0 引 言

某廠為2×300 MW直接空冷凝汽式燃煤矸石發(fā)電機組，采用直接空冷和循環(huán)流化床鍋爐，其中1 060 t/h鍋爐消化吸收了法國阿爾斯通300 MW等級大型循環(huán)流化床鍋爐先進制造技術，鍋爐采用雙布風板單爐膛設計，包括四臺高溫絕熱式旋風分離器、四臺U型返料器和四臺外置式換熱器，排渣系統(tǒng)配套37 t/h風水冷渣器及25 t/h滾筒冷渣器聯(lián)合排渣技術。如圖1所示。

圖1 鍋爐總貌

1 排渣系統(tǒng)概述

隨著發(fā)電廠的飽和與目前電力市場的競爭形勢，對現(xiàn)有發(fā)電企業(yè)的負荷適應能力的要求會逐步提高，不止負荷要能帶的上去，還能壓的下來，這就考驗鍋爐方面的帶負荷能力了。目前該廠的排渣系統(tǒng)完全可以適應多煤種的變化，但也存在一些問題，如：風水冷渣器內部結焦、排渣不暢；風水冷渣器內部冷卻水管排泄露后不好確定漏點；風水冷渣器回風管處的澆注料容易脫落造成水冷壁泄露；滾筒冷渣器負荷較大，轉速較高，容易造成水冷套管的斷裂等。

目前該省新能源發(fā)電機組裝機容量較大，據(jù)報道已突破2 000萬千瓦，而作為傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)的火電企業(yè)將面臨較大挑戰(zhàn)，這就需要火電企業(yè)提高自適應能力，目前很多電廠正在進行火電靈活性改造。該廠針對目前較為嚴峻的發(fā)電形式，正在逐步適應，并對目前的排渣系統(tǒng)分析利弊后，將目前的排渣系統(tǒng)改造升級。未改造的排渣系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 鍋爐排渣系統(tǒng)

2 排渣系統(tǒng)改造升級

將某廠#3機組排渣系統(tǒng)中的兩臺風水冷渣器和兩臺滾筒冷渣器更換為四臺全新的滾筒冷渣器，單臺滾筒冷渣器出力為40 t/h，同時為實現(xiàn)鍋爐A、B兩條輸渣線能相互切換運行，在A、B輸渣機上新增兩臺雙向埋管板式輸送機，將原風水冷渣器回風口與爐膛結合處用澆注料填補，并對冷渣器進渣管的角度進行了優(yōu)化。

排渣系統(tǒng)改造后，鍋爐排渣能力明顯提高，爐內床壓高制約帶負荷的情況很少出現(xiàn)，提高了機組的帶負荷能力。正常運行時機組負荷隨時變化(機組在ACE模式)，爐內給煤量會大幅波動，通常給煤量在100 t/h上下波動 ，鍋爐基礎床壓較高，密相區(qū)壓力在8～9 kPa。由于該廠鍋爐形式為雙布風板、單爐膛設計，會增加鍋爐發(fā)生翻床的可能性，降低鍋爐運行的安全性。因此在改造后，滾筒冷渣器出力在30%～40%之間，不需要滿出力的情況下，鍋爐可接待滿負荷，并且相比之前，現(xiàn)在的滾筒冷渣器轉速較低，減少了冷渣器和設備基礎的振動，冷渣器冷卻水軟管的運行可靠性大大提高，提高了鍋爐運行的安全性。

3 結束語

目前排渣系統(tǒng)運行穩(wěn)定，故障率明顯降低，可靠性和安全性增加。但也會存在一些問題：

(1)滾筒冷渣器出渣溫度較高，大約在120 ℃，這樣的溫度會對輸渣設備產生一定的安全隱患，并會影響后續(xù)的灰渣拌濕，造成在底渣運輸過程中，會產生一定的揚塵，對環(huán)境有一定的影響。

(2)風水冷渣器的使用，會將爐膛內的大顆粒排出，細灰將返回爐膛繼續(xù)循環(huán)流化。將風水冷渣器替換為滾筒冷渣器后，會將部分的細灰排出爐膛，因為滾筒冷渣器無法選擇渣的粒徑，只要能進入滾筒冷渣器，就能將其排出。因此爐膛會損失部分細灰，會對爐內的循環(huán)造成一定影響。直觀的說，爐膛上部循環(huán)灰量會有所降低，如要維持爐膛溫度和鍋爐工況，爐內的給煤量會有所增加，這會使爐膛溫度升高。爐膛溫度的升高會造成爐內NOx的生成量增加，使脫硝系統(tǒng)出力增加。

這些問題會在以后的運行改造過程中逐步解決，本文主要分析了不同冷渣器對CFB鍋爐的影響，下一步將繼續(xù)致力于火電廠的靈活性改造任務，使CFB機組更加的安全、穩(wěn)定、長周期運行，成為更加適合電網結構的CFB火力發(fā)電機組。