旋風(fēng)分離器故障匯總

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1、J閥〔旋風(fēng)別離器〕故障〔此故障主要出現(xiàn)在國產(chǎn)化的 CFB鍋爐〕. J閥〔旋風(fēng)別離器〕故障主要現(xiàn)象 J閥入口靜壓波動大導(dǎo)致J閥回料不連續(xù),床壓、床溫出現(xiàn)大幅度的波動,嚴重時破壞外 循環(huán),使尾部受熱面積灰嚴重,造成尾部煙道再燃燒,損壞空預(yù)器. J 閥〔旋風(fēng)別離器〕故障主要原因 1〕旋風(fēng)別離器回料不正常.旋風(fēng)別離器因灰位較高而影響了別離器的別離效果,從 而使一定量未別離灰進入煙道造成空預(yù)器積灰嚴重,引起 J閥入口靜壓波動. 2〕過高的循環(huán)倍率造成J閥循環(huán)灰量過大,超出J閥流通水平. 3〕 燃燒工況的忽然改變破壞了 J閥的循環(huán). 4〕 流化風(fēng)配比不恰當(dāng),J閥回料未完全流化. J閥〔旋風(fēng)

2、別離器〕故障采取舉措 1〕 發(fā)現(xiàn)回料不正常時,及時對旋風(fēng)別離器的風(fēng)量進行調(diào)整,必要時降低鍋爐負荷； 尾部煙道 積灰嚴重時,增強對其吹灰〔注意限制爐膛負壓〕,必要時采用從事故放灰口放灰. 2〕 適當(dāng)降低冷渣器用風(fēng),適當(dāng)提升二次風(fēng)量的比例,降低燃燒風(fēng)量,保證爐內(nèi)的燃 料和床料 在爐內(nèi)有足夠的停留時間,即增加內(nèi)循環(huán)的時間和數(shù)量,降低旋風(fēng)別離器的物料比 例. 3〕 在燃燒工況忽然改變導(dǎo)致循環(huán)被破壞時,應(yīng)及時調(diào)整鍋爐運行參數(shù)建立新的平衡. 4〕 增強對J閥風(fēng)量配比的經(jīng)驗總結(jié),尋找J閥各局部最優(yōu)化參數(shù),選擇適宜流化風(fēng)量 和松動風(fēng),建議在風(fēng)量調(diào)定且回料正常時,不宜對該風(fēng)量做隨意變更. 料層差壓

3、不能限制的過于低. 當(dāng)料層過于薄時,一次風(fēng)量也比擬大的時候,一次風(fēng)所形 成的向上托力大大的大于了料層的重力 〔也就是對一次風(fēng)的阻力〕,那么爐內(nèi)物料將被氣流帶 走,形成了氣力輸送,就象倉泵輸灰一樣,那么此時鍋爐運行是非常危險的,大量的一次風(fēng) 都從爐膛內(nèi)吹走了〔料層對一次風(fēng)阻力大大的減小了〕.返料風(fēng)所需的一次風(fēng)大量減少,爐膛 上部灰濃度大量增加,別離器收集的返料灰增加,返料器所返的灰增加、返料風(fēng)卻減小,將 直接引起返料器堵灰,停止返料并有可能返料器內(nèi)部結(jié)焦.煤粒參加爐膛后,由于一次風(fēng)氣 力輸送作用被吹到爐膛出口,由旋風(fēng)別離器收集而進入返料器中,進行燃燒,引起返料器內(nèi) 部高溫結(jié)焦.在通過冷渣機限制料

4、層時,應(yīng)盡量保持平穩(wěn)增減,預(yù)防料層的過薄過厚,都將 不利于鍋爐的經(jīng)濟、平安運行. 旋風(fēng)別離器不改變結(jié)構(gòu),提升收集效率,只能依靠入口煙速提升和煙氣含灰量提升.旋 風(fēng)別離器提升了收集效率,可以捕捉到更多的細灰進入返料器,由返料器返入爐內(nèi)平仰床溫. 該爐的別離器是采用高溫絕熱旋風(fēng)別離器,左右側(cè)各一只.旋風(fēng)別離器的收集效率直接 影響著收集的返料灰的多少,影響著鍋爐經(jīng)濟運行.旋風(fēng)別離器可以滿足鍋爐的運行,但我 們也認為二只別離器效率不一樣,由于床溫?zé)犭娕家巡粶?zhǔn)確,我們已無法分辨出那一側(cè)的溫 度高和低,但二只別離器中央筒出口溫度,也就是高溫過熱器前煙溫始終存在差異,左側(cè)高 過前煙溫高于右側(cè)高過前煙溫

5、50C左右,左側(cè)低過前煙溫高于右側(cè)低過前煙溫 20C左右,左 側(cè)省煤器前煙溫高于右側(cè)省煤器前煙溫十幾度,直到排煙溫度左右差不多,煙道內(nèi)左側(cè)煙溫 普通高于右側(cè)煙溫,為什么？這個問題我們時常在思考,有個不成熟的想法：認為左側(cè)別離 器效率低于右側(cè)別離器效率,左側(cè)旋風(fēng)別離器別離不徹底,使得一些高溫細灰排至煙道內(nèi), 至使左側(cè)煙溫高. 該U型自平衡返料器,我有個疑問,兩側(cè)的返料風(fēng)室總是相差 0. 7 kpa ~0.8 kpa 左右, 是熱工儀表誤差,還是真的存在風(fēng)室風(fēng)壓差,返料風(fēng)有大小？我們爭取在以后停爐檢查中弄 明白這個問題. 密相區(qū)中呈現(xiàn)的是缺氧燃燒,稀相區(qū)中呈現(xiàn)的是過氧燃燒,是由二次風(fēng)補充氧氣

6、而產(chǎn)生 的,也是為了充分燃燒. 循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整的原那么 在一定的負荷區(qū),在“勤放、少放、穩(wěn)放〞灰渣穩(wěn)定流化高度的前提下,以床溫定風(fēng)量, 以爐膛物料濃度〔即爐膛差壓值〕定鍋爐出力；以返料溫度、旋風(fēng)筒進口負壓限制爐膛物料濃 度；以爐膛下部壓力為0負壓運行定引風(fēng)；以放渣、放灰量定燃煤配比. 循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整中最根本的限制點為：床體溫度、返料溫度、料層差壓、爐膛 差壓、爐膛下部壓力及旋風(fēng)筒進口負壓.其限制參數(shù)關(guān)系圖如下： 在負荷一定時： ?_〕炯?量 ?流化商度 --L日 感毘 3如_?二次風(fēng)量 ?氧晝值 ―?爐櫃？淋度 詩鋸爐帶魚荷龍 循環(huán)灰是鍋爐燃燒的熱載體,積累

7、到一定程度后,鍋爐方可轉(zhuǎn)入正常運行狀態(tài).否那么一 味加煤趕汽壓帶負荷,易造成燃燒失常,返料器二次燃燒,超溫結(jié)焦. 料層差壓的限制：料層差壓是風(fēng)室壓力與密相區(qū)上部壓力的差值.一定風(fēng)量下適宜的料 層厚度,是床料良好流化的前提,在運行中要保持適當(dāng)而穩(wěn)定的料層差壓,為提升煤的燃燒 速度,料層差壓應(yīng)限制在8.0?9.0kPa,可通過爐底放渣來實現(xiàn). 物料濃度的限制：一定的物料濃度對應(yīng)一定的爐膛差壓值,影響制約著鍋爐出力.維護 適量穩(wěn)定的物料濃度是鍋爐運行的關(guān)鍵,爐膛差壓指爐膛下部壓力與爐膛上部壓力的差值, 通過U型閥返料器底部放灰來限制.物料濃度過大,返料器不能形成良好的流化工況,極易 造成旋風(fēng)筒聚

8、灰堵塞.物料濃度過小或一次放的過多,鍋爐出力下降,床體溫度上升,煤粒 燃燒推遲,返料溫度也上升易超極限,造成返料器超溫結(jié)焦.正常運行中應(yīng)根據(jù)燃煤灰分的 上下限制U型閥返料器放灰量,限制旋風(fēng)筒進口負壓不大于 700P&斷煤及料層薄尤應(yīng)注意 引風(fēng)不能偏大及給煤量的調(diào)整,預(yù)防返料中止.表達物料濃度是否足夠,原那么上掌握：低負 荷運行時,床體溫度略高于爐膛上部溫度.中負荷區(qū)以上負荷運行時,床溫度接近或略高于 爐膛上部溫度. 增加負荷時應(yīng)領(lǐng)先少量增加一次風(fēng)量和二次風(fēng)量,再增加給煤量,使?fàn)t膛差壓逐漸增加, 然后再逐漸加風(fēng)加煤交錯進行,直到所需出力.減負荷時,應(yīng)先減少給煤量,再適當(dāng)減少一 次風(fēng)量和二次風(fēng)

9、量,并慢慢地放掉一局部循環(huán)灰,以降低爐膛差壓,直到所需的出力為至. 鍋爐正常運行中,應(yīng)重點把握爐膛灰濃度的限制及一次風(fēng)不低于最低平安流化風(fēng)量兩個 問題. 防結(jié)焦：循環(huán)流化床鍋爐在不同部位,因不同因素均可導(dǎo)致結(jié)焦： 在爐膛中：主要致焦因素是煤質(zhì)和運行,本文不列為重點表達. 在料腿和返料器中,流通截面最小,聚集了高溫循環(huán)灰和煤渣,從降溫、預(yù)防空氣進入、 預(yù)防煙氣回竄三方面預(yù)防結(jié)焦.降溫舉措是水冷結(jié)構(gòu)；預(yù)防空氣進入,舉措是防漏和運行調(diào) 節(jié)；預(yù)防煙氣回竄舉措是精確實現(xiàn)設(shè)計通道的尺寸. 所以此處防焦的關(guān)鍵一是運行治理, : 是施工安裝. 在旋風(fēng)別離器中：旋風(fēng)別離器的內(nèi)壁安裝有防磨內(nèi)襯,外壁安

10、裝有保溫材料,具有高蓄 熱性,在近于燃燒室的溫度下運行,易于二次燃燒而愈發(fā)提升別離器內(nèi)部的溫度,一旦超過 灰分的變形溫度時,即造成結(jié)焦.防磨內(nèi)襯假設(shè)施工不良發(fā)生局部塌落,塌落的大塊成為碳粒 的聚集體,形成結(jié)焦堵塞.旋風(fēng)別離器中存在冷風(fēng)滲入的現(xiàn)象,此區(qū)域的錐體下端和灰渣出 口均可能漏入冷風(fēng),那么相當(dāng)于引入二次風(fēng),助長二次燃燒致結(jié)焦.預(yù)防上述兩項結(jié)焦因素的 舉措是做好安裝施工. CFB鍋爐除了需要監(jiān)視風(fēng)煙系統(tǒng)的壓力外,還需要監(jiān)視與限制床壓、 J閥各部位風(fēng)壓、冷 渣器各室風(fēng)壓、爐膛上中下部壓力等,以判斷燃燒、給煤、排渣、物料再循環(huán)等系統(tǒng)的運行 是否正常. 基于循環(huán)流化床的燃燒機理,需要合理的限

11、制爐膛差壓、料層差壓、流化風(fēng)量、循環(huán)倍 率、蒸發(fā)量. 如果爐膛差壓過低,有可能是返料量不夠,別離效率低造成的.這將同時造成尾部受熱 面的加速磨損,過熱器、省煤器的磨損泄漏； 如果料層差壓偏低,那么爐膛蓄熱量少,一旦給煤出現(xiàn)問題,容易滅火. 如果料層差壓偏高,貝U需較大的流化風(fēng)量,又增加動力消耗和磨損.事實證實,超負荷 運行,得不償失,將付出巨大的代價. 根據(jù)實際運行情況來看,循環(huán)流化床鍋爐的負荷最好不要超過額定負荷,以限制在 80?95 %為理想.在此負荷下,操作穩(wěn)定,效率較高,磨損較輕,運行周期較長.由于,在 超負荷情況下,循環(huán)倍率增加,流化風(fēng)量加大,存在后燃現(xiàn)象,造成后部高溫,甚者

12、造成返 料器結(jié)焦,危及鍋爐的平安運行. 當(dāng)床層整體溫度低于灰渣變形溫度而由于局部超溫或低溫?zé)Y(jié)而引起的結(jié)焦稱低溫結(jié) 焦,低溫焦塊是疏松的帶有許多嵌入的未燒結(jié)顆粒.床層整體溫度水平較高而流化正常時所 形成的結(jié)焦現(xiàn)象稱高溫結(jié)焦,高溫焦塊外表上看根本上是熔融的,冷卻后呈深褐色并夾雜少 量氣孔.運行中的床溫、床壓和流化都正常情況下出現(xiàn)的緩慢長大的焦塊稱漸進性結(jié)焦,這 種結(jié)焦是較難發(fā)覺的.爐內(nèi)結(jié)焦是由于高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦、漸進性結(jié)焦和油煤混燃時間較 長以及流化不正常引起的結(jié)焦,不管是哪種原因引起的結(jié)焦,一旦渣塊在床料中存在并隨著 時間的推移,焦塊將象滾雪球似的越滾越大,造成流化更加困難,即結(jié)焦影響流化

13、,流化不 良易結(jié)焦,結(jié)果是堵塞排渣管,最后被迫停爐. 床溫偏高和爐內(nèi)流化工況不良是造成結(jié)焦的兩個最主要的原因.結(jié)焦無論在點火或在正 常運行調(diào)整中都可能發(fā)生,原因也有多種；它不僅會在啟動過程或壓火時出現(xiàn)在床內(nèi),也有 可能出現(xiàn)在爐膛以外如旋風(fēng)別離器的回料褪及回料閥內(nèi),灰渣中堿金屬鉀、鈉含量較高時較 易發(fā)生. 返料溫度是指通過返料器送回到燃燒室中的循環(huán)灰的溫度,它可以起到調(diào)節(jié)料層溫度的 作用.采用高溫別離器的循環(huán)流化床鍋爐,一般返料溫度低于料層溫度 20-30C,可以保證 鍋爐穩(wěn)定燃燒,同時起到調(diào)整燃燒的作用.在鍋爐運行中必須密切監(jiān)視返料溫度,出現(xiàn)后燃 溫度過高有可能造成返料器內(nèi)結(jié)焦,運行時應(yīng)

14、限制返料溫度最高不能超過 950°C.返料溫度 通過調(diào)整給煤量,一、二次風(fēng)量和返料風(fēng)量都可以調(diào)節(jié),如溫度過高,可適當(dāng)減少給煤量并 加大一、二次風(fēng)量和返料風(fēng)量,并根據(jù)現(xiàn)象判斷返料器有無堵塞現(xiàn)象,及時去除,保證返料 器正常工作. 料層差壓是反映燃燒室料層厚度的參數(shù).通常將所測得的風(fēng)室與燃燒室上界面之間的壓 力差值作為料層差壓的監(jiān)測數(shù)值,在運行中都是通過監(jiān)視料層差壓值來得到料層厚度大小的. 料層厚度越大,測得的差壓值亦越高.在運行中,料層厚度大小會直接影響鍋爐的流化質(zhì)量, 如料層厚度過大,有可能引起流化不好造成爐膛結(jié)焦或滅火.一般來說,料層差壓應(yīng)限制在 7500- 9000Pa之間.料層差壓可以

15、通過調(diào)節(jié)爐底冷渣器轉(zhuǎn)速快慢的方法來調(diào)節(jié).在使用過程 中,我們根據(jù)所燃用煤種設(shè)定料層差壓的上限和下限分別為 8800Pa和7800Pa作為排放底料 開始和終止的基準(zhǔn)點. 爐膛差壓 是反映爐膛內(nèi)固體物料濃度的參數(shù).通常將所測得的燃燒室上界面與爐膛出口 之間的壓力差作為爐膛差壓數(shù)值.爐膛差壓值越大,說明爐膛內(nèi)的物料濃度越高,爐膛的傳 熱系數(shù)越大,那么鍋爐負荷可以帶得越高,因此在鍋爐運行中應(yīng)根據(jù)所帶負荷的要求,來調(diào)節(jié) 爐膛差壓.而爐膛差壓那么通過返料器下的放灰管排放的循環(huán)灰量的多少來限制,一般爐膛差 壓限制在500— 1500Pa之間.我們根據(jù)燃用煤種的灰份和粒度設(shè)定 1300— 700Pa作為開

16、始和 終止循環(huán)物料排放的基準(zhǔn)點. 此外,爐膛差壓還是監(jiān)視返料器是否正常工作的一個參數(shù).在鍋爐運行中,如果物 料循環(huán)停止,那么爐膛差壓會忽然降低,因此在運行中需要特別注意. 運行中要增強返料器床溫的監(jiān)視和限制.一般返料器處的床溫最高不宜大于 950C.當(dāng)返 料器床溫升得太高時,應(yīng)減少給煤量和負荷,查明原因后消除. Y[qBK9 運行中監(jiān)視料層差壓及爐膛差壓.正常運行中維持爐膛差壓約 500?1500Pa之間, 料層差壓約7000?9500Pa之間.爐膛差壓通過返料器放灰管限制, 料層差壓通過風(fēng)室下部排 渣管限制. 返料器處的結(jié)焦 主要是主燃室內(nèi)床溫過高和循環(huán)灰中含煤太多導(dǎo)致后燃所致.返

17、料器不 能有漏風(fēng),否那么將使循環(huán)物料流率顯著降低而使返料器內(nèi)物料溫度升高,形成結(jié)焦. I 限制返料量 是循環(huán)流化床鍋爐運行操作時不同于常規(guī)鍋爐之處, 根據(jù)前面提到的循環(huán)流 化床 鍋爐燃燒及傳熱的特性, 返料量對循環(huán)流化床鍋爐的燃燒起著舉足輕重的作用, 由于在 爐膛 里,返料灰實質(zhì)上是一種熱載體,它將燃燒室里的熱量帶到爐膛上部,使?fàn)t膛內(nèi)的溫度 場分布均勻,并通過多種傳熱方式與水冷壁進行換熱,因此有較高的傳熱系數(shù), (其傳熱效率 約為煤粉爐的 4-6 倍)通過調(diào)整返料量可以限制料層溫度和爐膛差壓并進一步調(diào)節(jié)鍋爐負 荷. 另一方面,返料量的多少與鍋爐別離裝置的別離效率有著直接的關(guān)系,也就是說,分

18、 離器的別離效率越高, 別離出的煙氣中的灰量就越大, 從而鍋爐對負荷的調(diào)節(jié)富裕量就越大, 操作運行相對就容易一些. 試運行試驗 1 回料器的冷態(tài)試驗 回料器的冷態(tài)試驗分為空板阻力試驗和回料觀察試驗.回料器的空板阻力特性曲線見圖 1.在回料量觀察試驗中,先將鄰近爐回料灰從觀察孔倒入,與觀察孔同高.然后開啟松動風(fēng) 和回料風(fēng)風(fēng)門, 在爐膛人孔處觀察, 結(jié)果是當(dāng)松動風(fēng)風(fēng)門開度 20％,回料風(fēng)風(fēng)門開度 30％時, 已有細灰返回,回料器松動風(fēng)空板阻力特性曲線見圖 2. 2 布風(fēng)板阻力特性試驗 布風(fēng)板具有適宜的阻力是保證布風(fēng)均勻和床料流化良好所必須的.測定布風(fēng)板阻力時, 布風(fēng)板上不鋪設(shè)物料,啟動

19、引風(fēng)機、送風(fēng)機,通過調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板和送風(fēng)機入口導(dǎo)葉開度來控 制風(fēng)量,由小到大改變風(fēng)量,記錄不同風(fēng)量下對應(yīng)的布風(fēng)板阻力,爐膛布風(fēng)板空板阻力特性 曲線見圖 3. 3 料層阻力特性試驗 在布風(fēng)板上鋪上鄰爐爐渣作為床料,對厚度分別為 370 mm和630 mm的料層阻力進行試 驗,其料層阻力特性曲線見圖 循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)物料中含有一定量的碳,具有可燃性,當(dāng)循環(huán)物料在適宜的供風(fēng) 范圍時完全可以著火燃燒,當(dāng)熱量不能即時轉(zhuǎn)移時,溫度就可急劇上升,并可能超過循環(huán)灰 熔點,發(fā)生返料器內(nèi)結(jié)焦,從而影響返料器的正常工作,危及循環(huán)流化床鍋爐的運行.這種 情況在已投運的使用這種返料器的循環(huán)流化床鍋爐上時有發(fā)生

20、,美國的電廠運行人員稱這種 返料器內(nèi)結(jié)成的焦塊為“ Sand Baby 〞. 布風(fēng)板阻力是指布風(fēng)板上鋪料層時的阻力.測量方法：布風(fēng)板上不鋪料層,啟動引風(fēng)機 維持爐室出口負壓為-20Pa,風(fēng)量由小逐漸增加,測出相應(yīng)的布風(fēng)板上的壓力,根據(jù)布風(fēng)板下 風(fēng)室壓力,可計算出布風(fēng)機壓差,最后給出 P=f (Q ) 曲線. ④布風(fēng)板阻力測量 布風(fēng)板阻力是指布風(fēng)板上鋪料層時的阻力.測量方法：布風(fēng)板上不鋪料層,啟動引 風(fēng)機維持爐室出口負壓為-20Pa,風(fēng)量由小逐漸增加,測出相應(yīng)的布風(fēng)板上的壓力,根據(jù)布風(fēng) 板下風(fēng)室壓力,可計算出布風(fēng)機壓差,最后給出 P=f 〔Q 〕 曲線. ⑤ 不同料層厚度下,料層阻力與一

21、次風(fēng)量關(guān)系的測定. 料層厚度選為：300mm 350mm 400mm物料選用沸騰爐渣粒度 0-8mm 在流化床上鋪上一定料層的情況下,對應(yīng)不同料層厚度,用測定布風(fēng)板阻力的方法, 測量每個風(fēng)量下的差壓值,減去這個風(fēng)量下的布風(fēng)板阻力值,就是料層阻力,給出料層阻力 - 風(fēng)量關(guān)系曲線. 臨界流化風(fēng)量的測定： 在布風(fēng)板上鋪設(shè)一定厚度料層,測量不同風(fēng)量下的料層阻力,根 據(jù)測量值繪出料層阻力與風(fēng)量的關(guān)系曲線.水平線與斜線的交點即為臨界流化風(fēng)量. ③ 料層厚度的限制 料層薄,對鍋爐穩(wěn)定運行不利,因爐料的保存量少,放出的爐渣可燃物含量也高.假設(shè)料 層太厚,增加了料層阻力,雖然鍋爐運行穩(wěn)定,爐渣可燃物含

22、量低,但增加了風(fēng)機的電耗. 為了經(jīng)濟運行,料層差壓限制在 7000-9000Pa 之間.運行中料層差壓超過此值時,可以通過 放爐渣來調(diào)整,放渣的原那么是少放、勤放,最好能連續(xù)少量放,一次放渣量太多,會影響鍋 爐的穩(wěn)定運行、出力和效率. ④ 爐膛〔懸浮段〕物料濃度的限制 循環(huán)流化床與沸騰床明顯的區(qū)別在于懸浮段物料濃度不同,兩者相差幾十到幾百倍.循 環(huán)流化床鍋爐出力大小,主要是由懸浮段物料濃度所決定,對同一煤種,一定的物料濃度, 對應(yīng)著一定的出力.對于不同的煤種,同樣出力下,揮發(fā)份高的煤比揮發(fā)份低的煤物料濃度 低.一定的物料濃度.對應(yīng)著一定爐膛差壓值,限制爐膛差壓值應(yīng)當(dāng)可以限制鍋爐的出力, 正

23、常運行中,爐膛差壓維持在 700-900Pa,假設(shè)差壓值太大,通過放循環(huán)灰來調(diào)整.放灰原那么 少放、勤放. 高倍率循環(huán)流化床異常情況主要發(fā)生在升停爐或變負荷過程中,在對一、二次風(fēng)量、返 料量和給煤量進行調(diào)整時發(fā)生的,因而對高倍率循環(huán)流化床鍋爐運行特點的把握至關(guān)重要. 爐膛上、下部〔即密、稀相區(qū)〕顆粒濃度分配〔即燃燒份額〕 主要是由一、二次風(fēng)量比 例及返料量大小決定的〔給煤量的變化也有影響但較弱〕 .因而如果在變負荷操作過程中,對 一、二次風(fēng)量及比例、返料灰量及給煤量的調(diào)整未能把握高倍率循環(huán)爐的特點而造成調(diào)整失 當(dāng),勢必引起爐膛內(nèi)上下部顆粒濃度大幅度波動,當(dāng)這種波動影響力到達使?fàn)t膛上下部顆粒

24、 濃度比例嚴重失調(diào)時,就會出現(xiàn)：或下部顆粒濃度過大物料將床層壓死；或物料大部或全部 集中于上部空間床層物料消失.同時,爐膛內(nèi)顆粒濃度的大幅波動也使?fàn)t膛出口的顆粒濃度 發(fā)生大幅波動,而這種濃度波動也引起爐膛出口含塵煙氣溫度和煙氣速度〔當(dāng)爐膛出口負壓 值保持不變〕的大幅度變化,進而對別離器的別離效率產(chǎn)生重大影響.或因爐膛出口顆粒濃 度、溫度、速度〔此三者的變化方向是一致的,且三者變化值分別都與別離器效率變化值成 正比例關(guān)系〕大幅上升,別離器效率也大幅度提升〔此上升幅度以近三次方速度進行〕 ,亦即 別離器下來的返料量可大幅增加,造成返料器松動床所受到的壓力大幅增加,如此壓力增加 是瞬間進行的,松動床

25、將無法承受而被壓死；反之,當(dāng)爐膛出口顆粒濃度、溫度、速度大幅 下降時,別離器效率也大幅下降,返料量也隨之減少.如發(fā)生床層壓死等極端情況時,返料 進入立管中的量幾乎為零,而返料風(fēng)如未被及時停用,那么立管中僅存不多的返料仍將被送入 爐膛,當(dāng)立管中存料料位重力缺乏以抵消返料風(fēng)壓時,立管料層就會被擊穿,造成返料器空 床.由于引風(fēng)機的抽吸力和別離器阻力的共同影響,爐膛床層中極細顆粒有可能沿返料通道 反竄到尾部煙道. 一次風(fēng)量增加或二次風(fēng)量減小操作幅度過大、過快,爐內(nèi)一、二次風(fēng)量比例失衡： 在升 爐和加負荷過程中,運行人員往往依運行經(jīng)驗在進行一、二次風(fēng)量調(diào)整時采用預(yù)先設(shè)置目標(biāo) 值,后由微機帶動電動機構(gòu)

26、執(zhí)行快速到達目標(biāo)值的方法進行操作的.這種操作方法帶來的后 果是,依據(jù)循環(huán)流化床加負荷先加風(fēng)、后加煤的操作原那么,司爐在升爐和加負荷過程中,也 是先加風(fēng)后加煤,而在風(fēng)量調(diào)整時又按先加一次風(fēng)后加二次風(fēng)的順序進行.如此,當(dāng)一次風(fēng) 量的增加是通過微機操作快速完成的 〔此時間只須幾秒至十幾秒〕 ,而且風(fēng)量調(diào)整幅度達幾萬 立方米時的極端情況下,在此瞬間爐內(nèi)工況可能發(fā)生根本性的改變,即當(dāng)一次風(fēng)量增加時二 次風(fēng)量、給煤量并未增加跟進,此時爐內(nèi)一、二次風(fēng)比例中一次風(fēng)占絕對優(yōu)勢,爐內(nèi)顆粒濃 度份額〔燃燒份額〕隨之發(fā)生根本性改變.大量原本停留在爐下部密相區(qū)內(nèi)的顆粒,因一次 風(fēng)速隨風(fēng)量迅速加大而超過顆粒終端速度,被送

27、入爐上部稀相區(qū).床層顆粒濃度迅速下降, 這使一次風(fēng)速進一步加大〔料層阻力在進一步減小〕 ,床層顆粒濃度進一步減小,除那些為數(shù) 不多的終端速度大于一次風(fēng)速大顆粒外,床層顆粒幾乎全部離開密相區(qū)——床層物料消失. 與此同時,稀相區(qū)也因瞬間濃度增加過快,稀相區(qū)燃燒份額迅速加大,使?fàn)t膛出口顆粒濃度 和煙氣溫度迅速增加, 如此時爐膛出口仍保持為負壓那么煙氣速度也會增加. 隨著爐膛出口 〔即 別離器進口〕含塵氣流的濃度、溫度、速度的迅速增加,別離器別離效率也將迅速提升很多, 被別離出來進入返料區(qū)域的返料量迅速加大, 返料立管中灰柱對返料器形成的壓力迅速加大. 由于這種壓力增加量遠超過一次風(fēng)增加量對返料風(fēng)的影

28、響,造成返料器堵塞.如正常運行時 返料器煙溫度接近1000°C,返料器被壓死后就可能發(fā)生結(jié)焦. 一次風(fēng)量或二次風(fēng)量操作幅度過大、過快：在停爐或減負荷等變工況過程中,如一次風(fēng) 量或二次風(fēng)量調(diào)整操作同樣采用微機快速〔幾秒至十幾秒〕完成的方法,其幅度到達幾萬立 方米時,將使?fàn)t內(nèi)上下部物料顆粒濃度同樣發(fā)生急劇變化.由于高倍率循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi) 上下部物料顆粒濃度極高,二次風(fēng)在鍋爐運行過程中除增強對顆粒燃燒擾動、補氧提升燃燒 效率外,還將爐膛劃分為密相區(qū)和稀相區(qū)兩個相對獨立的燃燒區(qū)域,即起到進行爐內(nèi)顆粒濃 度分配的作用.在高倍率循環(huán)流化床鍋爐運行中,爐膛內(nèi)上部物料顆粒濃度極高,因而其重 度〔含內(nèi)循環(huán)顆

29、粒重度〕也很大,往往是低倍率循環(huán)爐的 2.5 —3.0 倍,故二次風(fēng)還以其足夠 的剛度〔其風(fēng)速一般達60- 100m/s〕一定程度上起到支撐爐上部顆粒重度的作用.在此情況 下,如鍋爐停爐或減負荷等變工況操作中,減〔或?！扯物L(fēng)量〔機〕時,也采用微機設(shè)定 目標(biāo)值快速完成操作,造成二次風(fēng)量減小幅度過大、過快,二次風(fēng)支撐爐膛上部物料支撐力 瞬間減小很多 〔或消失〕,這樣,大量終端速度超過一次風(fēng)速的爐膛上部物料 〔含內(nèi)循環(huán)物料〕 就會瞬間向床層集中,而次時即使一次風(fēng)氣未減小,也難以承受整個爐膛物料重力瞬間對其 產(chǎn)生的壓力,床層由流化床變?yōu)楣潭ù?床層被壓死.不僅如此,即便在正常運行二次風(fēng)量 調(diào)整也會對

30、床層上下產(chǎn)生一定影響,這在鍋爐運行過程已得到了證實.而一次風(fēng)量如減小時 幅度和速度過大、過快,也會造成同樣的后果. 返料器監(jiān)視裝置的完善：在條件允許情況下,可在立管下端分別設(shè)立一個測溫和一個測 壓裝置,運行人員利用該處測量數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)有的返料器出口煙溫測點數(shù)據(jù),可對返料器運 行情況有一個全面了解.同時,在返料器看火孔處設(shè)立平臺,以便直觀觀察返料運行情況. 這樣,使返料器運行情況始終處在運行人員的監(jiān)控之中. 3．2．2．返料風(fēng)系統(tǒng)的完善：在條件允許的情況下,可在兩個返料器的四個小風(fēng)室的進 風(fēng)管上分別各設(shè)立一個風(fēng)量測量裝置,便于在進行返料風(fēng)量調(diào)整時,運行人員可根據(jù)各小風(fēng) 室風(fēng)量而不是單憑風(fēng)壓一

31、個參數(shù)進行調(diào)整,真正保證返料器的運行穩(wěn)定和平安. 返料器的結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響：該鍋爐雖設(shè)計采用高倍率循環(huán),有著濃度極大的物料循環(huán), 但鍋爐廠在返料器的設(shè)計中對此并未予以充分關(guān)注,仍然采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法,將返料風(fēng)室 設(shè)計成矩形,而非布風(fēng)性能優(yōu)越的等壓風(fēng)室.在返料風(fēng)和松動風(fēng)量分配的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,也只 不過是在布風(fēng)板開孔率加以考慮,而返料風(fēng)帽與松動風(fēng)帽結(jié)構(gòu)型式和風(fēng)帽孔徑卻完全一樣, 并未在兩種風(fēng)帽結(jié)構(gòu)設(shè)計上多想些方法.這些結(jié)構(gòu)設(shè)計很難保證兩個風(fēng)室的風(fēng)壓在鍋爐變工 況即返料量大幅度變化時保持一致.同時,也未在返料立管下端〔返料器進口〕設(shè)置溫度和 壓力測點,返料立管看火孔處也未設(shè)計觀察平臺,使運行人員無法從

32、儀表和就地觀察返料器 內(nèi)返料整體的運行情況,即使感到返料器運行不正常,進行返料風(fēng)調(diào)整時很盲目.高倍率循 環(huán)流化床鍋爐中如此重要的返料器運行情況因結(jié)構(gòu)設(shè)計不周而成為運行監(jiān)視的盲區(qū),鍋爐運 行工況特別是返料情況一旦大幅變化, 運行人員無法根據(jù)實際情況作出快速判斷和果斷處理. 這也是鍋爐異常情況頻發(fā)的又一重要影響因素. 返料風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的影響：設(shè)計院在進行返料風(fēng)系統(tǒng)流量測量裝置設(shè)計時,只是在返 料風(fēng)母管上設(shè)置了一個測量裝置,正常運行時尚能保證監(jiān)視需要.但因返料風(fēng)量和松動風(fēng)量 無單獨流量監(jiān)視裝置,當(dāng)返料量發(fā)生大幅變化時,運行人員很難通過兩個風(fēng)室風(fēng)量的調(diào)整保 持左右兩個返料器及同一返料器返料風(fēng)室和松動

33、風(fēng)室的風(fēng)量平衡.再加上返料器風(fēng)室非等壓 設(shè)計,當(dāng)返料大量增加時,松動風(fēng)量急速下降風(fēng)壓急速上升.因返料器結(jié)構(gòu)原因無法保持松 動風(fēng)室的壓力恒定,大量風(fēng)量向壓力相對小些的返料風(fēng)室流去,造成松動風(fēng)量進一步減小, 返料將返料器壓死.反之,返料大量減少時,松動風(fēng)因壓頭急速下降風(fēng)量急速上升,將立管 返料擊穿,返料被吹散.這些因素加速了異常情況的開展. 如處理給煤機斷煤時間過長,床層的穩(wěn)定性被破壞,爐膛上下物料濃度分配發(fā)生改變, 司爐此時假設(shè)處置不當(dāng),異常情況亦隨時可能發(fā)生. 返料器監(jiān)視裝置的完善：在條件允許情況下,可在立管下端分別設(shè)立一個測溫和一個測 壓裝置,運行人員利用該處測量數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)有的返料器出

34、口煙溫測點數(shù)據(jù),可對返料器運 行情況有一個全面了解.同時,在返料器看火孔處設(shè)立平臺,以便直觀觀察返料運行情況. 這樣,使返料器運行情況始終處在運行人員的監(jiān)控之中. 返料風(fēng)系統(tǒng)的完善：在條件允許的情況下,可在兩個返料器的四個小風(fēng)室的進風(fēng)管 上分別各設(shè)立一個風(fēng)量測量裝置,便于在進行返料風(fēng)量調(diào)整時,運行人員可根據(jù)各小風(fēng)室風(fēng) 量而不是單憑風(fēng)壓一個參數(shù)進行調(diào)整,真正保證返料器的運行穩(wěn)定和平安. 2 返料器 返料器是循環(huán)流化床主要的組成局部之一.煙氣攜帶的灰粒和正在燃燒的煤粒,通過爐 膛進入別離器,在別離器內(nèi)大局部固體顆粒被別離下來,經(jīng)返料器又回到爐內(nèi),而煙氣那么通 過別離器上部進入尾部受熱面.一般循

35、環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率為 5?20,十幾倍于給煤量 的返料灰需經(jīng)過返料器返回燃燒室再次燃燒,同時循環(huán)倍率的大小也靠返料器來調(diào)節(jié).因此 返料器是關(guān)系到鍋爐燃燒、過熱汽溫和負荷的重要部件. 返料器的安裝要點： (1) 保證返料器與料腿的相對尺寸. (2) 返料器各個風(fēng)帽小孔的孔徑不同,相互只差 0.5 mm, 一般情況下孔徑大的風(fēng)帽安裝 在返料側(cè),孔徑小的風(fēng)帽安裝在料腿側(cè).風(fēng)帽小孔必須全部暢通,最下一層孔與返料器下平 面保持10 mm的距離.不分清風(fēng)帽類型安裝的返料器,返料不暢. (3) 返料器內(nèi)部幾何尺寸要嚴格限制,上部舌板的高度和前后距離、下部返料板的高度 和角度、上下兩板的重合高

36、度等都是關(guān)鍵尺寸,上下兩板的重合高度一般為 40?50 mm這 幾個關(guān)鍵尺寸有一個存在誤差,便會導(dǎo)致返料不暢或不返料. (4) 返料器砌筑材料為耐高溫耐磨磚,材料選用為 800?1 000C溫度區(qū)耐磨度最高的材 料.材料不合格,返料器不能承受持續(xù)高溫而發(fā)生故障,只能停爐處理. 風(fēng)室漏風(fēng)使其不能形成等壓風(fēng)室,布風(fēng)不均勻,流化床存在局部死區(qū).死區(qū)內(nèi)燃料著火 緩慢,一旦燃燒后熱量又難以及時帶走,形成局部熱點,導(dǎo)致結(jié)焦. 旋風(fēng)別離器漏風(fēng) 旋風(fēng)別離器內(nèi)氣流高速旋轉(zhuǎn),使飛灰及物料從煙氣中別離出來.別離器漏風(fēng)破壞了別離 器內(nèi)空氣動力場,使別離器效率降低,旋風(fēng)別離器出口飛灰濃度增大,尾部豎井磨損增大.

37、 消除別離器漏風(fēng)的關(guān)鍵在于： (1) 別離器外護板焊縫嚴密,爐墻砌筑磚縫不透風(fēng)； (2) 料腿觀測窗密封嚴密. 解決結(jié)焦關(guān),穩(wěn)定運行周期. 提升熱電廠的經(jīng)濟效益,離不開鍋爐的穩(wěn)定連續(xù)運行.返 料器結(jié)焦是流化床鍋爐經(jīng)常發(fā)生的問題,鍋爐一旦出現(xiàn)結(jié)焦,輕那么降負荷運行,重那么停爐清 理,少那么一二天,多那么一星期. 我廠流化床鍋爐運行的初期,即從 98年 3月到 9月份期間返料器結(jié)焦達高達 8 次之多, 給我廠造成了極大的經(jīng)濟損失. 經(jīng)過屢次的觀察、分析和研究,終于摸清了結(jié)焦的原因：一是返料風(fēng)量缺乏,造成返料 不暢；二是煤中的細粉末過多,在燃燒過程中,大量的細煤末未經(jīng)燃燒進入返料器中,在返

38、 料器中二次燃燒,造成高溫結(jié)焦；三是煤種變化太大,未能及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整. 針對這一狀況,我們采取以下舉措： ⑴ 加大返料風(fēng)管的直徑,增加返料風(fēng)量,返料風(fēng)管由原來 ①89mn更換成①133mm同 時將原設(shè)計 150度的返料熱風(fēng)改造成自然冷風(fēng),降低了返料器內(nèi)溫度,解決了返料器結(jié)焦的 根本問 題. 〔2〕 穩(wěn)定入爐煤種,改變?nèi)剂系念w粒配比,嚴格根據(jù)設(shè)計煤種和粒度要求配煤,降低細 煤顆粒所占的比例.保持較理想的粒度級配,使?fàn)t內(nèi)有均勻的溫度場. 上述改造完成投入運行后,再沒出現(xiàn)因返料器結(jié)焦造成停爐的現(xiàn)象,從而保證了鍋爐運 行的穩(wěn)定性. 旋風(fēng)別離器的工作效率不是很高,返料灰量較少. 由于采用的是

39、高溫旋風(fēng)別離器,其進 口尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接影著別離器的運行效率,經(jīng)仔檢查, 發(fā)現(xiàn)其進口截面尺寸是 930X 2500mm設(shè)計值是890X 2400mm進口截面的增大,使煙氣流速降低,別離器效率降低, 物料循環(huán)灰量大大減少,破壞了爐膛內(nèi)的物料平衡,爐膛內(nèi)的縱向溫差達 150C,直接影響 鍋爐的出力.針對這種情況,我們采取了一些補救舉措：一是增加了旋風(fēng)別離器內(nèi)中央筒的 高度,在中央筒下方加寬為100mm勺耐熱鋼板,提升了收塵效率；二是在中央筒內(nèi)加 8塊擾 流板,增加一個二級別離器,增大循環(huán)灰量. 循環(huán)流化床鍋爐物料循環(huán)量 的大小受燃燒粒度、燃燒成灰特性、燃燒室的風(fēng)速、排灰 系統(tǒng)的設(shè)置、別

40、離器的分級別離效率、物料回送系統(tǒng)的性能、床料層厚度等諸多因素影響, 同時也受回灰溫度的制約. 高溫?zé)嵝L(fēng)筒別離器 國內(nèi)以濟南鍋爐廠為代表,國外以德國的 Lurgi 公司和芬蘭的 Ahlstrom 公司為代表.其入口煙溫在850 C左右,優(yōu)點是技術(shù)成熟,鍋爐燃燒效率高；缺點 是體積龐大,密封和膨脹系統(tǒng)復(fù)雜、內(nèi)襯厚、耐火材料及砌筑要求高、耐火材料用量大、費 用高、啟動時間長、運行中易出現(xiàn)故障.在燃用可燃性較強的煤種時,旋風(fēng)筒內(nèi)溫度可能比 爐膛溫度更高,易引起旋風(fēng)筒內(nèi)超溫而結(jié)焦等.這樣就使得別離器內(nèi)防磨材料磨損及啟動熱 膨脹問題不易解決. 高溫?zé)嵝L(fēng)筒別離器前后膨脹節(jié)是長期運行的隱患,別離器內(nèi)

41、運行結(jié)焦不易限制. 高溫?zé)嵝L(fēng)筒別離器煙煤和無煙煤不能通用. 煙氣速度高、尾部煙道有磨損. 爐渣中硅鋁比 2SiO2/Al2O3 偏大〔＞1.18%〕,易使煤灰熔化溫度下降,導(dǎo)致結(jié)焦. 首次啟動時,所采用的床料〔河砂〕顆粒偏粗,且 K2O含量偏大〔＞3%,易引起結(jié)焦. 由于燃用的是當(dāng)?shù)匦「G煤,揮發(fā)份低,熱值低,固定碳高,且爐內(nèi)局部出現(xiàn)過低溫區(qū)域, 易導(dǎo)致煤粉未完全燃燒現(xiàn)象的發(fā)生,燒結(jié)成焦塊,這是引起第二次結(jié)焦的原因之一. 從測得的煤灰熔隔特性數(shù)據(jù)、運行參數(shù)及焦塊性質(zhì)分析可發(fā)現(xiàn)：除個別區(qū)域外,爐膛大局部 區(qū)域的床溫均小于灰渣變形溫度 DT和軟化溫度ST ,且焦塊中嵌有未燒結(jié)的顆粒,因此,

42、3 號爐第二次結(jié)焦性質(zhì)可歸結(jié)為低溫結(jié)焦 [2] ,即只是由于局部超溫并進行低溫?zé)Y(jié)而引發(fā)的. 瞬間給煤量增多,且燒得不完全,那么易引起結(jié)焦. 對于不同類型的CFB爐對灰的要求即：灰量、灰的濃度梯度、灰的顆粒特性不是不同的, 而對每臺CFB爐,在各負荷下對灰的“要求〞也有所不同. 灰平衡,簡單地說就是爐內(nèi)灰與鍋爐負荷的平衡. 〔3〕 灰平衡的概念包括三個含義： 灰量與鍋爐的負荷的平衡； 灰的濃度梯度與負荷之間的平衡； 灰的顆粒特性與負荷的平衡. 上述三個含義,缺一不可.對于 CFB爐,每一負荷工況下,均對應(yīng)著一定的灰量,爐內(nèi)灰量 的減少和增加,必然影響爐內(nèi)灰的濃度,從而影響物料的傳熱系數(shù),即影響鍋爐的負荷；如 果僅僅灰量與負荷到達了平衡,但灰在爐內(nèi)濃度的分布〔梯度〕不合理.如：大多聚集在爐 內(nèi)的下部或上部或某一處,而其它部位的灰量很小,也必然影響爐內(nèi)溫度場的均勻和熱量的 平衡.另外,既使上述兩個條件滿足,但灰的顆粒特性達不到設(shè)計要求〔或者說鍋爐本身的 要求〕也很難實現(xiàn)負荷的穩(wěn)定調(diào)整.反過來說,在灰的顆粒與特性與負荷不平衡的條件下達 到灰量和濃度的分布的平衡是很難的,有時是不可能的,如果僅僅用改變一、二次風(fēng)比的方 法來調(diào)整灰的濃度分布,必然影響爐內(nèi)的動力特性.另外,不容無視的是灰的顆粒大小對爐 內(nèi)傳熱系數(shù)也有一定的影響.