440TH循环流化床锅炉冷态试验存在问题及完善措施

  锅炉汽水系统回路包括尾部省煤器、锅筒、水冷系统、汽冷式旋风分离器进口烟道、汽冷式旋风分离器、HRA包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器及蒸汽连接管道。过热器系统中设置两级喷水减温器，以调节控制蒸汽温度，一、二级减温器分别设置在低过出口、屏过出口蒸汽连接管道上。再热蒸汽系统包括低温再热器、屏式再热器及连接管道。再热系统布置有两级喷水减温器，一级布置在低再进口集箱前的管道上，作为事故喷水减温，二级布置在低再与屏再之间的蒸汽连接管上作为微喷水减温器，再热蒸汽温度主要是采用烟气挡板调节。

  试验前检查时发现：1#、2#冷渣器进渣管热电偶过长；冷渣器各电动调节门与实际不符；有几个电动门信号无反馈；冷渣器输渣管上的吹扫风管在安装时没考虑膨胀；各风室风量显示不准确；左侧冷渣器1#、2#、3#、4#风室间窜风非常严重；右侧冷渣器3#、4#室之间串风。根据调试单位提出的处理意见，安装公司对以上问题进行了处理。

  锅炉燃烧风量是运行人员调整燃烧的的重要依据，其测量的准确性直接影响到锅炉的经济安全运作。安装在锅炉风道上的风量测量装置，往往由于安装的地方管道直段不能够满足设计的基本要求、装置加工误差等原因使流量系数偏离设计值，因此必须对其进行标定。标定试验按等截面布置测量点，标准测速元件采用毕托管，压差信号用电子微压计读取。标定前发现DCS流量计算有的公式有误，并且未做补偿，在热工人员及厂家一起努力下进行了修正。标定试验结果见下表。

  “J”阀回料器共两台，对应布置在每台旋风分离器的下方，支撑在构架梁上。它有两个关键功能：一是使再循环床料从旋风分离器连续稳定地回到炉膛；二是提供旋风分离器负压和下燃烧室正压之间的密封。J阀通过分离器底部出口的物料在立管中建立的料位，来实现这个目的。“J”阀回料器用风由单独的高压J阀风机负责，“J”阀回料器共配备有三台高压头的罗茨风机，每台风机出力为50%，一般的情况下两台运行、一台备用。风机为定容式，“J”风母管压力通过“J”阀风管与一次风管之间的联络管道上的阀门调节。

  由两台一次风机、引风机、二次风机、点火风机、播煤增压风机、冷渣风机和三台J阀风机构成锅炉的烟风系统。从一次风机出来的空气分成三路：第一路，经一次风空气预热器加热后的热风（或经点火风机）进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第二路，热风经播煤增压风机后，用于炉前气力播煤。第三路，从一次风机出口风道引出至皮带给煤机，作为给煤机密封用风。二次风机供风经二次空预器预热后经炉膛中部前后墙二次风箱分上下两层多喷口送入炉膛。

  流量标定后，多次发现一次风流量计仪表管阀门松动关闭，引起流量测量不准，建议将各风量流量计仪表管阀门全开后固定死。B侧点火风因流量计仪表管阀门未完全打开，测量不准而无法标定，该阀门位于B侧9米平台下，位置很高，人上不去，安排安装公司人员将该阀门打开，应考虑改造措施。

  【摘要】通过东方锅炉厂DG440/13.7-II2型循环流化床锅炉在义马锦江能源综合利用有限公司冷态试验，暴露设计、安装方面存在的问题以及可能会影响机组运行方面的问题，根据存在的问题，进行了改进和完善，机组的运行表明这样一些问题的解决和完善措施是很有效的。

  DG440/13.7-II2型循环流化床锅炉是东方锅炉(集团)股份有限公司在消化吸收引进技术的基础上，结合自己在125MW、200MW、300MW、600MW大容量机组煤粉锅炉开发、设计、制造方面的丰富经验，自主开发，具有自主知识产权的国产135MW等级的循环流化床锅炉。2004年7月份15~25日义马锦江能源综合利用有限公司1#锅炉进行了冷态试验及调试，10月2~12日1#锅炉进行了冷态试验及调试。之后1#机组于2004年9月16日通过7224小时考核试运，试验期间负荷率98.9%；2#机组于2004年11月6日通过7224小时考核试运，试验期间负荷率96.5%。表明冷态试验为启动运行提供了必要的参考依据。

  炉膛与尾部竖井之间，布置有两台汽冷式旋风分离器，其下部各布置一台J阀回料器。尾部由包墙分隔，在锅炉深度方向形成双烟道结构，前烟道布置了两组低温再热器，后烟道从上到下依次布置有高温过热器、低温过热器，向下前后烟道合成一个，布置螺旋鳍片管式省煤器，之后沿锅炉宽度方向分开为左、右烟道，布置卧式空气预热器，空气预热器采用光管式，沿炉宽方向双进双出。

  冷渣器布风板阻力试验由于冷却风量小、波动大，甚至有时出现反常的负值（因测量装置安装的地方的管道直段不足，管内流场紊乱造成），数据可靠性差，由此计算出的风量值不可靠，因此无法整理出合理的风量与布风板阻力的关系曲线。

  对冷渣器内床料进行流化和排渣试验时，床料流化良好。但在炉膛内床料处在良好流化状态下时，在未开启排渣风的情况下，发现冷渣器出现自流。为了解床料自流情况，进行了三次试验。结果是右侧两次自流；左侧三次自流。分析其原因，认为是输渣管的倾角偏大（设计为25）。考虑到锅炉在运行时，本体会向下膨胀，其输渣管的倾角会减小，自流应该有所好转。自流情况在热态怎样有待冲管过程中观察。

  床料流化特性及流化均匀性试验采用10mm以下的流化床炉渣，料层厚度约400mm。首次试验时发现炉膛右侧流化很不理想，炉膛右侧有大块死区，分析认为因在加料时下雨使床料太湿，加上加料时被踩紧，导致流化不均匀。经人工刨松床料，并用压缩空气吹扫风帽后，炉膛流化情况大大改善，流化很好。在床料流化良好的情况下，突然停风，观察炉膛床面，炉膛床面很平整。400mm床料高度下临界流化风量大约为75000Nm3/h.。

  （1）灰熔点: t1=1225℃t21285℃t31300℃

  对于循环流化床锅炉来说，布风板及风帽对锅炉燃烧起着至关重要的作用，冷态试验之前，首先对炉膛、回料器、冷渣器的布风板、风帽进行了检查、清理，彻底清理其杂物，检查发现有100多个堵塞，回料器也有数个风帽堵塞，对风帽进行了逐个疏通，除回料器有个别无法疏通外，其余全部清理合格。

  选择性冷渣器沿渣走向分别为选择室和三个冷却室，并配有各自独立的布风装置。每个小室用耐火砖砌成的分隔墙隔开，渣流绕墙从墙下渣孔流过。第一、二冷却室内布置有用给水冷却的水冷管束；每个室各配有独立的布风装置，冷渣器所用风有两股：一是由单独立的风机供风，冷渣器风机共两台，一台工作，一台备用；另一股由一次风热风段引出。四个仓的流化空气正常运行时都来自冷渣器风机出口的冷风。冷却室排气在隔墙顶部中间排出，从炉膛侧墙返回炉膛。冷渣器中，还设有自动喷水系统，用于紧急状态下的灰冷却。

  冷渣器布风装置为钢板式，在布风板上布置有Г型定向风帽。冷渣器由钢板和型钢制成的护板构成，内侧敷设有防磨绝热浇注料层与销钉相结合的防磨结构。通过调节排渣管风的大小，控制排渣量.。为保证输渣管畅通，在排渣管内均布置有高压输渣风，以保证炉渣从炉膛被顺利输送到冷渣器内，输渣风主要由J阀风机提供。为防止大块颗粒或小块焦堵塞炉膛排渣口，在输渣管上加装一路由空压机提供的高压反吹风。

  烟气及其携带的固体粒子离开炉膛，通过布置在水冷壁后墙上的分离器进口烟道进入旋风分离器，在分离器里绝大部分物料颗粒从烟气流中分离出来，烟气及少量的灰粒则通过旋风分离器中心筒引出，由分离器出口烟道引至尾部竖井烟道，从前包墙及中间包墙上部的烟窗进入前后烟道并向下流动，冲刷布置其中的水平对流受热面管组，将热量传递给受热面，而后烟气流经管式空气预热器进入除尘器，最后，由引风机抽进烟囱，排入大气。

  炉膛内的主要压力测点是锅炉运行控制的主要是根据，冷态试验前，对风室压力、床压、炉膛负压、空预器出口负压等主要的压力测点进行抽查，并在就地使用压力表进行了校对，以确保测量显示准确可靠。

  风量调节挡板是调整锅炉风量的主要设备，冷态试验期间，对所有安装有电动调节器的（70多个）调节门，在就地与DCS上的显示均对照了一遍。并在风机开启状态下通过压力、流量再次检查了风门挡板的指示。检查中察觉缺陷有：二次风联络门就地与DCS上显示相反；二次风8个手动门中有一个连杆未焊牢，另有两个显示指针活动，两个开关不灵活；B引风机出口电动门在开关过程中均发生故障，A引风机进口导叶关不严，B播煤风机旁路电动门关不到位；烟气挡板拉杆与风门水平连杆有碰撞现象；A再热器烟气挡板DCS显示位置与实际位置有偏差，有几片开不到位。点火燃烧器主燃烧风手动门显示刻度与实际位置相反。A、B送风机调节挡板关不到位；针对发现的问题安装公司及时进行了缺陷消除。

  为使冷渣器能战场工作，应该将前期工作做得细致些。试验开始前，在第一室（选择室）内加装一根定期放渣管；定期排放第一室的粗渣。在四室放渣管旋转阀前接两根临时排渣管：一根与刮板输送机相接；一根与定期放渣池相接。

  锅炉设有六台给煤机和三个石灰石给料口，给煤机和石灰石口置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置，为前墙给料。炉膛底部由水冷壁管弯制围成的水冷风室，通过膨胀节与床下风道点火器相连，风道点火器一共有两台，每台中各布置有一个高能点火燃气燃烧器，无其它助燃燃烧器。炉膛左右两侧各设置一台选择性多仓风水联合冷渣器。

  锅炉冷态试验的目的是:为了解锅炉的冷态特性，为首次点火启动、热态安全运作提供必要的控制参数，同时掌握锅炉及主要辅机系统的冷态工作特性，及时有效地发现锅炉制造及安装中的缺陷并为消除缺陷提供依据。

  锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，两台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)三部分所组成。炉膛内布置有屏式过热器和屏式再热器管屏；一片全分隔水冷分隔墙。