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文檔簡介
國產(chǎn)首臺300MW循環(huán)流化床鍋爐基建和運行情況介紹(云南大唐國際紅河發(fā)電有限責任公司)閆紹勇一 、工程概況開遠電廠2300MW工程是國家 “西電東送”火電建設項目之一,也是國家發(fā)改委確定的引進法國300MW大型循環(huán)流化床潔凈煤發(fā)電技術后的第一個國產(chǎn)化項目。鍋爐采用ALSTOM技術,由哈爾濱鍋爐廠設計制造的HG-1025/ 17.5-L.HM37型循環(huán)流化床鍋爐。開遠電廠工程于2004年6月28日正式開工建設,一號機組作為國產(chǎn)化首臺300MW循環(huán)流化床鍋爐機組,于2006年6月3日順利通過168小時滿負荷試運行,平均負荷率98.08,從首次并網(wǎng)到168小時試運結束歷時23天,投產(chǎn)后實現(xiàn)連續(xù)安全運行82天;二號機組再創(chuàng)佳績,機組于2006年8月27日順利通過168小時滿負荷試運行,平均負荷率101,從首次并網(wǎng)到168小時試運結束歷時19天。一 、鍋爐整體施工進度和安裝中應注意的問題1、工程主要施工進度:1鍋爐是哈爾濱鍋爐廠設計制造的首臺300MW循環(huán)流化床鍋爐,設備交貨整體推遲了6個月,由于設計和制造等方面的原因,設備不能按照安裝順序到貨,到現(xiàn)場的設備不能正常安裝,嚴重影響了施工進度。汽包8月8日吊裝就位,8月19日水冷壁開始吊裝。因高溫過熱器和外置床殼體沒有到貨,過熱器、再熱器、省煤器及相應的連接管均不能安裝。為了提前施工爐膛內(nèi)部耐磨耐火材料,11月18日將具備條件的水冷壁系統(tǒng)提前進行了水壓試驗。由于高溫過熱器和外置床殼體供貨晚,造成鍋爐整體水壓推遲近2個月。整體水壓結束后,因旋風分離器出口煙道等部位砌筑工作滯后,酸洗和低溫烘爐工作推遲了1個月左右。鍋爐安裝主要節(jié)點工期見下表:序號鍋爐安裝主要節(jié)點時 間備 注1汽包吊裝就位2005.8.88月5日到現(xiàn)場2受熱面開始吊裝2005.8.193一次水壓試驗結束2005.11.184整體水壓試驗結束2006.1.265鍋爐酸洗結束2006.3.96低溫烘爐開始2006.3.277高溫烘爐和吹管開始2006.4.20 2、安裝中應注意的問題: 2.1 合理安排耐磨耐火材料的施工順序,做好施工質量的過程控制:鍋爐本體布置緊湊,一、二次風和汽水管道多,部件安裝的交叉量大,要注意各部位的施工順序,特別要考慮涉及到耐磨耐火材料施工的關鍵部件,作到提前籌劃合理組織。施工工期是機組按期投產(chǎn)的前提,而施工質量則是機組安全穩(wěn)定運行的保證。在施工過程中,要特別加強對施工質量的過程管理,包括澆注料的攪拌時間、加水量、膨脹縫、振動時間和磚縫的尺寸等所有環(huán)節(jié),使每一個施工工序可控在控,從根本上保證耐磨耐火材料的施工質量。2.2 抓好受熱面焊接質量關,防止管道或密封出現(xiàn)泄漏:受熱面安裝要重點抓好兩個方面的工作,一是外置床受熱面管道的焊接;二是爐膛密相區(qū)和水冷風室密封的焊接工作。外置床受熱面管排間隙小,管子之間受密封管板的限制,在管道對口時很難進行調(diào)整,其中包含2400道T91焊口,因T91材質焊接性能差,容易出現(xiàn)焊接缺陷,甚至在運行過程中出現(xiàn)泄漏的情況。必須高度重視焊接過程中的預熱、充氬、熱處理等各個環(huán)節(jié),同時T91焊口要避免強力對口。爐膛密相區(qū)和水冷風室密封的焊接也應給予足夠的重視,該部位水冷壁結構復雜,密封工作量大。如果該部位密封焊接不好,運行中出現(xiàn)漏風,不但會影響現(xiàn)場的文明生產(chǎn),甚至磨損水冷壁管,造成機組的非計劃停運9.1。由于耐磨耐火材料施工幾乎貫穿整個鍋爐安裝過程之中,不能靠打風壓來檢驗密封的嚴密性,這就要求嚴格控制焊接質量,從焊接工藝到每一條焊縫的檢驗都要采取相應的措施,來保證密封焊接的施工質量。2.3 做好非金屬膨脹節(jié)的選型工作,防止膨脹節(jié)發(fā)生爆破:非金屬膨脹節(jié)多,承受的風壓高是300MW流化床鍋爐的另外一個特點。特別是一次風系統(tǒng)的膨脹節(jié)風壓達到25kpa左右,在啟停爐期間甚至高達30kpa,國內(nèi)非金屬膨脹節(jié)的最高設計壓力一般在30 kpa左右,所以在非金屬膨脹節(jié)的結構設計、材料選取和安裝工藝上,要提前做好調(diào)研,把好質量關,避免運行期間出現(xiàn)爆破的情況。2.4 注重受熱面的施工工藝,防止受熱面局部磨損。防磨一直是流化床鍋爐的難題,除了采用耐磨耐火材料和噴涂等措施外,同時要注意施工中的一些細節(jié)。水冷壁內(nèi)部焊縫的打磨工作應引起足夠的重視,特別是耐磨澆注料上部2米范圍內(nèi)的焊縫。我公司1機組運行2200小時后,在停爐檢修時,水冷壁焊縫打磨不光滑的部位出現(xiàn)局部磨損,管壁厚度從6.6mm磨損到5.6mm,其它部位沒有出現(xiàn)磨損的情況。左右側包墻過熱器的防磨瓦在設計上存在一定缺陷,相同部位管道均出現(xiàn)1mm左右的磨損。二、鍋爐輔助設備選型和優(yōu)化1、給煤系統(tǒng):設備故障和堵煤制約了循環(huán)流化床鍋爐運行的可靠性,在初設階段,我們進行了大量的調(diào)研工作,對燃煤特性進行試驗分析,到相關電廠實地考察,通過分析和對比,為設備選型和系統(tǒng)設計提供了可靠的依據(jù)。機組在2006年5月11日首次并網(wǎng)發(fā)電至今,從未發(fā)生過系統(tǒng)堵煤的情況,給煤系統(tǒng)設備運行正常。給煤系統(tǒng)采用四條給煤線,每條給煤線的出力為120t/h,分兩級給煤,一級為稱重給煤機,二級為刮板給煤機,在設計中充分考慮了機組運行的可靠性。正常運行條件下,四條給煤線同時運行,在設備出現(xiàn)故障的情況下,兩條給煤線可以滿足機組滿負荷運行的要求。此外,在每條給煤線上設有3個落煤口,其中兩個落煤口裝有螺旋給料機,另外一個落煤口直接進入爐膛,即使一個螺旋給料機故障,不會影響機組負荷。原煤倉內(nèi)襯3mm不銹鋼板,加裝煤倉疏松機,加大落煤口尺寸(9002000mm),增加煤倉側板的角度(6771),通過以上措施,有效地防止了堵煤的情況。2、除渣系統(tǒng):由于排渣不暢,目前滾筒冷渣器正逐步取代風水聯(lián)合冷渣器,我公司仍然采用了風水聯(lián)合冷渣器,主要出于以下考慮:首先燃煤采用小龍?zhí)逗置海液恐挥?1左右。此外,設計灰渣比為6:4,小龍?zhí)逗置簩嶋H灰渣比在9:1左右,排渣量比較小,風水聯(lián)合冷渣器能滿足實際運行的需要。機組從整套啟動至168小時試運結束不能保持正常的床壓,每天需要填加床料50噸左右。經(jīng)逐步摸索和調(diào)整,通過減小總風量和增大煤的粒徑等措施,基本上保持了床壓的穩(wěn)定。但風水聯(lián)合冷渣器確實存在出力不足的情況,在床壓比較高,急需排渣將床壓的過程中,風水聯(lián)合冷渣器不能滿足快速、大量排渣的要求。3、風煙系統(tǒng):3.1 300MW流化床鍋爐主要輔機具有風壓高、功率大和噪音高的特點。一、二次風機風壓高,風道振動和噪音大,設計時需要采取相應措施。在運行中時常出現(xiàn)風道振裂的情況。此外,一次風機出口廠家采用金屬膨脹節(jié),由于風殼振動大,運行不到10天,金屬膨脹節(jié)四角均就出現(xiàn)裂紋。更換非金屬膨脹節(jié)后,運行正常。一、二次風機及風道噪音大,特別是一次風機高達108分貝,采用高溫玻璃棉作為隔音層,噪音降至90分貝左右。3.2 降低廠用電率,提高設備運行可靠性。從下面的對比表可以看出,流化床鍋爐主要輔機的功率比普通煤粉爐高出一倍多,使機組的廠用電率比較高,平均達到9.5,一是輔機設計選型余量偏大,造成風機運行效率低??梢钥紤]用軸流風機代替離心風機,比如高壓流化風機可以采用軸流風機,來提高風機效率,降低廠用電率。由于一、二風機為離心風機,功率大,二次風機采用雙列球面滾子軸承,運行中出現(xiàn)過軸承損壞的情況,機組運行可靠性差。一次風機采用滑動軸承,運行比較正常。大功率風機選型時,建議采用滑動軸承。300MW流化床和普通煤粉鍋爐主要輔機參數(shù)對比表設備名稱300MW流化床鍋爐300MW普通煤粉鍋爐主要參數(shù)功率kW總功率kW主要參數(shù)功率kW總功率kW一次風機壓頭:27800Pa 流量:73m/s30002臺6000壓頭:15163Pa 流量:58.53m/s12502臺2500二次風機壓頭:15700 Pa 流量:98m/s22402臺4480壓頭:3277 Pa 流量:107m/s5602臺1120引風機壓頭:7800Pa 流量340m/s36002臺7200壓頭:3737Pa 流量231m/s16002臺3200流化風機壓頭:68000 Pa 流量:10 m /s8005臺4000磨煤機58.5t/h4505臺2250總計(kW)216809070三、鍋爐調(diào)試和運行情況從調(diào)試和運行情況看,鍋爐運行的各種參數(shù)符合設計要求,機組最大負荷330MW,在低負荷不需投油助燃,飛灰可染物和灰渣含碳量為零,鍋爐效率為93.3,熱控自動投入率達到93.2。運行相對比較穩(wěn)定,機組6月3日投產(chǎn)至今發(fā)電量6.8億度,運行小時數(shù)3273小時,等效可用系數(shù)91.66,最長連續(xù)運行時間已達1968小時,發(fā)生非計劃停運一次159小時,168結束后停備一次,停備179小時。在調(diào)試期間和移交生產(chǎn)后發(fā)生了幾次異常,從中總結了300MW流化床鍋爐的一些經(jīng)驗和教訓。1、低溫烘爐:由于耐磨耐火材料分布在不同位置,除了按照廠家提供的烘爐曲線升溫外,重點要控制好各部位耐磨耐火材料溫度分布的均勻性。需要結合烘爐機出力,合理布置烘爐機和隔墻的安裝位置。烘爐時煙氣的排放建議通過調(diào)整引風機入口擋板的方式,控制爐內(nèi)的燃燒??疹A器的保護則通過啟動二次風機進行冷卻。低溫烘爐時油燃燒比較完全,容易控制燃燒,烘爐效果較好。2、機組深度滑停,加快鍋爐冷卻速度:在準備停機的過程中,為加快鍋爐的冷卻速度,機組可以將參數(shù)滑到以下數(shù)值后打閘停機,主汽壓力0.8Mpa、負荷3000kw、床溫300度。再通過快速冷卻,在48小時內(nèi)可以進入爐膛檢查。3、停爐不停機處理膨脹節(jié)爆破等缺陷:回料腿與爐膛連接部位的非金屬膨脹節(jié)發(fā)生爆破后,由于溫度和風壓高,需要停爐更換膨脹節(jié)蒙皮。在停止所有給煤機和風機運行后,最長實現(xiàn)汽機帶負荷運行10個小時。膨脹節(jié)更換結束后,鍋爐不需投油,直接投煤點火啟動。4、精心調(diào)整,采取措施避免鍋爐翻床:一次風門投自動后,風門調(diào)節(jié)性能好,不容易發(fā)生翻床的事故。但由于設備故障和風壓波動等原因,也會出現(xiàn)翻床的情況。為避免翻床應采取以下措施:首先加強對兩側床壓的監(jiān)視,設置兩側床壓偏差大報警信號;定期檢查、校驗風量測量裝置;對運行人員加強培訓,熟練掌握控制兩側床壓偏差大的調(diào)整方法;控制下部床壓差在1517Kpa之間(不同煤種區(qū)別對待),適當?shù)偷拇矇嚎梢越档惋L機的單耗,提高非金屬膨脹節(jié)運行的可靠性,即使發(fā)生翻床也不必停爐處理。5、回料閥頂部耐磨耐火磚脫落:機組投產(chǎn)后1個月以內(nèi),4個回料閥頂部耐磨耐火磚相繼脫落,頂部鋼板燒紅。在未停爐的情況下,采取臨時措施,目前運行正常。6、流化床鍋爐燃用小龍?zhí)逗置壕哂歇毺氐膬?yōu)勢:小龍?zhí)逗置汉蛄?
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