300MW循環(huán)流化床鍋爐頻繁BT的分析優(yōu)化

曹中平

摘?要：本文主要介紹了宏光發(fā)電廠2X300MW循環(huán)流化床鍋爐早期頻繁BT后，通過針對性的分析及優(yōu)化處理，最終有效的保證鍋爐的安全可靠運行。

關(guān)鍵詞：CFB;循環(huán)流化床鍋爐;BT;積灰;吹灰;改進(jìn)

1 宏光電廠300MW CFB概況

宏光發(fā)電公司所用鍋爐為東方鍋爐（集團）股份有限公司生產(chǎn)的循環(huán)流化床、亞臨界參數(shù)，一次中間再熱自然循環(huán)汽包爐。采用半緊身封閉、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，型號為DG1070/17.4—Ⅱ1，最大連續(xù)出力為1070t/h，過熱蒸汽壓力為17.4MPa、溫度為540℃，再熱蒸汽壓力為3.934/3.729MPa、溫度為333.1/540℃，配備300MW亞臨界中間再熱單軸雙缸雙排汽、直接空冷式汽輪發(fā)電機組。

鍋爐采用汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣—固分離、高溫回灰。采用床下點火器點火。鍋爐共布置10個給煤口，全部布置于爐前，在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置。爐膛底部是由水冷壁管彎制圍成的水冷風(fēng)室，水冷風(fēng)室兩側(cè)布置有一次熱風(fēng)道，進(jìn)風(fēng)型式為平行于布風(fēng)板從風(fēng)室兩側(cè)進(jìn)風(fēng)，由于空預(yù)器一、二次風(fēng)出口均在兩側(cè)，一次熱風(fēng)道布置較為簡單。一次熱風(fēng)道內(nèi)布置有4臺點火燃燒器。尾部采用雙煙道結(jié)構(gòu)，前煙道布置了3組低溫再熱器，后煙道布置有4組低溫過熱器，向下前后煙道合成一個，在其中布置有兩組螺旋鰭片管式省煤器和臥式空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器采用搪瓷管式，一、二次風(fēng)道分開布置，沿爐寬方向雙進(jìn)雙出。

2 鍋爐設(shè)置BT相關(guān)邏輯保護(hù)

循環(huán)流化床鍋爐設(shè)置主要保護(hù)為BT，即為鍋爐跳閘保護(hù)系統(tǒng)。BT動作后，通過主燃料跳閘和各風(fēng)機跳閘，而有效避免鍋爐造成更大的損壞。

BT觸發(fā)條件：

①爐膛壓力高高（+2489Pa），延時5s。

②爐膛壓力低低（-2489Pa），延時5s。

③汽包水位高高（+250mm），延時5s。

④汽包水位低低（-250mm），延時5s。

⑤高壓流化風(fēng)機全部跳閘。

⑥引風(fēng)機全部跳閘。

⑦一次風(fēng)機全部跳閘。

⑧二次風(fēng)機全部跳閘。

⑨高流風(fēng)機母管壓力低于30kPa，延時90s。

⑩蒸汽阻塞。

B11給水泵全停且床溫高于650℃，延時5s。

B12汽機跳閘且負(fù)荷>30%，同時旁路3s未打開。

B13手動按下兩個BT停爐按鈕。

3 我公司早期頻繁BT匯總

從2013年7月26日至2014年1月10日，期間共發(fā)生鍋爐BT動作5次，其中4次因鍋爐受熱面積灰嚴(yán)重，塌灰導(dǎo)致爐壓大幅波動造成。尤其2013底至2014年初連續(xù)BT動作4次，對對機組安全經(jīng)濟運行造成了巨大影響。

2013年7月26日因為鍋爐入爐煤顆粒太細(xì)，粒度≤2.0mm的占比接近60%，鍋爐灰渣比偏大，鍋爐空預(yù)受熱面積灰嚴(yán)重，吹灰過程中發(fā)生嚴(yán)重塌灰，引起鍋爐爐膛壓力大幅波動，觸發(fā)“爐膛壓力高”保護(hù)，BT動作，期間影響發(fā)電量約216MW。

2013年11月4日因為受熱面積灰嚴(yán)重，吹灰過程塌灰造成爐膛壓力迅速升高，最高達(dá)+3175pa，BT動作，期間影響發(fā)電量約200MW。（參數(shù)見右表）

2014年12月11日機組正常運行中，受熱面積灰嚴(yán)重，突然塌灰造成爐膛壓力急劇升高，觸發(fā)“爐膛壓力高”保護(hù)，BT動作。

4 原因分析及優(yōu)化處理

多次造成BT，通過對空預(yù)出口與引風(fēng)機進(jìn)口煙氣壓力變化，確定空預(yù)出口水平煙道處為易積灰區(qū)域（與使用煤種的灰份和煙道設(shè)計有很大關(guān)系）。BT原因，受熱面積灰是一方面，煙道結(jié)構(gòu)易積灰、使用煤種灰分高及入爐煤粒徑太小是主要原因，對此公司及各部門高度重視，主要通過以下方法措施進(jìn)行改進(jìn)完善：（1）運行調(diào)整合理對受熱面進(jìn)行吹灰，增加蒸汽吹灰及空預(yù)吹灰次數(shù)，每班多加兩次空氣預(yù)熱器吹灰，并把蒸汽吹灰分為前后兩階段進(jìn)行。這樣避免蒸汽吹灰兩根吹灰槍同時進(jìn)入，爐壓波動大。（2）新增空氣預(yù)熱器出口煙道吹掃，左右側(cè)各布置3根吹掃管，定時吹掃，有效控制該煙道處的大量積灰。（每側(cè)風(fēng)道底部積灰區(qū)域均勻布置18個小型鐘罩型風(fēng)帽）。（3）燃料部合理控制入爐煤粒徑，保證鍋爐灰渣比，降低尾部煙道的積灰。（4）分離器進(jìn)行了技術(shù)改造，#1、#2、#3旋風(fēng)分離器進(jìn)口截面縮小以提高分離效率，具體為#1、#3由19.58m2縮小為17m2，#2由19.58m2縮小為15m2，提高煙氣進(jìn)口速度，從而提高了分離效率。

5 結(jié)語

宏光發(fā)電有限公司300MW CFB鍋爐經(jīng)過從入爐煤粒徑、灰份控制和設(shè)備設(shè)計方面，不斷探索改進(jìn)，我公司再未發(fā)生過因塌灰爐壓波動大造成BT，保證機組安全穩(wěn)定運行。雖我廠鍋爐仍在不斷改進(jìn)，完善，此次針對性的改進(jìn)，為各位同仁提供參考，同時建議鍋爐生產(chǎn)廠家對分離器和煙道改進(jìn)（東鍋持續(xù)生產(chǎn)的鍋爐已經(jīng)沒有我們這種出口水平煙道的結(jié)構(gòu)）。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣敏華，肖平.大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]孫獻(xiàn)斌，黃中.大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)與工程應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2009.

[3]蔡新春，王慧麗.循環(huán)流化床鍋爐熱效率偏低原因分析及解決措施[J].熱力發(fā)電，2010，39（7）：47-49.