超临界CFB锅炉高过氧化皮双向循环捕集技术 徐鑫12

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:徐鑫12
[导读] 摘要:本文简要阐述了超临界CFB锅炉高过氧化皮捕集技术,并将某350MW超临界CFB锅炉实际应用情况进行了介绍。
        (1.江苏华美热电有限公司  江苏徐州  221000;2.中国矿业大学电气与动力工程学院  江苏徐州  221116)
        摘要:本文简要阐述了超临界CFB锅炉高过氧化皮捕集技术,并将某350MW超临界CFB锅炉实际应用情况进行了介绍。根据国内超临界CFB锅炉发展状况,该技术对高过氧化皮清理具有广泛的推广应用价值。
        关键词:超临界;CFB锅炉;氧化皮;双向循环;捕集
        近几年,循环流化床锅炉技术得到了快速的发展,截止2020年4月超临界循环流化床机组已投运42台,电力规划设计总院牵头开展的《能源技术创新“十四五”规划》将大容量高效循环流化床发电技术列为发电领域技术创新重大问题前期研究工作。预计今后一段时间,大批大容量高效循环流化床锅炉将陆续投产。
        国内对循环流化床锅炉燃烧、防磨等相关技术均已取得较多成熟的经验,但超临界循环流化床锅炉高温氧化皮治理问题,将成为制约锅炉安全可靠性新的难题。
        一、超临界CFB锅炉高过氧化皮堵塞特点
        对于超临界机组,无论煤粉炉还是CFB锅炉,受主蒸汽参数影响,在运行过程中均会产生氧化皮,因氧化皮与受热面管壁膨胀系数不一致,在温度变化过程中会产生脱落现象。氧化皮产生的机理及危害国内外已早有很多研究,本文不再赘述。
        超临界循环流化床锅炉与煤粉炉高过和高再受热面布置方式和结构特点不同,煤粉炉(π型炉)高过和高再受热面为U型蛇形管,受热面外壁无其它附属物,可通过相关检测仪器进行检查氧化皮堆积情况,然后割管清理;而循环流化床锅炉高过和高再受热面为L型,吊挂布置在炉膛内部,且该处外表敷设耐火防磨浇注料,脱落的氧化皮主要堆积在高过和高再L型弯处,目前没有仪器能够透过浇注料,进行检查管壁内部氧化皮堆积情况。因此,对循环流化床锅炉需采取其他方法,清除堆积管内的氧化皮。
        二、高过氧化皮双向循环捕集技术
        某350MW超临界CFB锅炉投产3年内,出现2次高温过热器氧化皮脱落堵塞过热器,导致高过超温报警事件,经采取相关措施,虽未发生爆管事故,但给锅炉连续长期安全稳定运行带来了较大安全隐患。
        为彻底解决锅炉高温氧化皮脱落堵管问题,成立高温氧化皮治理技术小组,对多个方案进行论证,最终确定实施高温氧化皮双向循环捕集技术。
        本方案主要是根据超临界CFB锅炉结构特点,将一级中温过热器出口集箱作为炉左和炉右的连通管,对高过两侧出口堵阀内部件进行重新制作安装(新制作的部件只用于氧化皮冲洗捕集使用,氧化皮冲洗结束后,恢复原堵阀,该堵阀原有部件不做任何改动,锅炉运行时可正常使用),将堵阀形成类似三通结构的阀门,通往汽轮机侧用堵板密封,炉左和炉右的堵阀三通引出管与启动系统疏水泵进出口管道连接,疏水泵入口安装可拆卸式滤网,用于捕集氧化皮。依靠大流量除盐水将高过内部堆积的氧化皮冲洗携带至疏水泵入口滤网或通过高过集箱疏水排出炉外。
        通过对相关阀门进行开、关操作,形成水冲洗流程:疏水泵出口---疏水泵至堵阀A连接管---堵阀A---高过A(由上向下冲洗)---二级中过A(由下向上冲洗)---一级中过出口集箱---二级中过B(由上向下冲洗)---高过B(由下向上冲洗)---堵阀B---堵阀B与疏水泵连接管---疏水泵入口。
        通过测算,利用现有启动系统疏水泵、选择¢273管道能够满足系统运行要求。
        三、具体实施情况
        1、#1锅炉汽水系统注满水(含新建的氧化皮冲洗捕集系统)后,利用前置泵对两路新安装冲洗系统管道杂质分别冲洗,共计冲洗时间约1小时。
        2、启动疏水泵对过热器双向循环冲洗:单向冲洗时间累计约9小时,含开疏水门冲洗3小时。
        3、循环冲洗期间,根据疏水泵入口滤网压差,收集滤网捕集的氧化皮。
        4、过热器循环冲洗结束后,利用前置泵对过热器整体直排冲洗1小时。
        5、#1锅炉过热器氧化皮捕集总量约4L,部分氧化皮通过疏水门排至疏水扩容器。
        过热器冲洗系统流量               捕集的氧化皮
        四、割管复查情况
        1、过热器弯头处有少量切割碎屑堆积,主要是复查割管导致。
        2、疏水阀检查情况:通过对割管受热面水冲洗检查,疏水管及阀门未堵塞,阀门密封面无划痕等缺陷。
        五、结论
        通过对#1锅炉氧化皮冲洗后,运行至今1.5年,未出现高温过热器超温事件。若两年内定期对锅炉高过氧化皮进行冲洗一次,能够有效避免因氧化皮堵塞、管壁超温带来的“四管”泄露等重大安全隐患,大幅提高锅炉保持长期安全稳定运行的能力,避免电网考核及机组频繁启停经济损失。
        作者简介:
        徐鑫(1972-),男,汉族,高级工程师,毕业于中国矿业大学电气自动化专业,现主要从事从事电厂管理工作。
 
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