300MW循环流化床锅炉频繁BT的分析优化
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摘 要:本文主要介绍了宏光发电厂2X300MW循环流化床锅炉早期频繁BT后,通过针对性的分析及优化处理,最终有效的保证锅炉的安全可靠运行。
关键词:CFB;循环流化床锅炉;BT;积灰;吹灰;改进
1 宏光电厂300MW CFB概况
宏光发电公司所用锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司生产的循环流化床、亚临界参数,一次中间再热自然循环汽包炉。采用半紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构,型号为DG1070/17.4—Ⅱ1,最大连续出力为1070t/h,过热蒸汽压力为17.4MPa、温度为540℃,再热蒸汽压力为3.934/3.729MPa、温度为333.1/540℃,配备300MW亚临界中间再热单轴双缸双排汽、直接空冷式汽轮发电机组。
锅炉采用汽冷式旋风分离器进行气—固分离、高温回灰。采用床下点火器点火。锅炉共布置10个给煤口,全部布置于炉前,在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室,水冷风室两侧布置有一次热风道,进风型式为平行于布风板从风室两侧进风,由于空预器一、二次风出口均在两侧,一次热风道布置较为简单。一次热风道内布置有4台点火燃烧器。尾部采用双烟道结构,前烟道布置了3组低温再热器,后烟道布置有4组低温过热器,向下前后烟道合成一个,在其中布置有两组螺旋鳍片管式省煤器和卧式空气预热器,空气预热器采用搪瓷管式,一、二次风道分开布置,沿炉宽方向双进双出。
2 锅炉设置BT相关逻辑保护
循环流化床锅炉设置主要保护为BT,即为锅炉跳闸保护系统。BT动作后,通过主燃料跳闸和各风机跳闸,而有效避免锅炉造成更大的损坏。
BT触发条件:
①炉膛压力高高(+2489Pa),延时5s。
②炉膛压力低低(-2489Pa),延时5s。
③汽包水位高高(+250mm),延时5s。
④汽包水位低低(-250mm),延时5s。
⑤高压流化风机全部跳闸。
⑥引风机全部跳闸。
⑦一次风机全部跳闸。
⑧二次风机全部跳闸。
⑨高流风机母管压力低于30kPa,延时90s。
⑩蒸汽阻塞。
B11给水泵全停且床温高于650℃,延时5s。
B12汽機跳闸且负荷>30%,同时旁路3s未打开。
B13手动按下两个BT停炉按钮。
3 我公司早期频繁BT汇总
从2013年7月26日至2014年1月10日,期间共发生锅炉BT动作5次,其中4次因锅炉受热面积灰严重,塌灰导致炉压大幅波动造成。尤其2013底至2014年初连续BT动作4次,对对机组安全经济运行造成了巨大影响。
2013年7月26日因为锅炉入炉煤颗粒太细,粒度≤2.0mm的占比接近60%,锅炉灰渣比偏大,锅炉空预受热面积灰严重,吹灰过程中发生严重塌灰,引起锅炉炉膛压力大幅波动,触发“炉膛压力高”保护,BT动作,期间影响发电量约216MW。
2013年11月4日因为受热面积灰严重,吹灰过程塌灰造成炉膛压力迅速升高,最高达+3175pa,BT动作,期间影响发电量约200MW。(参数见右表)
2014年12月11日机组正常运行中,受热面积灰严重,突然塌灰造成炉膛压力急剧升高,触发“炉膛压力高”保护,BT动作。
4 原因分析及优化处理
多次造成BT,通过对空预出口与引风机进口烟气压力变化,确定空预出口水平烟道处为易积灰区域(与使用煤种的灰份和烟道设计有很大关系)。BT原因,受热面积灰是一方面,烟道结构易积灰、使用煤种灰分高及入炉煤粒径太小是主要原因,对此公司及各部门高度重视,主要通过以下方法措施进行改进完善:(1)运行调整合理对受热面进行吹灰,增加蒸汽吹灰及空预吹灰次数,每班多加两次空气预热器吹灰,并把蒸汽吹灰分为前后两阶段进行。这样避免蒸汽吹灰两根吹灰枪同时进入,炉压波动大。(2)新增空气预热器出口烟道吹扫,左右侧各布置3根吹扫管,定时吹扫,有效控制该烟道处的大量积灰。(每侧风道底部积灰区域均匀布置18个小型钟罩型风帽)。(3)燃料部合理控制入炉煤粒径,保证锅炉灰渣比,降低尾部烟道的积灰。(4)分离器进行了技术改造,#1、#2、#3旋风分离器进口截面缩小以提高分离效率,具体为#1、#3由19.58m2缩小为17m2,#2由19.58m2缩小为15m2,提高烟气进口速度,从而提高了分离效率。
5 结语
宏光发电有限公司300MW CFB锅炉经过从入炉煤粒径、灰份控制和设备设计方面,不断探索改进,我公司再未发生过因塌灰炉压波动大造成BT,保证机组安全稳定运行。虽我厂锅炉仍在不断改进,完善,此次针对性的改进,为各位同仁提供参考,同时建议锅炉生产厂家对分离器和烟道改进(东锅持续生产的锅炉已经没有我们这种出口水平烟道的结构)。
参考文献:
[1]蒋敏华,肖平.大型循环流化床锅炉技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]孙献斌,黄中.大型循环流化床锅炉技术与工程应用[M].北京:中国电力出版社,2009.
[3]蔡新春,王慧丽.循环流化床锅炉热效率偏低原因分析及解决措施[J].热力发电,2010,39(7):47-49.
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