巴基斯坦Nishat循环流化床锅炉结焦事故分析

来源:用户上传      作者:于海明

　　摘 要：循环流化床（即CFB）技术是近几十年来迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。随着大量的CFB锅炉投入生产运行，CFB锅炉运行特点逐渐为大家所掌握。但由于其固有的一些特点，运行中仍经常出现问题。结焦就是CFB锅炉运行中较常见的问题，它直接影响到锅炉的安全经济运行。本文就巴基斯坦Nishat项目CFB锅炉结焦事故过程的分析，谈谈关于预防CFB锅炉结焦的一些体会。
　　关键词：CFB锅爐;结焦;事故分析;预防
　　
　　1 工程概况
　　本工程是为巴基斯坦NISHAT CHUNIAN 有限责任公司建造的自备电厂项目。该项目由中机国能电力工程有限公司总承包并设计，采用的是杭州锅炉集团有限公司设计制造的NG-110/9.91/540-M 型CFB锅炉，安装单位为中国机械工业第四建设工程有限公司，调试单位为济南中能电力工程有限公司。
　　2 锅炉结焦过程
　　1#锅炉已于2016年3月份用木炭对炉膛进行过中低温烘炉，未对返料器进行中低温烘炉，于5月份对1#锅炉返料器进行中低温烘炉。烘炉方案为床下轻油点火枪投入，利用高温循环床料对旋风分离器及返料器进行烘炉。
　　5月2日开始烘炉点火前冷态通风试验。首先对锅炉床面铺设厚度为约500mm的床料。14：30开一次风至返料风管道电动门，依次启动引风机B、一次风机A、B，调整风量到一次风机80%额定电流，炉膛微负压做流化试验。床料完全流化时一次风机电流A：12.5A、B：13.0A;风量左侧17500Nm3/h、右侧18200Nm3/h;空预器出口压力-6.5mbar，返料器压力、温度均显示不正常。然后由炉膛流化风门切换至点火风门，做点火流化试验，然后微开炉膛流化风门。返料风机未调试完毕无法启动，投入一次风充当返料风。18：30锅炉点火前吹扫，控制油压在0.5MPa做雾化试验，雾化情况良好。油压降至0.2MPa，雾化压缩空气控制在6bar（表盘量程6bar）。点火枪执行器无法动作，手动对油枪进行点火，点火成功后，通过控制油压调节油枪出力，按厂家给定烘炉温度曲线缓慢升温。然后维持正常燃烧，间断性切换油枪，进入中温烘炉阶段。
　　5月3日8：00锅炉基本参数如下：风室温度700℃、炉膛出口温度300℃、返料器底部温度30℃、排烟温度80℃。因炉膛出口温度持续在300℃左右，不能满足中低温烘炉需求，料层变薄计划申请投煤，碎煤机不能启动无法投煤。故加大油枪出力，风室温度升至850℃，因热工测点量程问题，风室温度持续在850℃（实际温度无从查证）。同时考虑到返料问题，决定启动返料风机，调整后锅炉运行仍不正常，申请停炉。
　　5月4日6：00打开炉膛人孔门检查，发现大块结焦，床料厚度约200mm。打开返料器人孔门检查，返料器堆积物料为潮湿状。启动各风机进行大风量吹扫降温。18：00放光床料并待炉膛温度进一步冷却，进入炉膛人工清焦，左侧床面正对返料口位置，排渣口周边形成一 弧形结焦带，造成床左风帽大面积烧坏。
　　3 烘炉问题汇总
　　此次烘炉工作开展过程中存在以下问题：
　　1）安装人员联络及施工不当，将返料器用于烘炉排汽的排湿孔全部封堵;
　　2）点火枪执行器未调完无法投入，烘炉过程中手动点火、切油枪，烘炉切换油枪困难，存在单侧油枪长时间投运的情况;
　　3）返料风机未调完，烘炉期间利用一次风做返料风，一次风机出口19.25KPa，返料风设计压力68.6KPa，压力过低无法建立良好物料循环;
　　4）锅炉运行监视参数投入不好，如料层差压、风室温度等，造成加大油枪出力后风室温度远超850℃;
　　5）左右两侧燃烧器调风挡板内部实际位置与外部标识相反，油枪投入过程中配风不当，油枪周边积碳严重;
　　6）在处理被烧坏风帽过程中，发现两个正常排渣口及中间事故排渣口周边均缺少风帽;
　　7）现场职责分工混乱，未设置专门运行、监理岗位，调试人员兼任保运工作，调试的验收工作不严谨，很多设备存在试运即投运情况。
　　4 结焦原因认定
　　经各参建单位联合检查分析，基本认定本次结焦事故原因有如下几点：
　　1）返料风机在烘炉期间未投入，导致物料循环无法正常建立，且返料器内存在杂物未清理，脱落进入床上影响床料流化;
　　2）烘炉过程中，物料循环不畅导致床料变薄容易被吹穿，并且排渣口周边缺少风帽，引起床料流化不稳定、不均匀;
　　3）返料器排湿孔被安装人员封堵，导致烘炉过程中浇筑料内水分无法正常排出，部分水分通过返料腿进入床上，进一步恶化了床料流化效果;
　　4）点火装置未调试完毕，不具备远方启停条件，运行人员就地投切油枪耗时较长，存在较长时间单侧油枪投入情况，造成单侧温度过高;
　　5）部分热工测点存在问题，在烘炉过程中显示不准确、不及时，影响运行人员判断，造成局部区域超温。
　　5 结焦事故整改
　　本次结焦事故影响了工期进度，巴方加强对机组验收强度，并针对此次事故存在的问题作出了整改：
　　1）将2#炉风帽替换1#炉风帽，锅炉厂补发风帽配件;
　　2）加快安装调试进度，对烘炉过程中需投入设备进行试运;
　　3）确认燃烧器调风挡板位置、布置燃烧器点火装置，并经调试验收合格，实现了自动点火;
　　4）安装单位重新在返料器开排湿孔，并验收合格;
　　5）在巴方的监督下重新对所有测点进行传动;
　　6）燃用木头对返料器中低温烘炉。
　　经过此次结焦事故之后，各单位提高了工作质量，加强了验收力度，返料器中低温烘炉、投床下油枪高温烘炉及煮炉、锅炉吹管等工作均顺利完成。
　　6 结焦事故预防
　　1）加强运行参数监视，避免造成不必要的事故，床温一般控制在850℃～950℃，温度过高易造成流化床体结焦;
　　2）加强返料量控制，不正常的返料量对CFB锅炉正常运行存在重大影响;
　　3）燃烧调整过程中要做到少量多次，避免温度大起大落，同时避免偏烧;
　　4）点火前一定要做好流化试验，就地观察底料流化情况及厚度，确保合格;
　　5）冷态启动前床料应适当多加一些，尤其在回料阀清空的情况下，可以避免床温高不易控制的现象。
　　参考文献：
　　[1]刘立志，李应宾.循环流化床锅炉运行浅见.
　　[2]杭州锅炉集团股份有限公司.巴基斯坦Nishat锅炉设计说明书.
　　[3]唐权利，李涛.300 MW 循环流化床锅炉调试中的问题处理.
　　[4]赵钧.循环流化床锅炉的调试.
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