DG490／13．73-Ⅱ2型循环流化床锅炉试运行故障分析

第32卷第4期华电技术V0J_32No．42010年4月HuadianTechnologyApr．2010DG490／13．73一Ⅱ2型循环流化床锅炉试运行故障分析张春丽(中国华电工程(集团)有限公司，北京100035)摘要：论述了东方锅炉厂生产的DG490／13．73一lI2型循环流化床锅炉在安装及调试过程中出现的给煤系统漏粉、石灰石给料机卡涩、炉膛及回料器结焦、点火风道膨胀节变形烧损、空气预热器漏风等问题。介绍了给水泵滤网堵塞造成锅炉严重缺水停炉，省煤器区域严重超温，从而引发尾部烟道二次燃烧事故的经典案例，分析了事故发生的原因，提出了解决以及预防事故发生的具体措施，供同类型机组安装、试运行参考。关键词：循环流化床锅炉；省煤器；二次燃烧；事故；措施中图分类号：TK229．66文献标志码：B文章编号：1674—1951(2010)04—0045—032．2石灰石给料机卡涩、漏粉1锅炉概况，试运行初期，石灰石给料机经常卡涩，从端部大某厂2×150MW循环流化床锅炉是由东方锅量漏粉。设计要求石灰石粒径≤1．5mm，d。=0．45炉厂生产的DG490／13．73一II2型锅炉。该锅炉为mm，而所采购石灰石的粒度基本上都远超设计值，单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。锅炉主要造成给料机转子卡涩。设计密封为靠转子端部的台由1个模式水冷壁炉膛、2台汽冷式旋风分离器和1阶，给料量增大时会从端部漏粉。根据现场情况，卸个由汽冷包墙包覆的尾部竖井组成。锅炉前墙水冷下给料机转子，整体车掉15mlTl，转子端部开槽，加壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置6个给煤口和3大叶轮与壳体之间的间隙，以适应当地石灰石的粒个石灰石给料口。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成度而又不影响给料的连续性。另外，引一路压缩空的水冷风室，一次风平行于布风板从风室两侧进入气到给料机，接入端部进行密封，解决了漏粉问题。2．3锅炉结焦水冷风室。一次风道内各布置有2台点火燃烧器，2．3．1锅炉点火初期布风板结焦侧面布置高能点火装置。4个排渣口布置在炉膛后第1次添加的床料含水量大、颗粒度大、含碳量墙水冷壁下部，对应4台滚筒式冷渣器。该厂1机偏高，造成床料流化不均匀，点火后结焦严重。炉内组于2009年2月11日通过168h试运行，2机组冷却后把床料、焦块全部清理出炉，进行筛分后重新于同年7月14日通过168h试运行。添加至炉内，重新做流化试验，有床料堆积明显的地2试运行过程中突出问题及解决措施方挖开至布风板，再做流化试验，直至床料流化均匀为止。点火后精心操作，杜绝了结焦现象的发生。2．1给煤系统漏粉2．3．2吹管期间回料器结焦1机组试运初期，6台给煤机出口手动插板门吹管结束后，待炉内温度冷却下来进行检查，发及气动快关阀均出现不同程度的漏粉，造成严重的现回料器布风板结焦。分析原因是吹管期间回料器环境污染及能源浪费，采取拧紧螺栓等措施没有明简体观察孔玻璃破裂，漏人冷风造成结焦。征求了显的效果。与生产厂家交流后，在手动插板门加上、锅炉厂家的意见，用不锈钢板把看火孑L封死，重新点下盖板密封，较好地解决了插板门漏粉的问题。需火后没有出现结焦的现象。要注意的是，加盖板前需用密封胶条将闸板上、下缝2．4点火风道膨胀节损坏隙封住。由于气动快关阀安装在落煤管上，而播煤点火风道膨胀节变形、烧损是CFB试运时常见风管道斜向上插入，造成快关阀附近气流扰动剧烈，问题之一。1炉吹管期间，一次点火风道金属膨胀快关阀密封破坏而大量漏粉，重新插管、更换密封后节外表面温度达到600多℃，明显发红。停炉冷却解决了快关阀漏粉问题。后，进炉检查发现膨胀节已经变形。进入整套启动后，由于床温上升缓慢，投煤时间延长，膨胀节严重收稿日期：2009—10—19烧红，停炉检查发现膨胀节变形严重，焊缝开裂，保 ·46·华电技术第32卷温棉被吹出，导流板脱落。造成此种现象的原因是锅炉生产厂家设计选型时最高承受温度设计值(900oC)偏低；保温设计图纸中导流套肋板没有设计膨胀缝，现场施工只是涂了2mm沥青，肋板受热膨胀后挤压浇注料造成浇注料大面积脱落，膨胀节变形，焊缝开裂。将肋板附近浇注料打掉，填塞20mm岩棉后用可塑料密封，将膨胀节内保温棉重新填塞，将变形钢板割掉换上新钢板焊牢。重新启动图1低负荷时再热器入口蒸汽压力后，膨胀节运行良好，没有出现烧红现象。2炉生产3．2过程描述厂家重新进行了产品设计，但供货时厂家内保温的2机组于2009—06—05T01：15首次满负荷，图纸没有进行变更和说明，施工单位仍然按1炉图2009—06—05T01：35励磁系统PSS试验完成；纸进行施工，膨胀节钢板上打浇注料，中间缝隙内填2009—06—05T04：00机组变负荷试验完成；充岩棉，点火后缝隙内的岩棉大部分脱落且浇注料2009—06—05T05：19因汽机DEH控制板故障，发影响膨胀节自身膨胀，膨胀节产生一定程度的变形。电机解列、汽轮机跳闸、锅炉MET动作；在准备重新施工单位按生产厂家重新发来的设计图纸进行施冲转并网时，汽机不能挂闸，锅炉再重新启动后压火工，膨胀节钢板上安装陶瓷模块，陶瓷模块表面用高停炉；2009—06—05T05：39正在运行的B给水泵温耐火涂料进行喷涂，点火后膨胀节运行良好，小修滤网突然堵塞、锅炉补水不足、给水量低保护动作、停炉进行炉内检查未发现任何异常情况。B给水泵跳闸，此时A给水泵清洗滤网尚未恢复备2．5空气预热器漏风用，重新启动B给水泵有气蚀迹象发生，停运B给该工程采用管式空气预热器，顺列卧式布置。水泵；2009—06—05T05：53A给水泵滤网清洗完毕，电动给水泵开始注水，准备恢复备用；2炉负荷首次带到150MW后发现一次、二次风机2009—06—05T06：05A电动给水泵恢复备用完电动机电流基本达到了设计值，空气预热器漏风率毕，此时由于有较长时间见不到汽包水位，已不能向达12％，初步判断空气预热器漏风严重。停机后分锅炉上水；从长期低负荷到满负荷到锅炉断水停炉，别启动一次、二次风机检查空气预热器漏风情况，发整个过程没有进行尾部受热面吹灰，锅炉断水停炉现二次风空气预热器管子及管箱端部管座处有多处后调试及运行人员既没有做防止尾部二次爆燃的措焊缝开裂，做好标记后用堵板把相应管子堵死。重施，也没有继续监视炉内的烟气温度。2009—06—新启动后，风机电流正常，漏风率约0．1％。07T03：()0给2锅炉上水，在锅炉上水过程中发现3尾部二次燃烧案例分析锅炉B侧尾部烟道人孔门处漏水。经分析，判断锅炉B侧省煤器泄漏，2009～06—07T04：07停止锅3．1主要设计及运行参数炉上水。打开锅炉B侧尾部烟道人孔门检查，发现该工程设计吹灰汽源来自冷端再热器，设计压B侧低温省煤器上表层有30多组管排发生不同程力2．666MPa。点火初期由于各种原因负荷长期停度的塌陷，塌陷深度最大达到100多mm；下体省煤留在60MW水平上，此时再热器人口压力约1MPa，器鳍片蛇形管外表以及鳍片、管壁表面均有过烧产吹灰汽源阀后压力约0．68MPa(如图1所示)，尾部生的氧化铁皮(厚度约0．3mm)，管排缝隙间发现灰吹灰器无法投入运行(见表1)，不能满足国电发黑色结焦块。因烧结产生氧化铁皮较厚、表层有碳[2000]589号文《防止电力生产重大事故的二十五化迹象，将最上层变形最大的鳍片管割取样管，送实项重点要求》中规定的低负荷尾部受热面连续吹灰验室进行金相分析。分析认为：送检样管表面过烧的要求。由于吹灰器达不到工作参数要求，调试单度达720oC，干烧时问3h，样管大面积碳化，变形的位暂订负荷带上去，参数达到设计要求后进行吹灰。管束均不能使用，未变形的管束可维持到1个大修表1吹灰器工作参数 第4期张春丽：DG490／13．73一Ⅱ2型循环流化床锅炉试运行故障分析·47·周期暂不更换。经现场再次测算，需更换的下体省3．5运行注意事项煤器管排总数量为50片。调取历史记录曲线发现：(1)锅炉运行时应严密监视、控制锅筒水位，避2009—06—05T05：40停炉后10h内，B侧省煤器免干锅事故。出口烟温由209oC逐步上升到最高值562oC，然后(2)加强给水系统的检修维护，保证处于良好又缓慢下降，判断为尾部烟道省煤器发生二次燃烧。的运行状态，避免给水泵故障造成干锅事故。3．3原因分析(3)加强吹灰系统的检修维护，保证吹灰系统(1)给水泵故障，锅炉给水中断，锅炉发生严重按运行规程投运，尾部受热面保持正常清洁状态。的干锅事故，而循环流化床蓄热量大，锅炉没有充分(4)在锅炉启动和低负荷运行时，调整风煤，维冷却又不能补水，汽水系统吸热效果大幅减弱，特别持较高的炉膛燃烧温度(但要兼顾屏式再热器的保是省煤器由于给水中断，省煤器内的水会逐步蒸发护)，保证良好的燃烧，控制飞灰含碳量。直至水分全部蒸干，此时大量高温灰粒无法得到良(5)在具备吹灰条件时及时投运吹灰器，建议好冷却，被带至省煤器处附着后温度逐渐上升，直至在低负荷时适当提高吹灰频率。达到飞灰的着火温度。同时，锅炉厂说明书要求回(6)正常停炉前，加强一次吹灰，减少停炉后受料器温度降到250℃后才允许停用高压流化风机，热面的积灰。给尾部高温的飞灰提供了一定的燃烧氧量。(7)锅炉停炉后，应严密监视尾部烟道各点的(2)锅炉从点火到最后停炉，期间进行了汽轮烟温变化(特别是发生干锅事故的停炉)。(8)给水系统正常情况下的非正常停炉，应保机冲转、并网及一系列的电气试验和50％甩负荷试持锅筒正常水位，开启省煤器再循环门，保护省煤验，低负荷运行时间较长且启动频繁，长时间投运油器。枪，炉内烟温水平较低，致使飞灰含碳量相对较高，(9)送、引风机停运后，关严所有的烟、风门。此时锅炉尾部烟气流速较低，易在管子上沉积含碳(10)锅炉缺水、给水系统不能补水情况下锅炉量较高的灰，油枪燃烧不好的情况下还可能有油渍跳闸时，应及时开启省煤器再循环门，保护省煤器。沉积，遇到干锅停炉，沉积在管子内含碳量较高的灰(11)其他注意事项和操作要领按照电厂锅炉在有漏风进去时被高温灰加热后，发生再燃烧。运行规程执行。(3)机组进入整套启动试运行后，在低负荷运3．6事故处理措施行过程中没有按国电发[2000]589号文《防止电力当发现锅炉尾部烟道内烟温异常升高，判断为生产重大事故的二十五项重点要求》及时进行吹发生再燃事故时，建议采取以下措施：灰；机组满负荷试运行因缺水停机停炉后也没进行(1)在有条件的情况下，及时将邻炉蒸汽接人吹灰，因此，在低负荷运行中，产生的未燃尽可燃物该炉吹灰器进行灭火，投入吹灰器的同时应将引风为锅炉尾部二次燃烧提供了条件。机挡板打开。(4)2009—06—05T05：40停炉后到发生尾部(2)如果没有条件投入吹灰器，则及时投入?肖烟道二次燃烧，整个过程将近10h，调试和运行值班防水系统，进行灭火及表面冷却，同时也应将引风机人员没有认真监盘，及时发现烟温升高现象。停炉挡板打开并将冷却水从排水管排出。后多次打开风门，目的是采取通风方式，加快锅炉受热面冷却、满足锅炉补水条件，结果却提供了空气，4结束语形成了二次燃烧的条件。国内大型循环流化床安装、调试技术日趋成熟，3．4预防和安全保护措施但由于行业内的交流不够及时，造成类似事故反复为了及早发现锅炉尾部烟道内的异常情况，或发生；同时，制造厂质量回访流于形式，设计、制造问当尾部烟道内发生再燃事故时尽量保护尾部受热题没有及时纠正。设计、制造单位应加强质量回访，面，建议采取以下4项预防和安全保护措施：不断完善设计；调试运行单位之间应加强交流，做好(1)将省煤器进、出口的烟温设置为报警监测事故预想。如此，CFB诸多安装试运问题是可以控点，各位置烟温超过设计值60℃时，发出报警信号。制和防范的。(2)在省煤器人孔门处设置消防水系统，在空(编辑：刘芳)气预热器下面的水平烟道上装设排水系统。(3)2台锅炉加装吹灰联络管道。作者简介：(4)建议吹灰蒸汽一路取自主蒸汽作为备用，张春丽(1974一)，男，吉林扶余人，工程师，工学硕士加装减温减压站。从事EPC领域热机管理方面的工作。