筹建440t/h及以上CFB锅炉(电站)需注意的技术问题
张全胜
【摘要】论述筹建大型440t/h级CFB锅炉(电站)在电站锅炉、系统设计和筹建方决策等方面需注意的技术问题;提出一些订货、制造、设计、安装、试运行等技术方面的建议。这些问题或建议大多可以在电站筹建时加以注意并解决落实,最终减少业主CFB锅炉的投资风险。
【关键词】CFB锅炉筹建注意技术问题
自从1995年12月国内第一座410t/h高温高压循环流化床(CFB)锅炉示范电站在四川内江高坝发电厂成功投运以来,先后有八十余台国产410—450t/h高温高压或440—480t/h超高压再热CFB锅炉在四十多个发电厂相继订货、安装并少量投运。上海锅炉厂、东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂各有二、三十余台440t/h级CFB锅炉被国内电厂订货。在循环流化床锅炉的开发上,经过“自行研制”、“借鉴积累”到“中一外强强联合”等阶段;他们分别采用引进国外410t/h高温高压(或超高压再热)CFB锅炉技术,结合各自在35t/h—220t/hCFB电站锅炉的开发、研究、使用经验,在借鉴国外技术基础上加以创新改进研制出国产大型CFB电站锅炉;各部件完全在国内生产厂设计、制造,汽轮发电机组由国内各生产厂配套。近9年来,在国家各有关部委的支持下,国产大型440t/h超高压再热CFB电站锅炉先进技术快速地应用于我国电力生产,在解决火电厂高硫煤的大气环保问题及劣质煤用于电厂锅炉的稳定燃烧问题方面闯出了新路,起到了显著示范作用。这将推动我国大型亚临界670t/h—1025t/hCFB锅炉的技术进步,加快电力生产部门应用大型CFB锅炉技术的步伐。通过对我国十余台已投产440t/h级大型CFB锅炉运行情况的多次调研,现在建设的大型CFB锅炉及系统还是存在许多问题,这些问题大多来自大型CFB锅炉的设计、制造、安装及电站系统设计和筹建方决策等方面。根据近几年筹建工作及调研掌握的资料就筹建大型CFB锅炉需注意的技术问题谈谈自己的看法,这些问题大多可以在电站
筹建时加以注意并解决,最终减少业主CFB锅炉的投资及风险。
1、注意及时进行委托煤种试烧试验研究,以便发现问题及时研究对策
针对特定煤种,CFB锅炉设计中一些关键参数的选取,国外公司一般采用工程试烧的方法获得。目前,我国针对大型CFB锅炉尚未建立锅炉炉膛选型设计和关键参数的选取及常规煤质试验分析方法。面对这一状况,国电热工研究院结合已有的工程煤种试烧经验和CFB锅炉的设计运行经验,建立了一套完整的CFB试烧方法,通过此试验,可以对工程煤种在炉内的着火特性、燃尽特性、结焦特性、压火特性、热态点火特性、最低稳燃温度等项目进行测量分析研究。能够为CFB锅炉工程的煤种选型、锅炉设计、辅助系统选型、CFB锅炉的运行预测等提供基础数据和技术参考;同时可以为锅炉的点火、试运行提供一定的指导,防止走弯路。最好在主机定货前委托煤种试烧试验研究;在锅炉安装过程中进行委托煤种试烧试验研究也为时不晚,仍可发现问题及时研究对策。若不进行委托煤种试烧试验研究,势必在点火、试运行时用电厂大型CFB锅炉进行煤种“试烧”,如出现问题再研究对策采取措施则直接和间接损失巨大。
可委托进行的CFB锅炉试验研究项目如下:●燃烧效率测定;●灰平衡及灰的理化特性测定;●沿床高的温度和压力分布测试;●点火特性及炉内燃烧过程研究;●受热面的磨损;●床温与结焦特性;●CFB低负荷稳燃特性;●底渣、飞灰成份、飞灰粒度分析及可燃物含量分析;●脱硫效率及污染物排放浓度测定;●对特定燃料进行设计和运行参数的试验;●CFB传热特性研究;●CFB关键部件等其它专项试验研究。●根据工程需要,还可进行一些特殊的试验研究,如受热面的磨损、飞灰水合试验、灰渣钙化物分析等。
2、务必注意设计足够大的干煤棚(或筒仓)防止湿煤进入CFB锅炉给煤及输煤系统导致多处严重堵煤
循环流化床锅炉的原煤斗内煤粒较小,湿度大时则难以下料,建议务必注意设计针对3-7天连阴雨的干煤棚(或筒仓)设计。给煤系统运行正常与否对锅炉能否正常运行影响极大,从已投产440t/h级CFB锅炉运行情况看,湿煤进入CFB锅炉给煤及燃煤输送系统导致多处严重堵煤已成为严重制约锅炉连续、安全、经济运行的主要因素。来煤水分较大易出现频繁的给煤机断煤问题,锅炉床温经常因为给煤机断煤而出现大幅波动,严重影响了锅炉的稳定运行。旋转给料阀在煤水份偏大时产生叶轮严重积煤现象,使叶轮形成一圆筒,无法将煤送至炉膛。
堵、棚煤原因比较复杂,但主要原因是燃煤粒度小加之湿度又大。CFB锅炉要求入炉燃煤粒径小于