摘要：華能白山煤矸石發(fā)電有限公司(白山發(fā)電公司)兩臺(tái)1180t/h循環(huán)流化床鍋爐,是哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的雙布風(fēng)板循環(huán)流化床鍋爐,自2012年5月投入商業(yè)運(yùn)營以來,鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定,通過實(shí)踐和摸索,在低床運(yùn)行面取得了一些經(jīng)驗(yàn).
關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;低床壓;運(yùn)行
1 引言
循環(huán)流化床鍋爐是近十幾年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒技術(shù)，國際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐和工業(yè)鍋爐等領(lǐng)域已得等到廣泛的應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷完善并逐漸向大容量的循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展。相對(duì)于常規(guī)煤粉爐，CFB鍋爐高耗能已是一個(gè)最為普遍的且是比較嚴(yán)重的問題，影響到CFB鍋爐的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。白山發(fā)電公司兩臺(tái)330MW循環(huán)流化床鍋爐在2012年投入商業(yè)運(yùn)行，通過不斷摸索試驗(yàn)，逐漸掌握低床壓運(yùn)行技術(shù)。下面就我公司兩臺(tái)機(jī)組的低床壓運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)與大家一起分享。
2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1 概況
華能白山煤矸石發(fā)電有限公司采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-1180/17.5-L.MN1型循環(huán)流化床鍋爐，亞臨界參數(shù)、一次中間再熱自然循環(huán)汽包爐、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、配備2×330MW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(jī)組，爐后設(shè)置半干法脫硫。
鍋爐主要由一個(gè)膜式水冷壁爐膛，四臺(tái)高溫絕熱式旋風(fēng)分離器和一個(gè)由汽冷包墻包覆的尾部豎井三部分組成，爐膛前后墻各布置有8片屏式過熱器，后墻布置有12片屏式再熱器，前墻布置8片水冷屏。鍋爐共布置有四臺(tái)稱重式給煤機(jī)及四臺(tái)刮板給煤機(jī)，共設(shè)8個(gè)給煤口，采用回料腿給煤方式，爐膛兩內(nèi)側(cè)布置有六個(gè)排渣口，分別對(duì)應(yīng)六臺(tái)滾筒式冷渣器。爐膛與尾部豎井之間，布置有四臺(tái)高溫絕熱式旋風(fēng)分離器，其下部各布置一臺(tái)“U”閥回料器，回料器為單進(jìn)雙出結(jié)構(gòu)，尾部采用雙煙道結(jié)構(gòu)，前煙道布置了三組低溫再熱器，后煙道從上到下依次布置有兩組高溫過熱器、兩組低溫過熱器，兩組螺旋鰭片管式省煤器, 向下前后煙道合成一個(gè)，臥式空氣預(yù)熱器布置于省煤器下方，其間布置有煙氣擋板，空氣預(yù)熱器采用光管式，一二次風(fēng)道分開布置，沿爐寬方向雙進(jìn)雙出。
2.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)
2.3 風(fēng)煙系統(tǒng)簡(jiǎn)介
每臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐配置兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)二次風(fēng)機(jī)、三臺(tái)高壓流化風(fēng)機(jī)以及兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)。其中兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)道之間及兩臺(tái)二次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)道之間有聯(lián)絡(luò)管道，通過一道聯(lián)絡(luò)門進(jìn)行連接。
一次風(fēng)經(jīng)過一次風(fēng)機(jī)、管式空氣預(yù)熱器后，通過一次風(fēng)熱風(fēng)道，經(jīng)床下啟動(dòng)燃燒器，分別進(jìn)入兩個(gè)褲衩腿下部的水冷風(fēng)室內(nèi)，再由布風(fēng)板進(jìn)入爐內(nèi)，保證爐內(nèi)物料的流化。主要是作為爐膛的物料流化風(fēng)。在一次風(fēng)管上設(shè)有風(fēng)道燃燒器，在鍋爐啟動(dòng)時(shí)加熱一次風(fēng)，縮短啟動(dòng)時(shí)間。同時(shí)也做為給煤機(jī)、給煤口密封風(fēng)和管式空氣預(yù)熱器的鋼梁冷卻風(fēng)。
二次風(fēng)由二次風(fēng)機(jī)供給，一部分送到石灰石管道上，作為石灰石粉管密封風(fēng)外，一部分進(jìn)入空氣預(yù)熱器內(nèi)加熱，然后由二次熱風(fēng)道送到爐前，再由多只二次風(fēng)管分兩層不同高度進(jìn)入爐內(nèi)，起到補(bǔ)充燃燒和輸送床料的作用，并實(shí)現(xiàn)分級(jí)送風(fēng)，降低NOx 排放，還有一部分熱二次風(fēng)作為落煤管密封風(fēng)。
3 低床壓運(yùn)行實(shí)施情況
3.1低床壓運(yùn)行必須具備的條件：
實(shí)現(xiàn)低床壓運(yùn)行，首先必須保證鍋爐出力正常。所以必須保證爐內(nèi)有足夠的循環(huán)物料，而循環(huán)物料的主要影響因素是煤的粒度和粒徑分布是否合理。針對(duì)上述問題，我公司采取了相關(guān)解決措施：
3.1.1、 加強(qiáng)配煤，根據(jù)運(yùn)行鍋爐床溫、懸浮段差壓進(jìn)行多煤種不同比例混配，尋找最佳混煤方案;
3.1.2、 提高檢修人員的檢修質(zhì)量和維護(hù)質(zhì)量，保證破碎系統(tǒng)能夠正常投運(yùn)，根據(jù)粒度大小的情況，及時(shí)調(diào)整篩板間隙，必要時(shí)進(jìn)行破碎機(jī)垂頭和篩板的更換，保證煤的粒度始終在合格范圍。
3.2低床壓運(yùn)行原理
3.2.1循環(huán)流化床鍋爐受熱面的傳熱方式主要以顆粒和氣體的對(duì)流換熱為主，爐內(nèi)溫度一般維持在850~920℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤粉爐的爐膛溫度，所以輻射換熱占的份額較小。流化床中傳熱系數(shù)與懸浮物密度的平方根成正比，懸浮段的固體物料濃度分布延床高是按照指數(shù)形式衰減的，也就是說不同高度上的物料濃度是不同的，因此傳熱系數(shù)在不同的爐膛高度上也是不同的。為保證鍋爐正常燃燒與出力，這就要求流化床鍋爐運(yùn)行中爐膛內(nèi)必須有足夠的有效循環(huán)物料量。
3.2.2要滿足爐內(nèi)有效的循環(huán)物料量，在保證入爐煤粒度(寬篩分)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的同時(shí)還要保證爐內(nèi)有足夠的床料量。爐內(nèi)床料量越多，有效循環(huán)物料量也相應(yīng)增加，鍋爐帶負(fù)荷能力強(qiáng)，但過多的床料量將使風(fēng)煙系統(tǒng)阻力增加，風(fēng)機(jī)耗電量增加，機(jī)組效率下降，也使鍋爐水冷壁受熱面磨損加劇。爐內(nèi)床料過少，風(fēng)機(jī)耗電量下降，但有效循環(huán)物料量減少，對(duì)流換熱下降，鍋爐床溫升高，輻射換熱增加，在床溫過高時(shí)脫硫效率下降，鍋爐帶負(fù)荷能力下降，運(yùn)行床壓過低還會(huì)導(dǎo)致鍋爐流化惡化，出現(xiàn)局部吹穿，造成鍋爐結(jié)焦。
3.3床壓調(diào)整前后風(fēng)機(jī)電流對(duì)比
圖2 床壓在6KPa時(shí)不同負(fù)荷下二次風(fēng)機(jī)電流圖
由以上兩圖可觀察到，隨機(jī)組負(fù)荷變化，一、二風(fēng)量均發(fā)生較大變化，二次風(fēng)量變化大于一次風(fēng)量，鍋爐床溫及其它參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，可通過試驗(yàn)方式嘗試降低床壓運(yùn)行。
3.4不同床壓下一、二次風(fēng)機(jī)電流變化情況
通過降低床壓運(yùn)行后，一二次風(fēng)機(jī)電流明顯下降，尤其是一次風(fēng)機(jī)電流存在高幅度降低，鍋爐床溫小幅度升高，飛灰含碳量小幅度下降，其他參數(shù)無明顯變化，均在正常范圍內(nèi)，降低床壓運(yùn)行試驗(yàn)取得了顯著效果。
3.5在不同負(fù)荷下試驗(yàn)前后一次風(fēng)機(jī)電耗計(jì)算
試驗(yàn)前(床壓6KPa)：
3.6效果對(duì)比：
