循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽存在問(wèn)題及對(duì)策

1、循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽存在問(wèn)題及對(duì)策循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽存在問(wèn)題及對(duì)策摘要：要：分析了CFB鍋爐各種風(fēng)帽的優(yōu)缺點(diǎn)。提出在設(shè)計(jì)、制造方面優(yōu)化解決風(fēng)帽磨損、漏渣、定向排渣綜合問(wèn)題的對(duì)策。提出了新型優(yōu)化風(fēng)帽環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽的設(shè)想。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：風(fēng)帽CFB鍋爐1定向定向風(fēng)帽漏渣帽漏渣問(wèn)題問(wèn)題及對(duì)策據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有兩千余臺(tái)大中小型循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用于火力發(fā)電廠。風(fēng)帽是循環(huán)流化床（CFB）鍋爐的重要部件，是爐內(nèi)高溫高磨損下的易損部件，風(fēng)帽的質(zhì)

2、量直接影響CFB鍋爐的流化工況和燃燒的穩(wěn)定性，是CFB鍋爐安全運(yùn)行的保證。CFB鍋爐的布風(fēng)板風(fēng)帽一般有以下幾種型式：一種是“豬尾巴”式風(fēng)帽（噴嘴）；一種是定向風(fēng)帽；另一種是鐘罩式風(fēng)帽；還有一種是蘑菇式風(fēng)帽?！柏i尾巴”式風(fēng)帽非常適合于爐底中心排渣方式的CFB鍋爐。鐘罩式風(fēng)帽在應(yīng)用時(shí)不斷在材料、結(jié)構(gòu)、連接方式上作加以改進(jìn)，更趨合理、耐磨、不漏渣。蘑菇式風(fēng)帽用在中小型的CFB鍋爐上居多。定向式風(fēng)帽比較適合于風(fēng)冷選擇性側(cè)排渣方式的CFB鍋爐，其

3、缺點(diǎn)是在運(yùn)行中“帽子”容易被吹破，如果大面積出現(xiàn)這種情，會(huì)導(dǎo)致濃相區(qū)的氣流紊亂和堵塞一次風(fēng)通道。1.2定向風(fēng)帽的磨損分析采用Γ形定向風(fēng)帽的440th級(jí)CFB鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽磨損和漏渣較嚴(yán)重。440th級(jí)CFB鍋爐內(nèi)密布的Γ形定向風(fēng)帽(見圖1)約2600多只(見圖2)。Γ形定向風(fēng)帽即使不磨破也有漏渣現(xiàn)象，加上磨破的風(fēng)帽引起嚴(yán)重漏渣，大量的灰渣（床料）經(jīng)風(fēng)帽漏至水冷風(fēng)室及點(diǎn)火風(fēng)道，越積越多，會(huì)堵塞一次風(fēng)通道，對(duì)鍋爐正常運(yùn)行流化危害極大，甚至?xí)?/p>

4、被迫停爐；漏渣還會(huì)在一次風(fēng)的擾動(dòng)下，對(duì)水冷風(fēng)室內(nèi)襯造成嚴(yán)重磨損，細(xì)小顆粒隨一次風(fēng)進(jìn)入風(fēng)帽會(huì)使其內(nèi)壁受到磨損。風(fēng)帽磨損有以下幾種情況：⑴流化的料粒碰撞沖刷風(fēng)帽外壁使風(fēng)帽外壁受到磨損，只要風(fēng)帽材質(zhì)較好，這種磨損比較緩慢。⑵漏入水冷風(fēng)室的灰渣的細(xì)小顆?？呻S一次風(fēng)進(jìn)入風(fēng)管使風(fēng)帽內(nèi)壁受到磨損，只要風(fēng)帽材質(zhì)較好，這種磨損比較緩慢。⑶床上密布的Γ形定向風(fēng)帽其外壁有可能受到臨近風(fēng)帽的高速氣流吹掃會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，這種磨損不但嚴(yán)重而且快速。每次停爐都要仔細(xì)

5、檢查風(fēng)帽外壁磨損程度。通過(guò)對(duì)近十臺(tái)已投產(chǎn)440th級(jí)CFB鍋爐定向風(fēng)帽磨損和漏渣情況的多次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，普遍存在風(fēng)帽磨損漏渣嚴(yán)重、防磨措施不力和檢修工藝不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。最為嚴(yán)重的是上述第3種情況即臨近風(fēng)帽的高速氣流吹掃產(chǎn)生的風(fēng)帽嚴(yán)重磨損。調(diào)研和綜合分析后發(fā)現(xiàn)Γ形定向風(fēng)帽存在嚴(yán)重影響機(jī)組安全生產(chǎn)的兩大缺陷：㈠Γ形河南某電廠在采取上述措施后，解決了Γ形定向風(fēng)帽磨損漏渣問(wèn)題，內(nèi)漏也大大減小。通過(guò)對(duì)定向風(fēng)帽加裝防磨罩，鍋爐連續(xù)運(yùn)行近180多天沒(méi)有出現(xiàn)風(fēng)

6、帽嚴(yán)重漏渣現(xiàn)象！其它防止風(fēng)帽嚴(yán)重漏渣對(duì)策：在點(diǎn)火風(fēng)道底部安裝放渣插板門以方便排渣（被動(dòng)的辦法）。1.4定向定向風(fēng)帽的內(nèi)漏渣帽的內(nèi)漏渣問(wèn)題問(wèn)題與對(duì)策1.4.1定向定向風(fēng)帽的內(nèi)漏渣帽的內(nèi)漏渣問(wèn)題問(wèn)題諸多電廠采用定向風(fēng)帽的循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行中出現(xiàn)了爐膛布風(fēng)板嚴(yán)重內(nèi)漏渣的問(wèn)題，必須頻繁停爐進(jìn)行風(fēng)室（水冷風(fēng)室和點(diǎn)火風(fēng)道平衡風(fēng)室）清渣，是困擾該種風(fēng)帽的CFB機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的最主要的原因之一，嚴(yán)重影響了鍋爐機(jī)組的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于該種CFB鍋爐漏渣

7、嚴(yán)重，大多電廠雖都經(jīng)過(guò)多次改造，均未得到理想改善。后來(lái)不得不將風(fēng)帽改為鐘罩式風(fēng)帽。嚴(yán)重漏渣發(fā)生在鍋爐停用油槍進(jìn)入投煤熱態(tài)運(yùn)行后（床層變厚床壓較大），在較短的時(shí)間內(nèi)就在水冷風(fēng)室中積存大量的爐渣，漏渣的顆粒粒徑與組成的分布與排入冷渣器的底渣完全相同，而且漏渣的位置并不完全固定。在鍋爐冷態(tài)實(shí)驗(yàn)與點(diǎn)火投油槍階段定向風(fēng)帽均沒(méi)有明顯內(nèi)漏（此時(shí)一次風(fēng)密度較大，床壓較?。徊捎猛瑯拥娘L(fēng)帽結(jié)構(gòu)和接近的開孔率的冷渣器風(fēng)帽，卻完全不發(fā)生內(nèi)漏渣（該風(fēng)帽出風(fēng)孔徑

8、小的多且孔徑與風(fēng)嘴軸向長(zhǎng)度比大于2.5）。分析嚴(yán)重漏渣原因顯然是由于布風(fēng)板產(chǎn)生的壓降在總壓降中所占的比例太小。根據(jù)布風(fēng)板的工作原理，當(dāng)布風(fēng)板的工作壓降偏低時(shí)，流化床會(huì)運(yùn)行在不穩(wěn)定狀態(tài)。在不穩(wěn)定狀態(tài)下，接近布風(fēng)板的顆粒濃相區(qū)在流化床與固定床兩個(gè)狀態(tài)下隨機(jī)轉(zhuǎn)換，部分風(fēng)帽在工作狀態(tài)與非工作狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，存在顆粒的擾動(dòng)或脈動(dòng)，極易發(fā)生漏料，但并不會(huì)造成結(jié)渣。同時(shí)，阻力較低的布風(fēng)板，其氣體出布風(fēng)板風(fēng)帽氣流速度也會(huì)偏低(局部)，不足以托住床料顆粒，易

9、形成局部漏料。當(dāng)床層厚度增加時(shí)漏渣的可能性隨之增加。另外，鍋爐的運(yùn)行中，一次風(fēng)運(yùn)行風(fēng)量偏低也是定向風(fēng)帽內(nèi)漏渣一個(gè)原因（風(fēng)帽實(shí)際阻力較?。?。對(duì)高阻力布風(fēng)板，只存在唯一的穩(wěn)定工作點(diǎn)，任何偏離工作點(diǎn)的擾動(dòng)都將自動(dòng)回復(fù)；當(dāng)床層某一部位由于偶然因素是氣泡流量增大，則壓降降低，流速隨之趨于增大，但布風(fēng)板的阻力壓降將以更大的幅度增加，從而控制流速增加，抑制布風(fēng)惡化。1.4.2對(duì)策委托有資質(zhì)單位對(duì)風(fēng)帽進(jìn)行阻力測(cè)試，冷態(tài)達(dá)鍋爐正常流化對(duì)應(yīng)的風(fēng)速時(shí)，定向風(fēng)

10、帽阻力應(yīng)有5000Pa左右，這種風(fēng)帽在熱態(tài)時(shí)幾乎不漏渣。這種風(fēng)帽應(yīng)能采購(gòu)得到，河南某電廠已使用這種定向風(fēng)帽多年，保證了鍋爐正常運(yùn)行，參見1.3定向風(fēng)帽的漏渣問(wèn)題與對(duì)策。需注意的是要保證風(fēng)帽內(nèi)孔粗糙度和幾何尺寸的均勻性以便保證出口風(fēng)速的均勻性。提高布風(fēng)板阻力（實(shí)際工作壓降）是減少漏渣的主要改進(jìn)方法。理論上講如減小布風(fēng)板開孔率、運(yùn)行中盡量提高一次風(fēng)風(fēng)量、提高一次風(fēng)溫等措施也有效但實(shí)際調(diào)節(jié)的幅度受到限制因而效果不很明顯。還是要在風(fēng)帽的設(shè)計(jì)制造