大型循环流化床锅炉给煤问题及对策(江广旭)(共5页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上大型循环流化床锅炉给煤问题及对策江广旭（山西京玉发电有限责任公司 山西右玉县 ）摘 要：循环流化床燃烧（CFBC）技术作为一种新型、成熟的高效低污染清洁技术，近年来得到迅猛的发展，但大型循环流化床锅炉出现较晚，对他的设计、运行规律掌握的不够彻底，循环流化床锅炉的燃烧机理区别于煤粉炉，其燃烧系统呈现纯延时、强循环、高速度，高浓度，多变量、非线性，在锅炉运行时，无一例外地碰到原煤斗严重的堵、棚煤问题，给煤系统故障率高等，本文根据多年运行经验及多家调研，分析给煤出现的问题，并提供了相应的对策。关键词：CFB锅炉 给煤运行存在问题 解决措施1引言中国是世界上循环流化床锅炉数量

2、最多的国家，也是循环流化床锅炉发展最快的国家，循环流化床机组总装机容量最大的国家，300MW已投产及在建的就有70多台，600MW超临界循环流化床锅炉设计完成，并在四川白马电厂开工建设，预计2011年底投产发电，但因为大型循环流化床锅炉出现较晚，所以对他的设计、运行规律掌握的不够彻底，循环流化床锅炉的燃烧机理区别于煤粉炉，其燃烧系统呈现纯延时、强循环、高速度，高浓度，多变量、非线性，在锅炉运行时由于CFB锅炉入炉燃煤粒径小于8mm，无一例外地碰到原煤斗严重的堵、棚煤问题，可见燃煤粒度小是CFB锅炉的固有特点，也是导致煤斗严重的堵、棚煤的主要原因，加之雨天燃煤湿度大则堵、棚煤的问题更加严重。在生

3、产中发现；煤粉炉煤斗细长仍下煤畅通，同一电厂同样原煤的CFB炉煤斗虽经改造却仍故障严重！现就循环流化床锅炉给煤问题做出分析，进一步交流，提高运行效率。 2 给煤形式2.1现在大型循环流化床锅炉给煤方式大致分为两种形式：1）前墙给煤，国内的循环流化床锅炉（如上锅、东锅、哈锅生产的）大多数为前墙给煤，即煤斗中的煤经给煤机后，通过前墙给煤口直接进入炉膛，因煤仓间大多布置在炉前，从煤斗出口到锅炉给煤口距离不长，一般小于20m，如山东里彦电厂2145MW CFB机组、神华亿利电厂4200MW CFB、广东宝丽华2300MW CFB机组、广东云浮电厂2300MW CFB机组等都采用前墙给煤，给煤机采用皮带

4、称重给煤机，可以计量。这种给煤方式有如下优点：一是给煤线路比较短捷，设备故障率低；二是可以计量，便于日后生产上的管理。但这种给煤方式也有两个缺点：一是前墙给煤使炉内燃料分布不均，从而造成炉内温度场不合理；二是前墙给煤如采用称重皮带机，当高温炉烟因运行不当向上反串时皮带烧坏的风险比较大。2）二级给煤，国内采用引进技术（ALSTOM技术）的四川白马、云南开远电厂等300MW CFB的锅炉，均采用二级给煤，共设四台称重式计量给煤机和四台埋刮板式给煤机。煤从煤斗出来后先进入称重式计量给煤机，再进入埋刮板式给煤机，送至炉膛两侧回料腿给煤口。由于二级给煤复杂，设备战线较长，造成给煤线路故障多，给煤不畅是运

5、行中最为常见的问题，尤其是雨季，一台锅炉在一个运行班次可能发生给煤不畅几次，甚至十几次，几乎每个厂都要耗费大量的人力物力来解决这一问题。3）前后墙给煤，一般大型M型循环流化床锅炉，可设计为前墙一级给煤和后墙二级给煤相结合的方式，如山西京玉电厂2330MW CFB机组，设计为炉前一级皮带给煤6个给煤点，炉后为二级给煤，三个返料腿4个给煤点。这种方式为600MW循环流化床锅炉设计提供了给煤依据。2.2给煤不畅的原因 1）给煤不畅的主要原因是来煤潮湿，来煤中含灰量大，甚至来煤中夹杂大量泥土。燃料中的细微颗粒在煤中水份大时极易粘结，从而造成煤仓和给煤机堵煤。不断的粘结使煤仓的有效容积不断减少，最终导致

6、下煤口堵塞。给煤机的堵塞主要在入炉前的刮板给煤机，雨季经常出现刮板给煤机底部积煤将刮板抬高，使给煤机的出力不断降低，若处理不及时，最终的结果就是给煤机不堪重负而跳闸，严重时刮板给煤机受损，电机烧毁。2）称重给煤机皮带跑偏，清扫链不能及时将漏入称重机下部的积煤刮走；刮板给煤机传动链咬、润滑不良导致运行中断链；刮板给煤机长时间运行导致刮板断裂、变长、松脱，造成给煤机跳闸、堵转。另外，来煤中的编织袋、树枝、钢筋等杂物进入给煤机，从而造成给煤机跳闸、卡涩、堵煤等情况的发生。2.3 1）加强运行中给煤线的检查和维护。重点是称重给煤机皮带是否跑偏，清扫链能否及时将漏入称重机下部的积煤刮走，刮板给煤机传动链

7、咬、润滑是否良好，刮板是否有断裂和长时间运行变长、松脱的情况。问题一经发现，必须及时安排停运处理，避免设备缺陷进一步扩大，甚至设备损坏。 2）定期活动没仓疏松机、振打器。如果煤仓只是棚煤，活动疏松机、振打器有一定的作用；若煤仓贴煤严重，活动疏松机、振打器几乎没有效果。 3）夜间机组负荷较低时停运给煤线，联系检修清理已有明显堵煤迹象的煤仓和给煤机，同时处理给煤线存在的其它缺陷。这是运行方面较为有效的手段，在不影响或少影响机组负荷的情况下解决给煤不畅的问题。 4）给煤不畅，运行方面所能采取的措施是非常有限的，关键还得从源头进行控制。严把购煤关，确保来煤品质；在煤场装设干煤设施控制来煤的水份；避免过

8、渡破碎，减少来煤中细颗粒份额。2.4给煤机问题2.4.1给煤机常见的故障1) 皮带跑偏、断链、皮带损坏（割裂、烧坏）2) 给煤机卡涉，由于杂物较多使给煤机卡死或皮带撕裂。3) 给煤机电机跳闸、变频器故障、减速机损坏、联轴器销子折断。4) 高温烟气反串皮带烧坏。5) 给煤机清扫电机故障、断链，造成机尾堵煤。6) 给煤中有大块，给煤机卡住，管道堵塞。7) 落煤管设计不合理经常堵煤。8) 刮板给煤机:运行中经常卡塞，链条断链，漂链、堵煤、粘煤、刮板磨损、断轴、断销子。2.4.2给煤机故障对策1) 加强入炉煤的管理，延长来煤在干煤棚的停留时间，严控入炉煤的的水分在8%以内。2) 加强上煤巡视，杜绝杂物

9、进入煤仓；防止空仓。3) 加强设备巡检，发现异常及时处理。4) 加大播煤风压头风量，加强疏通装置，避免堵煤发生。5) 在给煤机上增设观察孔，便于检查堵煤及断煤情况。6) 刮板给煤机靠近链条处加限位钢筋，限制漂链。7) 刮板给煤机电机选型小，由于煤层过后，造成过载跳闸。2.5给煤机爆炸2.5.1原因1) 炉膛爆燃造成给煤机薄弱环节爆开如检查门飞出。2) 给煤机积存煤尘达到爆炸极限，热烟气反串提供热源，造成爆炸。3) 给煤机设计防爆压力不够，导致超压爆开。4) 给煤机逻辑及测压、测温监测设备不全。5) 燃用煤种挥发分过高，爆燃隐患存在。6) 运行操作经验不足，操作不当在此炉膛冒正。7) 给煤线过长

10、，积煤积粉加多，管理不完善，造成断煤而爆燃。2.5.2对策1）加强给煤机的管理，消除给煤机的积煤。2）加强给煤机密封风的监视，落煤管的播煤风的监视，保证风压、风量满足要求。3）二级给煤要加强落煤管的监视，防止炉内高温烟气反窜。4）加强锅炉燃烧的监视和调整，确保锅炉燃烧稳定，防止爆燃的发生。5）加强煤位管理，防止煤仓烧空，造成锅炉烟气反窜。6）加强给煤机的逻辑，高温报警引起运行人员的注意，高高温度跳闸联关落煤管下闸板。2.6给煤机皮带划伤或划裂2.6.1原因1）给煤中混有尖锐坚硬物资，卡在皮带上，造成皮带划伤或划裂。2）除铁器故障，造成煤中的钢筋、三角铁、铁板等落入炉前煤仓，卡在皮带上。造成划伤

11、。3）煤仓疏松机脱落卡在皮带上，造成划伤皮带。4）煤仓不锈钢板衬脱落等卡在皮带上，造成划伤皮带。5）管理不善，造成铁锹、扁铁、钢筋等异物进入煤仓。2.6.2对策1)加强煤场管理，及时清除煤中的坚硬尖锐物资，保证上煤源头煤质。2）加强管理，确保除铁器设备正常工作。3）加强巡检，巡检时用强光手电通过观察孔细心观察皮带痕迹，一旦发现有划痕，停止给煤机，取出异物。4）给煤机出现异常跳闸，应分析原因，是否过载，是否有异物卡在皮带上。5）加强对上煤环节的管理，发现铁锹、扁铁、钢筋等异物落入煤仓3煤仓的堵塞就多年来循环流化床锅炉运行来看，煤仓的故障率很高，煤仓堵塞经常发生，由于煤仓下煤口的尺寸比较小，加上煤

12、的颗粒度小而且水分大，经常在下煤口发生搭桥、不下煤故障，严重影响了循环流化床锅炉的正常运行。原因分析:3.1设计原因1) 煤仓设计不合理。大多数厂家设计煤仓为方形，没有考虑到流化床燃料颗粒的具体情况，按一般的设计要求，成品煤仓的容积应满足锅炉满出力时8小时以上储煤量的需求。成品煤堆积在煤仓内受到挤压，使煤粒之间、煤与煤仓壁间产生摩擦力，越接近下煤口挤压力、摩擦力就越大，煤粒间的摩擦一般呈现双曲线形增大，所以在靠近下煤口1米处最容易搭桥。2) 煤仓未设计防止堵煤、捅煤装置，如疏松机、空气炮、振打装置，当出现煤搭桥时，只有用锤敲击，工作量大，费时费力。3) 煤仓下料口设计不合理，没有设计光滑的内衬

13、及合理的坡度。3.2运行方面1) 煤的水分较大。水分在8%内的燃料基本算为干料，而水分超过10%时黏着力就会有较大的增加；当水分超过12%时黏着力就会很大堆积角度也增大，这时煤仓倾斜角要大于75度以上，才能保证煤流动畅通。但当煤水分超过某一极限时，黏着力又会变小。煤的水分含量与煤源头有关，与雨季多少有关，因此加强煤的管理，例如建较大的干煤棚或筒仓，以满足存煤的需要。2) 煤的颗粒度过细。一般煤的颗粒度越小，煤的黏着力就越大，使煤的流动性变差。电厂控制煤的颗粒度对堵蓬煤及锅炉流化燃烧有很重要的意义。3) 煤的杂质过多，除铁不够及杂物较多，使得煤易堵。4) 炉膛正压，播煤密封不够，落煤管细长等，造

14、成煤在下落的过程中，高温烟气加热下落煤产生水汽，云集在下料口。很容易使煤粘结而堵。3.3消除堵煤的对策3.1.1 设计上的措施1) 煤仓方形锥体改为圆形锥体，煤仓四壁与水平的倾斜角大于702) 为减小煤粒与煤仓间的摩擦力，在煤仓内壁衬不锈钢板或高分子塑料板聚氯乙烯（PCV)板。3) 适当减少原煤仓的容积，根据水分的多少可以控制上煤的次数，煤较湿时，可以上半仓，以减少煤的挤压摩擦来减少搭桥堵煤。4) 改进下煤口的设计，增大下煤口的尺寸，同时煤仓与给煤机连接处设计为双曲线型，消除死角。5) 安装疏松机、插棍、空气炮、振打电机等手段，增加处理措施。6) 取消给煤机入口电动挡板、设计适当的密封风、高压

15、头的播煤风及风量，防止高温烟气反串，使落煤畅通，减少煤在落煤管中停留时间。3.2.2运行方面的对策1) 建造干煤棚或大容量的筒仓，控制煤的湿度。南方雨水较多一般建造满足电厂15天用煤的干煤棚，如福建龙岩电厂，广东云浮电厂；北方特别是山西北部、内蒙、新疆等电厂，一般设计为7天用煤的干煤棚或设计较大的筒仓代替干煤棚，如神华亿利电厂、山西平朔矸石电厂。2) 煤的输送和破碎系统设置出大块设备，加强巡检。3) 煤湿度大时，减少煤仓中的煤的储量，多次少上的原则，定期降煤位。4) 加强巡检，控制好煤仓煤位，防止炉膛烟气反串。5) 运行中禁止留有备用给煤机，应全部投入运行，保证煤仓流动消除煤仓死角。6) 锅炉

16、长时间停运应烧空煤仓，以免煤仓的煤受潮结块、搭桥，造成下次启动时下煤不畅。7) 发现堵煤时及时处理，减少堵煤的时间。8) 在落煤管及下煤斗处增设压缩空气，以便出现问题及时疏通。4.4给煤机进煤口管段的堵煤问题4.4.1当人们极力解决原煤斗的堵、棚煤问题时却往往忽视了给煤机进煤口管段得堵煤问题，产生了疏松机不太好用的错觉。务必注意防止给煤机进煤管段煤湿时堵煤，此段易堵煤的主要原因是给煤机制造厂按煤粉炉传统设计的进煤管段太细长太复杂（多余的电动插板门和伸缩节是导致细长的原因）。建议在给煤机制造厂监造时采取一些措施1) 进煤管段与给煤机上壳板接口；2) 将进口电动插板门改双向插管门；3) 给煤机内部

17、的落煤斗收口太小，此口应开大；4.4.2原因分析经过认真观察分析，认为堵煤现象的频繁发生主要有以下原因造成：1) 入炉煤含水量较大，增加了煤的粘度。实践证明：当煤的含水量在8%15%范围内粘性最大，煤在煤仓中极容易结块产生堵煤现象。2) 煤仓和入口电动门结构不合理：煤仓设计为方锥型，入口电动门为方型结构，两台给煤机共用一个原煤仓。中间分叉后变两个煤斗接入给煤机，由于仓壁四角产生“双面摩擦”和挤压，越接近下煤口部位摩擦力和挤压力会越大，所以在四角部位积煤特别严重。电动插板门后为“天方地圆”结构，由于设计时预留高度太短，所以收缩太快，造成坡度减小容易堵煤。3) 由于原煤仓的内衬长期使用造成腐蚀磨损

18、，使之脱落，造成粘煤和堵煤。4) 疏松机、空气炮使用方法不当。5) 给煤机入口插板选型不当。4.4.3采取的措施1) 合理使用疏松机、空气炮。2) 对原煤仓进行了改造。（现在有很多的好的改造方法）3) 选用好的给煤机入口插板门。4) 有条件的增加干煤棚，增加干煤的储备能力。5) 加强入炉煤的掺配，严格入炉煤的化验制度，将入炉煤的水分控制在8%以内。6) 每周利用低负荷运行时，进行一次煤仓低煤位燃烧，以便于将积在煤仓四周的积煤“清理”干净。避免长期满煤运行造成的四角积煤。7) 加强上煤巡检制度，杜绝杂物进入煤仓造成堵煤。8) 如果长时间停炉，必须进行空仓燃烧处理，防止煤在仓内长时间堆积造成结块积

19、煤。9) 遇到雨天和煤湿时，煤仓上煤应采取低煤位、勤上煤的办法，始终让煤位在较低状态下运行，避免湿煤在仓中结块。煤斗堵煤问题已经成为影响CFB锅炉正常运行的一个主要问题。小龙潭褐煤水分高，堵煤会更严重。但在机组运行过程中，堵煤现象很少发生。总结经验发现煤斗的设计非常关键，一是煤斗壁面倾斜角度要足够大（72），另一个是煤斗出口尺寸足够大（2000mmX900mm）。煤斗出口尺寸尤其重要，其足够大，才能避免煤向下流动过程的“瓶颈”现象。该尺寸的大小还与给煤机有关，如果给煤机允许的入口能够做的更大，将对解决堵煤问题有更大的帮助。因此，开发、选择合适的给煤机是非常必要的5结束语总的来讲，循环流化床锅炉

20、发展是一个趋势，如何将煤可靠、稳定添加到密相区内并均匀地散布在布风板上方是获得理想燃烧效果的先决条件，针对国内循环流化床锅炉给煤出现的问题认真总结，交流、技改，主要原则为：1）从设计入手，能设计一级给煤的尽可能考虑一级给煤，减少设备战线，提高运行可靠性。2）从煤源入手加强煤的源头管理，提高入炉煤前的制备中间环节的管理，控制入炉煤的颗粒度、水分、杂质、异物等。3）加强运行巡检管理及设备参数的监视，出现异常，及时分析处理。4）建立可靠的给煤疏通设备及出现异常的预案和措施。5）加强热控测点、逻辑、保护报警的完善，能正确反映设备和系统的异常。参考文献 1、 杨建球、曾庭化、李焕辉、陈建球、卢炼区 、李劲 大型循环流化床锅炉运行优化及改进 中国电力出版设 2、 卢啸风 大型循环流化床锅炉设备与运行作者简介：江广旭，山西京玉发电有限责任公司发电部锅炉主管，长期从事循环流化床锅炉运行与管理工作。Email：jiangguangxu, 联系电话：0349/ 专心-专注-专业