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300MW循环流化床锅炉外置式换热器在运行中出现的问题及处理
廖鹏 董志明 李文峰 袁登友
大唐红河发电有限责任公司 云南开远 661600
[摘要]介绍了300ＭＷ循环流化床锅炉外置式换热器在运行中出现的问题,如进料锥形阀卡涩、锥形阀阀杆磨损、空室或一室内流化风量低、内部砌筑材料脱落、受热面爆管等,对此提出了相应的处理措施。实践证明,采取这些措施后,上述问题均得到较大的改善或解决。
[关键词] 循环流化床锅炉;外置式换热器;锥形阀;受热面
[中图分类号] ＴＫ229[文献标识码] Ｂ[文章编号] 1002 3364(2008)04 0052 02
大唐红河发电公司2台ＨＧ 1025/17.5 Ｌ.ＨＭ37型亚临界、中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风ＣＦＢ锅炉,分别于2006年6月3日和8月27日通过168ｈ试运行,投产后机组运行情况良好。该锅炉设置了4个外置式换热器(ＥＨＥ),对称布置在炉膛两侧下部,解决了尾部烟道受热面多、不宜布置的难题,使炉膛温度和过热汽温、再热汽温的控制更为灵活。
300ＭＷＣＦＢ锅炉物料热循环回路由炉膛、分离器、回料阀和外置式换热器构成。煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应,产生的烟气分别进入4个分离器,进行气固两相分离,经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。分离器分离下来的高温物料一部分直接返回炉膛,另一部分进入外置式换热器,外置换热器入口设有锥形阀,通过调整锥形阀的开度可以控制进入外置换热器内的循环热物料量。在运行中,外置式换热器出现了进料锥形阀卡涩等问题,对此,提出了相应的处理措施。
(1)进料锥形阀卡涩 外置式换热器的进灰量通过锥型阀进行控制,在实际运行中会出现开关不动、卡涩的情况,造成外置式换热器进料无法控制,受热面出口汽温异常,甚至导致机组降负荷,给机组的安全运行带来很大隐患。其主要原因是锥形阀入口有异物(如耐火材料等),或者锥形阀执行机构故障。对此,需开启压缩空气吹扫阀(压力为0.5ＭＰａ左右,取自厂杂用压缩空气系统)反复进行吹扫,并就地手动开关锥形阀进行活动。
(2)锥形阀阀杆磨损 外置式换热器锥形阀阀头和阀杆与高温物料直接接触,执行器在回料阀外面,阀杆与固定部分通过盘根进行密封,运行一定时间后盘根会出现密封不好的问题,如果不及时更换盘根,里面的高温灰就会在正压的作用下从盘根处往外泄漏,使锥形阀阀杆磨损。因此,当发现盘根损坏,锥形阀往外漏灰时,应迅速将锥形阀关闭至零,拆除原来失效盘根,重新添加新盘根。
(3)空室或一室内流化风量低 这主要是由于回料阀或外置式换热器内耐火耐磨材料脱落到风帽上所致。对此,通常采取以下3种处理方法:1)如果是外置式换热器的空室或是锥形阀至空室的斜管段堵塞,可开启空室或斜管段的压缩空气吹扫阀,进行辅助流化;2)短时间提高流化风压力,随着压力的提高,进入外置式换热器室内的流化风量会随之提高,可改善流化效果;3)4个外置式换热器的每个室都设置有事故排灰管,当某个室流化不好时可用事故排灰管将部分物料排出,有助于流化风进入外置式换热器室内,改善流化效果。
(4)内部砌筑材料脱落 Ｓ外置式换热器内部温度高且不稳定,其内部的耐火层会被高温床料切削、冲刷而磨损,而且随温度的变化,耐火材料会产生膨胀和收缩。耐火砖是非均匀的脆性材料,其导热性和弹性较小,抗拉强度和抗热振性低,抵抗热应力的能力差,在热冲击的反复不规律作用下,容易产生开裂剥落,直到整体损坏、垮塌。另外,由于缺乏300ＭＷＣＦＢ锅炉耐火耐磨材料的砌筑经验,加之砌筑量大(2200ｍ3,重量达4500ｔ),在施工过程中如果不能严格按照设计和材料生产厂家的要求进行施工和安装,也会造成耐火耐磨材料的脱落与垮塌。对此,可采取以下技术措施:1)尽量避免外置式换热器骤冷骤热,投入和退出外置式换热器要缓慢;2)在流化不受影响的情况下,尽量降低各室流化风量,减少磨损;3)利用临修或小修对外置式换热器内部的耐火耐磨材料的脱落情况进行检查,发现问题及时处理;4)利用大修机会对外置式换热器内部的耐火耐磨材料进行彻底修复。
(5)受热面爆管 外置式换热器受热面爆管的主要现象有:给水流量远大于主蒸汽流量,外置式换热器内有较大的异常声响,外置式换热器内各点温度均低于正常值,严重时可能影响外置式换热器内的物料流化,导致外置式换热器结焦。当确认外置式换热器内爆管部位后,要根据汽包水位的维持情况确定机组滑停时间,滑停期间尽量降低锅炉压力,保持泄漏外置式换热器锥形阀在最小开度,防止蒸汽温度降低过快;采用逐室增加流化风的方法,将该外置式换热器的床料排至炉膛,先全开紧靠炉膛仓室下面的流化风门,再全开中间仓室下面的流化风门,最后全开空室的流化风门,同时打开空室和一室事故排灰门进行排灰;负荷到零,机组解列。当床温小于400℃,锅炉压火,保持1台引风机和2台流化风机运行,保持泄漏外置式换热器流化。当锅炉汽包压力小于1ＭＰａ后,带压放水。汽包放水结束后,锅炉进行冷却,保持流化风机运行直到外置式换热器能够进人检查,确认外置式换热器内已无料或未板结为止。
实践证明,上述方法切实可行,保障了300ＭＷＣＦＢ锅炉连续安全运行。
[参考文献]
[1] 300ＭＷ循环流化床锅炉运行说明书[Ｚ].哈尔滨锅炉厂有限责任公司,2007.
[2] 岑可法,倪明江,等.循环流化床锅炉理论设计与运行[Ｍ].中国电力出版社,1998.
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