220t／hcfb鍋爐風(fēng)道燃燒器燒損原因分析

1、220t／hCFB鍋爐風(fēng)道燃燒器燒損原因分析及防治鍋爐風(fēng)道燃燒器燒損原因分析及防治摘要：文章針對(duì)220thCFB鍋爐風(fēng)道燃燒器嚴(yán)重?zé)龘p問(wèn)題，詳細(xì)分析了燒損原因，提出了解決方案，取得了良好效果。關(guān)鍵詞：燃燒器；CFB鍋爐；分析；燒損；防治石家莊熱電廠#16鍋爐系HG2209.8LPM23型循環(huán)流化床（CFB）鍋爐，是由哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)ALSTOM(EVT公司)的循環(huán)流化床技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和制造的。本鍋爐設(shè)計(jì)燃煤為半無(wú)煙煤，煤質(zhì)分析見(jiàn)表1。

2、針對(duì)燃煤情況，為加快啟動(dòng)速度、節(jié)省燃油，采用床上床下聯(lián)合點(diǎn)火啟動(dòng)方式。該爐于2002年3月8日投產(chǎn)，試運(yùn)中床下風(fēng)道燃燒器曾嚴(yán)重?zé)龘p，下面對(duì)該爐床下風(fēng)道燃燒器燒損原因進(jìn)行分析并提出解決對(duì)策。1CFB鍋爐風(fēng)道燃燒器的特點(diǎn)CFB鍋爐床下風(fēng)道燃燒器主要由配風(fēng)室、油點(diǎn)火裝置、預(yù)燃室、混合室、支架、非金屬膨脹節(jié)和風(fēng)箱接口等組成，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。風(fēng)道燃燒器布置在布風(fēng)板的下部，與一次風(fēng)箱相連接。風(fēng)道燃燒器是將油槍點(diǎn)燃后火焰生成的熱煙氣與一定量的空氣混合后

3、達(dá)到一定的溫度，經(jīng)一次風(fēng)箱穿過(guò)布風(fēng)板，與床料混合并加熱床料，當(dāng)床料達(dá)到投煤溫度后投煤。這種啟動(dòng)方式熱利用率高，加熱效果好，加熱速度快，油槍設(shè)計(jì)出力為850kgh，其設(shè)計(jì)點(diǎn)火熱容量為12%BMCR。油槍配風(fēng)的過(guò)量空氣系數(shù)按α=1.1考慮，燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱煙氣理論溫度為1900℃左右，其內(nèi)部工作環(huán)境惡劣。2風(fēng)道燃燒器燒損情況在調(diào)試過(guò)程中，CFB鍋爐風(fēng)道燃燒器曾發(fā)生燒損而嚴(yán)重變形。預(yù)燃室圓筒周?chē)鷿仓先繜鳎换旌巷L(fēng)進(jìn)風(fēng)管端部燒禿且變形嚴(yán)重；端

4、面32mm4mm冷卻風(fēng)管燒損；油槍內(nèi)、外套筒之間間隙變?。黄渌课荒突饾仓隙嗵幊霈F(xiàn)較大裂縫；與水冷風(fēng)室連接的膨脹節(jié)處澆筑料部分脫落；風(fēng)道燃燒器溫度測(cè)點(diǎn)端部全部燒流，燒損情況見(jiàn)圖2、圖3。3原因分析3.1風(fēng)道燃燒器設(shè)計(jì)問(wèn)題油槍穩(wěn)燃罩的葉輪遮蓋系數(shù)太大，造成油槍火焰燃燒時(shí)呈火輪狀，旋流強(qiáng)度太強(qiáng)，造成火焰貼壁燃燒，燃燒室內(nèi)熱煙氣熱量不能被一次風(fēng)及時(shí)帶走，局部區(qū)域溫度過(guò)高。端部配風(fēng)管節(jié)圓直徑偏小，管徑太細(xì)（跡常mm４mm），冷風(fēng)流量小，壓不住

5、火，預(yù)燃室內(nèi)壁得不到良好的冷卻。3.2配風(fēng)不當(dāng)風(fēng)道燃燒器共2路進(jìn)入風(fēng)，均來(lái)自一次風(fēng)機(jī)出口。其中1路為油槍配風(fēng)，經(jīng)穩(wěn)燃罩進(jìn)入燃燒室內(nèi)，用于油燃燒所需空氣。此風(fēng)量按α=1.1考慮，每支油槍所需的配風(fēng)量為Vp=10618m3h(在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。另1路是混合風(fēng)，混合風(fēng)從預(yù)燃室的內(nèi)外筒之間流過(guò)，對(duì)預(yù)燃室內(nèi)筒起到冷卻保護(hù)作用，所需混合風(fēng)量Vh=16700m3h(在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。因油槍配風(fēng)、混合風(fēng)風(fēng)道上未設(shè)流量測(cè)量裝置，所以調(diào)試人員只能按擋板開(kāi)度的大

6、小來(lái)控制風(fēng)量，不能準(zhǔn)確控制實(shí)際用風(fēng)量。試運(yùn)時(shí)混合風(fēng)擋板開(kāi)度為100%，配風(fēng)擋板開(kāi)度為60%，各部溫度、風(fēng)壓值見(jiàn)表2。兩側(cè)風(fēng)道燃燒器煙溫測(cè)點(diǎn)的指示值在1067～1256.8℃之間，但現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)點(diǎn)已全部燒熔，無(wú)法反映真實(shí)溫度。由耐熱不銹鋼測(cè)點(diǎn)燒損情況可知，實(shí)際煙溫已遠(yuǎn)大于耐火材料耐火度1670℃。從以上數(shù)據(jù)可看出，由于風(fēng)量不足，導(dǎo)致風(fēng)道燃燒器預(yù)燃室長(zhǎng)時(shí)間處于超溫狀態(tài)，從而造成預(yù)燃室內(nèi)部耐磨耐火澆筑料大面積脫落，內(nèi)壁耐熱不銹鋼嚴(yán)重碳化。3.3

7、燃燒器油壓力取樣位置不合理壓力取樣點(diǎn)在油角閥后，當(dāng)正常點(diǎn)火開(kāi)啟油角閥時(shí)，取樣點(diǎn)油壓會(huì)迅速下降（正常油壓為1.8MPa），當(dāng)油壓降至1.4MPa時(shí)，發(fā)生OFT，致使點(diǎn)火失敗。此現(xiàn)象頻繁發(fā)生，導(dǎo)致油槍周?chē)植繙囟茸兓^大。3.4壁溫測(cè)點(diǎn)安裝位置不當(dāng)測(cè)點(diǎn)端部未插入內(nèi)筒壁內(nèi)，不能真實(shí)反映內(nèi)壁溫度，造成溫度指示失真。3.5設(shè)備及安裝質(zhì)量存在問(wèn)題在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油系統(tǒng)截止閥、油角閥內(nèi)漏，停止油槍后，燃油繼續(xù)滲入風(fēng)道燃燒器內(nèi)，使?jié)仓现車(chē)砻娲嬗腥加?/p>

8、。待下次點(diǎn)火時(shí)，則出現(xiàn)澆筑料周?chē)砻嬗腿紵F(xiàn)象。風(fēng)道燃燒器內(nèi)澆筑料未嚴(yán)格執(zhí)行材料廠家施工技術(shù)要求和熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)工藝，致使內(nèi)澆筑料表面粗糙，形成多處貫穿性裂紋。4對(duì)策4.1改進(jìn)設(shè)備a.加粗燃燒室冷卻風(fēng)管，加大節(jié)圓直徑。燃燒室后板上的冷卻風(fēng)管（共16支）由原32mm4mm（12Cr1MoV）改為57mm3.5mm（1Cr18Ni9Ti），且將其節(jié)圓直徑由1100mm改為1300mm，以增強(qiáng)對(duì)燃燒室內(nèi)壁的冷卻效果。b.更換耐火材料。原設(shè)計(jì)采用的

9、耐火材料耐火度為1670℃，在此區(qū)域，燃油理論燃燒溫度為1900℃左右，若熱煙氣不能被及時(shí)帶走，將使耐火材料超溫塌落。為此，更換為耐火度1900℃等級(jí)的耐火材料，并嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)施工。c.檢查燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)安裝位置。將測(cè)點(diǎn)端部插入內(nèi)筒壁內(nèi)，保證壁溫測(cè)點(diǎn)安裝位置符合設(shè)計(jì)要求，測(cè)點(diǎn)安裝位置見(jiàn)圖4。d.合理選取油壓取樣點(diǎn)位置；增加油壓低延時(shí)5s條件，防止點(diǎn)火中因瞬時(shí)油壓低造成油槍頻繁停運(yùn)，避免風(fēng)道燃燒室內(nèi)澆筑料溫度大幅波動(dòng)；確保油系統(tǒng)閥門(mén)嚴(yán)

10、密不漏。4.2調(diào)整運(yùn)行a.改進(jìn)點(diǎn)火操作方法，合理配風(fēng)。床下風(fēng)道燃燒器點(diǎn)火前，將熱一次風(fēng)擋板關(guān)閉，混合風(fēng)擋板開(kāi)至60%左右，配風(fēng)擋板開(kāi)至10%～15%，待油槍點(diǎn)燃后，迅速開(kāi)大配風(fēng)擋板、混合風(fēng)擋板至90%左右。此后，嚴(yán)格監(jiān)視風(fēng)道燃燒器內(nèi)壁溫度，控制煙溫不超過(guò)900℃。當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度上升時(shí)，立即采取措施，增加燃燒室風(fēng)量。b.啟動(dòng)燃燒器時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行啟動(dòng)程序。按照先小出力霧化片、后大出力霧化片的原則進(jìn)行，使燃燒器內(nèi)澆筑料溫度緩慢上升。風(fēng)道燃燒器霧化片

11、切換時(shí)，動(dòng)作應(yīng)迅速，以縮短停運(yùn)油槍時(shí)間，防止燃燒器內(nèi)溫度變化過(guò)大。5改進(jìn)效果鍋爐風(fēng)道燃燒器改進(jìn)后，運(yùn)行至今，經(jīng)過(guò)15次點(diǎn)火啟動(dòng)，出口煙溫、壁溫一直保持在設(shè)計(jì)允許值之內(nèi)；鍋爐停爐、檢修時(shí)多次打開(kāi)風(fēng)道燃燒器檢查，未發(fā)現(xiàn)超溫和燒損現(xiàn)象，實(shí)踐證明改進(jìn)效果明顯，運(yùn)行數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。6結(jié)束語(yǔ)目前CFB鍋爐在火力發(fā)電廠得到了廣泛應(yīng)用，作為CFB鍋爐重要啟動(dòng)手段的風(fēng)道燃燒器，由于其工作環(huán)境惡劣，運(yùn)行中容易發(fā)生故障，影響機(jī)組的安全。石家莊熱電廠針對(duì)#16CF