热电厂循环流化床锅炉长周期运行技术应用研究

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2020年2期   作者:沈祖扬
[导读] 循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉
         摘要:循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉,采用流态化循环燃烧,具有燃烧效率高、燃料适应性广、负荷调节范围广、灰渣可综合利用等特点,大大降低了氮氧化物和二氧化硫的排放浓度,是当前国内外首选的洁净煤发电技术。在当前能源短缺和环保要求日益严格的时代背景下,循环流化床锅炉的应用和发展受到国内外的高度重视。本文从目前大多数热电企业采用循环流化床锅炉的现状入手,针对循环流化床锅炉运行周期不长这一急需解决的问题,从设备维护、生产运行、维修质量、技术改造等多方面提出改进方法,以保证锅炉长周期安全稳定运行,切实提高企业经济效益。
         关键词:循环流化床;设备;稳定运行;管理
         引言:由于循环流化床锅炉燃烧技术全面应用的时间不算太长,随着新技术的不断应用,运行中出现了管理经验少、燃料发热量低、锅炉部件磨损大、系统复杂等问题,严重影响锅炉长周期运行。因此,循环流化床锅炉的长周期运行已引起众多热力研究机构和循环流化床锅炉生产厂家及企业的重视,成为一个普遍性的课题。
         一、循环流化床锅炉设备工作原理及影响长周期运行因素 
         1、工作原理
         循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型,循环流化床锅炉炉内流化风速较高(一般为4~8m/s),在炉膛出口加装了气固物料分离器,被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒,经分离器分离后,再送回炉内循环燃烧。循环流化床锅炉可分为两个部分:第一部分由炉膛(快速流化床)、气固物料分离器、固体物料再循环设备等组成,上述部件形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道,布置有过热器、省煤器和空气预热器等,与其它常规锅炉相近。循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成,炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。炉膛内燃烧所产生的大量烟气携带物料经分离器入口加速段加速进入分离器,将烟气和物料进行分离,物料经料斗、料腿、返料阀再返回炉膛;烟气自中心筒进入分离器出口区,流经转向室,进入尾部烟道。锅炉给水经省煤器加热后进入汽包,汽包内的饱和水经集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱 ,加热蒸发后流入上集箱,然后进入汽包;饱和蒸汽流经顶棚管、后包墙管,进入低温过热器,由低过加热后进入减温器调节汽温,然后经高过将蒸汽加热到额定蒸汽温度,进入汇汽集箱至主气管道。
         2、影响长周期运行因素 
         通过安全风险评价方法对影响锅炉长周期运行的因素进行危害分析和风险评价,找出影响循环流化床锅炉长周期运行的重大因素主要有输煤设备、辅助设备、电气仪表等设备问题;其它方面的因素有生产管理不到位和操作工经验不足、素质不高等问题。这些问题会导致设备使用不当、维护不及时、检修质量不好、生产波动调整不及时,以及误操作等情况发生,均可导致锅炉非计划停运,严重影响锅炉的安全长周期运行。
         二、影响循环流化床锅炉设备长周期运行的原因分析 
         1、故障排除方面 
         循环流化床锅炉炉内受热面磨损大、结焦、辅机运行可靠性不高等问题,容易导致一些运行操作不当或长期使用、维修保养质量不良造成的锅炉故障,如法兰之间的泄漏、阀门不严、浇注料脱落、膨胀节损坏等。虽然循环流化床锅炉经过不断的改进与调试,运行稳定性已经提升很多,但对于这些可以在不停炉情况下经过处理即可恢复正常运行的故障,如果不引起重视及时处理,可能造成相对严重的事故。

   
         2、设备维护方面
         通过长期的经验与总结,对循环流化床锅炉的设备管理一直采用TNPM(Total Normalized Productive Maintenance)全面生产维修体制,是通过一系列的技术、经济、组织措施,对项目进行研究、对设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、修理、更新、直至报废的全过程进行科学管理,能够将每一个环节和因素规范化。但要熟练启动和运用这套维修体制,必须对设备各种信息完全掌握,这就对相关管理和技术人员的业务能力、组织实施能力提出了非常高的要求。
         三、稳定循环流化床锅炉设备长周期运行的方法
         1、 做好设备的进厂检验 
         首先要严把进厂检验这一关,派专业人员不定期地深入制造厂家,根据所属设备的技术要求和规定进行技术检测,了解设备制造时质量的检测、试验是否符合要求。其次要对设备的安装调试进行管理:设备要按有关文件检查和检验;要编制完善的设备安装方案;专业管理人员要检查监督安装质量,组织竣工验收和试运,及时进行技术标定和总结,整理原始档案归档,为以后的长周期运行做好基础保障。
         2、严格建设安装标准     
         在锅炉施工过程中,应严格执行安装程序。由于蒸汽初始参数高,钢的热膨胀值大、形变偏差小,易引起局部应力集中和变形破坏,这主要集中在管道的弯头或焊接部位。因此对于锅炉重要部位的尺寸、焊口、伸缩缝,必须严格控制。另外,要注意施工工序,保证次序严谨规范。
         3、重视耐火材料养护     
         由于耐火材料市场鱼目混珠,在认真选择好耐火材料供方的基础上,还要注重耐火材料的施工工艺,重点做好耐火材料的养护工作。建议在有条件的情况下,尽量在烘炉结束后再做外护板,或者在护板上预留排气孔,保障水汽的及时排除。根据耐火材料的固有特性及施工工艺,制定适宜的烘炉曲线,并严格按烘炉曲线进行。特别是在投煤初期,一定要控制升温速度,避免耐火材料因升温过快,对炉体产生损伤性的破坏。
         4、控制适宜的负荷    
         根据实际运行情况来看,循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷,控制在80~95%最为理想。在此负荷下,操作稳定,效率较高,磨损较轻,运行周期较长。因为在超负荷运行工况下,循环倍率增加,流化风量加大,存在后燃现象,造成后部高温,甚者造成返料器结焦,危及锅炉的安全运行。
         5、实施全面规范化生产维护 
         要全面实施TNPM 全面规范化生产维护,通过实施维修程序规范化、设备管理规范化、前期管理规范化、维修模式规范化、润滑管理规范化、现场管理规范化、组织结构规范化及其他方面的规范化,实现最大的设备综合效率。实施以时间维、空间维、资源维和功能维构成的四维空间为载体体制对循环流化床锅炉设备进行预防维修。这四维结构之中,任何一个要素发生变化,都会影响其它相应的要素。另一方面,每个要素都会在其它要素维上得到映像,不断地规范着员工的行为,对设备的润滑、备件管理、维修管理、故障管理、前期管理、资产管理寻求一个最佳的维护模式,一定要把这个模式固化、制度化,也就是使之规范化,是实现循环流化床锅炉长周期运行的基础。
         结束语:在日趋成熟的环境下,加强设备、生产和员工管理是保证循环流化床锅炉长周期运行的有效办法。相信通过各级人员的共同努力,困扰循环流流化床锅炉长周期运行的问题可以得到很好的解决和完善,能够实现国内循环流化庆锅炉长周期运行的最好水平。
参考文献:
[1]党黎军.循环流化床锅炉的启动调试与安全运行.中国电力出版团社.2002年8月第一版
[2]中国电力行业CFB机组技术交流服务协作网.2005年年会机组竞赛得分情况汇总表.
[3]周三多;陈传明;鲁明泓,管理学原理.复旦大学出版社
[4]李葆文.全面规范化生产维护
[5]中国联合工程公司.茂名石油化工公司锅炉煤代没可行性研究报告
[6]王俊新、贺小明、丁春军.电厂设备故障诊断的现状及发展趋势.中国资产管理网
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