大型cfb锅炉在电力运行中磨损、排渣等问题的探索—20041110

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1、大型CFB锅炉在电力运行中磨损、排渣等问题的探索华电淄博热电有限公司山东电力研究院刘晓东胡志宏徐钦田董凤亮于孝宏前言第1章我公司CFB锅炉概况及运行中突出问题第2章我公司在炉内承压部件防磨方面进行的探索第3章我公司在解决排渣不畅方面进行的尝试第4章我公司在防止下二次风管烧损方面进行的改进目录P-1前言近年来，循环流化床（CFB）锅炉在电力生产中的应用日益广泛，而目前国内投产的400t/h以上容量CFB机组均存在承压部件磨损、排渣堵塞等共性问题，连续运行周期短，可靠性较差。针对CFB锅炉运行中存在的突出问题，我公司组织骨干人员开展了专题

2、攻关，使锅炉投运初期的突出缺陷得到了不同程度地缓解和遏制，两台锅炉均已实现连续不间断运行102天，正常调停检查后恢复运行。目前2台机组稳定运行中。前言P-4第1章我公司CFB锅炉概况及运行中突出问题我公司2×135MW热电机组配用的465ｔ/ｈ超高压一次再热CFB锅炉，为奥斯龙炉型，由哈锅引进Alstom公司CFB技术设计制造，分别于2003年8月、12月移交试生产，是目前国内投入运营的首批大容量、高参数CFB机组。第一章P-5第1章我公司CFB锅炉概况及运行中突出问题高温绝热旋风分离器、自平衡U型回料阀组成返料系统，返料密封流化采用

3、独立高压风机供风；燃烧室为膜式水冷壁，并布置双面水冷壁；靠前墙上部空间均布8片屏过和6片屏再，采用前墙中部支撑和顶部悬吊结合的固定方式；布风板由前墙水冷壁弯制而成并与后、侧墙组成水冷风室；风帽为大直径钟罩式，流化均匀，抗磨损性能好，且能够防止床料漏入床下预燃室；两侧墙均安装锥形阀控制排渣，炉渣进入风水联合冷渣器冷却后排入刮板除渣机至渣仓；采用前墙四点皮带给煤方式。第1章锅炉主要设计结构：P-6第1章我公司CFB锅炉概况及运行中突出问题投产一年来，锅炉参数均满足设计要求，各工况下运行稳定，最高蒸发量超过480t/h。但在运行初期，由于我

4、们在CFB锅炉燃烧机理和运行规律认识上尚存在较大差距，两台机组均出现了各种影响安全运行的问题，主要表现在炉内受热面磨损严重、本体漏灰、排渣不畅、下二次风管烧损等方面，机组连续稳定运行时间短，可靠性差。今年上半年，我公司两台CFB锅炉发生多次非计划停运事故，其中因排渣困难、炉内承压部件磨损爆管造成停炉故障5次。此外，多次出现下二次风管喷嘴烧损缺陷，送风困难，而炉外风管与喷口结合部位频繁拉裂，运行中大量外泄火灰，严重影响现场安全生产。第1章锅炉运行概况P-6第2章我公司在承压部件防磨方面进行的探索由于CFB锅炉内部高颗粒浓度和高运行风速，

5、炉内部件的磨损速度远高于煤粉锅炉，承压部件和耐磨材料受到大量物料的不断冲刷，因磨损造成事故的几率非常高。第2章P-6第2章我公司在承压部件防磨方面进行的探索(机理)主要有两种情况，一种是风帽的磨损，最严重区域发生在循环物料回料口，主要原因是由于高颗粒浓度的循环物料以较大的平行于布风板的速度分量冲刷风帽；第二种情况是风帽小孔的扩大，这类磨损会改变布风特性，同时造成物料漏至风室。大直径钟罩式风帽此类磨损情况轻微。第2章1.布风装置P-6第2章我公司在承压部件防磨方面进行的探索(机理)b.不规则区域管壁磨损包括穿墙管、炉墙开孔处的弯管、管壁

6、上的焊缝、耐磨材料纵横向边缘等，此外一些炉内的测试元件，如热电偶等。经验表明即使很小尺寸的不规则也会造成局部的严重磨损。第2章2.炉膛水冷壁管a.炉膛下部密相区耐磨材料与水冷壁管过渡区域磨损主要有以下两个方面：一是在过渡区域内由于沿壁面下流的物料与炉内向上运动的物料运动方向相反，在局部产生涡旋流；另一个原因是沿炉膛壁面下流的物料在交界区域产生流动方向的改变，对水冷壁管产生冲刷。该区域管壁的磨损并不是在炉膛四周均匀发生的，而是与炉内物料总体流动形式有关。炉内水冷壁管磨损可分为四种情况：炉膛下部密相区耐磨材料与水冷壁管过渡区域磨损；炉膛四

7、角区域管壁磨损；一般水冷壁管普遍磨损；不规则区域管壁磨损。我公司CFB锅炉水冷壁管以下两类磨损型式突出：P-6第2章我公司在承压部件防磨方面进行的探索(机理)下二次风喷口布置于炉膛下部密相区上方，物料脉动将床料带入二次风喷嘴，并磨蚀附近的耐磨浇注料，造成二次风喷嘴磨损。第2章3.下二次风喷口磨损P-6第2章我公司在承压部件防磨方面进行的探索(机理)炉内屏过、屏再在一般情况下磨损较轻，仅发现被磨亮。但是由于设计、施工中悬吊及膨胀补偿方面的缺陷，2台锅炉运行后均存在悬挂管屏弯曲变形问题。对较为严重的管屏变形，将导致物料直接冲刷受热面，造成

8、磨损减薄以致爆管。第2章4.炉内悬挂受热面磨损P-6第2章我公司在承压部件防磨方面进行的探索(机理)由于气固两相流在离开炉膛时在炉顶区域转弯，离心作用将大颗粒物料甩向炉顶造成磨损。CFB锅炉容量增大后，炉膛高度相应增加，