200MW循环流化床锅炉吹管和烘炉过程结焦分析及处理措施

　　神华亿利能源有限责任公司新建4×200 MW机组的无外置床循环流化床(CFB)锅炉为一次中间再热、单汽包自然循环、M型布置,在炉膛上部沿宽度方向布置16片过热器屏和6片蒸发屏,炉底水冷布风板布置嵌有大直径内潜流迂回式风帽和绝热风室。锅炉采用前墙集中给煤方式,6个给煤口沿宽度方向均匀布置在前墙水冷壁下部,4台水冷滚筒式冷渣器布置在炉膛下方,3台蜗壳式高温绝热旋风分离器位于炉膛出口和尾部竖井烟道之间,每个旋风分离器的下方布置1台返料器。炉膛密相区两侧墙水冷壁和后墙水冷壁下部布置有6只油燃烧器,用于锅炉起动点火及低负荷稳燃,并能满足30% BMCR负荷。锅炉油枪出力为6×2 t/h。

　　1　锅炉结焦

　　2号锅炉在首次点火吹管的同时对耐火浇注料进行第二阶段高温烘炉。考虑到吹管期间不投煤,热偏差较大,在锅炉起动初期投油时,为了降低温升率,减小对耐火浇注料的热应力,将炉膛两侧油枪出力换为0.8 t/h。

　　投油过程中发现D油枪火焰呈黄色,火焰摆动且伴有黑烟,后墙A回料器旁2点下排温度升至900℃以上,最大时超过1 120℃,调节风量后仍然无效,且在调风过程中油枪灭火2次。当锅炉升压后,两侧墙油枪换为1.5 t/h 3支、1 t/h 1支,后墙油枪换为1.5t/h 2支。后墙油枪投运后发现有雾化不良和喷嘴漏油的现象,处理雾化片,并对该油枪二次风量进行调整,但效果不明显。运行一段时间后发现后墙左侧A回料器旁温度升至1 120℃,F油枪附近测点温度也升至1 050℃以上。经过加大一次风量调整,温度仍然远远高于其它各点,维持在980℃左右,其它各点床温在760~850℃间。

　　吹管完成后停炉检查,发现A回料口下部有大量焦块,炉膛A回料口至左侧墙后侧燃烧器之间有很明显的火焰冲刷迹象。F油枪及上二次风口附近炉墙有大片薄焦。焦块内部呈黑色,有大量气孔,焦块密度小、易碎。由此判断为高温油焦(图1、图2)。

　　2　原因分析

　　(1)由于锅炉再热器没有设计向空排汽阀,再热器最高耐干烧温度为538℃,在开临吹阀之前再热器一直处于干烧状态。在锅炉首次点火时,考虑到吹管过程中床温要求偏低,煤不能充分燃烧,且容易造成过热器和再热器超温和尾部再燃烧。因此,规定首次点火不能投煤,全过程采取燃油吹管,这样未燃尽的油与高温床料混合,导致结焦。

　　(2)该锅炉共有26个床温测点,前墙两层共14个床温测点,后墙两层共12个床温测点,床温测点布置在上下二次风口标高处。由于炉膛截面尺寸为21.8mm×7.8 mm,从实际看床温测点明显偏少,而且间距太大,存在温度监测盲区。

　　(3)热电偶插入炉膛深度不够,无法伸出保护套管。经过更换后,插入炉墙深度由原来的40 mm增加到80 mm,但上排热电偶未更换,故而所测床温仍然比实际温度偏低。