MW循环流化床锅炉运行控制难点

300MW循环流化床锅炉运行控制难点分析国电开远发电有限公司国电开远发电有限公司

2×300MW机组简介

国电开远发电有限公司2×300MW机组新建工程自2005年4月30日开工建设。8号机组从2006年11月25日开始整组启动至12月21日通过168满负荷试运，试运行历时27天。7号机组从2007年5月1日整组启动至5月29日完成168h满负荷试运，试运行历时29天。本工程300MWCFB机组从开始试运到现在已经一年多，积累了一定的300MWCFB机组运行经验。300MWＣＦＢ锅炉岛设备系统简介本工程锅炉采用循环流化床、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、露天岛式布置、全钢架悬吊结构、亚临界自然循环汽包炉。锅炉外部有四个原煤斗、四个旋风分离器、四个外置床。本工程ＣＦＢ调试过程中存在的主要问题影响因素：（1）一次风调节档板特性（2）一次风量测量一次元件（3）一次风差压控制（4）床压高低（5）稀相区灰浓度（△P2）的影响（6）一次风调节档板安装位置

1、翻床（1）一次风调节档板特性电动调节档板在调节过程中，响应较慢，调节迟缓，风量的调节，特别是发生翻床，工况大幅度变化时，风量增减幅值周期较长，床层易“塌死”。（2）一次风量测量一次元件由于一次风量测量不准确，影响对床料流化状态的分析、判断和床压自动调节投入率,给运行人员的调整的操作调整带来困难,容易因人员调节失误而造成翻床。翻床（3）一次风差压控制床压的自动控制是CFB锅炉特有的自动控制项目，其基本控制要素是：空预器出口一次风压空室压力床层差压其中在整个风量自动控制中一次风机入口调节档板用以控制一次风压，并保持空预器出口一次风压与空室压力的在一个恒定的差值范围，两侧热一次风调节档板以床层压差为前置信号，控制一次风速。如差压值选择过低，具影响一次风档板的调节特性，又使得床压调节迟缓性大，当流化工况发生突然变化时，无法及时进行调节，特别是当一次风档板为电动调节时，情况更为突出，若选择过高，虽然一次风调节档板具有良好的特性，但节流损失也较大，档板开度变化率与流化风速变化的线性呈阶跃性，对流化工况的挠动较强，并且使风机电耗较高，不利于经济运行。翻床★★★（4）床压高低

床压高，炉内物料循环量大，在两侧床压差△P1同等的情况，物料在循环过程中发生偏床的份额相应在增加，同时由于床料的增加，一次风速也增加，炉内气固两相流挠动增加，两床失稳的情况加剧，形成一个恶性循环。因此根据机组负荷曲线，应控制床压在一个合理的范围。（5）稀相区灰浓度（△P2）的影响锅炉在运行中应合理控制△P2，其过高当锅炉风量发生变化时，锅炉内循环容易发生突变，造成两侧床压失衡翻床,甚至导致塌床。△P2过低影响炉内吸热，床层温度和分离器出口温度过高，影响机组带负荷能力。翻床（6）一次风调节档板安装位置一次风调节档板在设计安装时，一次风档板执行器与一次风管间的距离较近，且在进行管道保温施工时，将执行器下部包在保温材料内,造成运行中多次出现执行器超温保护动作，使一次风量调节失灵，引起锅炉两床失稳。翻床2、外置床外漏灰。主要部位为外置床回灰至炉膛部位，其次主要是外置床金属外壳在进行焊接时没有完成进行满焊,虽然有内部用保温浇筑料进行了全密封,但因保温浇筑料经过烘炉或运行后有一定的膨胀间隙，加之床料的穿透性能强，从未焊接点处仍有床料漏出。3、锅炉尾部烟道振动大。通过在锅炉尾部烟道加装导向板后，振动问题得以解决。本工程ＣＦＢ调试过程存在的主要问题CFB锅炉运行控制的难点（1）影响床压调节锅炉一次风量、或二次风量测量DCS显示值与实际值偏差过大，特别是在左、右侧不均匀的条件下，容易造成两床床压偏差，导致失稳。（2）影响锅炉配风及燃烧效率一、二次风测量不准确，给锅炉的合理配风带来困难，使密相区、稀相区的燃烧份额发生改变。一、二次风量过大，一方面使床料损失过多，同时又降低了床温，使煤耗增加。一、二次风量过低，稀、密相区供氧不足，使CO含量增加，化学不完全燃烧热损失增加，锅炉效率降低。（3）降低自动投入率一、二次测量不准确，锅炉燃烧自动投入率低，可靠性低，容易引发其它不安全情况。1、一、二次风量测量的不准确2、锅炉床料的控制（1）在机组启动阶段

由于整个开机工作时间约为12小时，锅炉从点火升压至投入煤，并达到一定的投煤量所需时间较长，且一、二次风在50%额定负荷分别控制在总风量的40%和30%维持不变，因此床料损失较大，如遇有启动时间延长，则床料损失更加严重，若床料补充不及时和补充量小于损失量，严重时机组将被迫停运，因此在锅炉启动前应做好几方面工作：锅炉尽可能保持较高的床层厚度保证底灰存量充足，并做好相关的材料和人员准备做好设备管理，优化机组启动操作程序，减少机组启动延误时间根据煤种或煤质的不同，循环流化床锅炉对床料量的控制有不同的要求。CFB锅炉运行控制的难点（2）机组运行由负荷—床压曲线可知随着机组负荷的增加，床压差减小；差压控制的较高如前所述容易引起锅炉“翻床”，使机组的稳定工况受到影响，特别是发生“塌床”时，处理比较困难。增加一次风机出力，使辅机电耗增加；床压过低，循环物料量过小，容易造成床温高。炉内传热比例发生改变，对流换热减少，辐射传热相应增加，稀、密相区燃烧份额发生改变，容易造成炉膛出口或分离器出口烟温过高，使排烟温度升高，过热器或再热器减温水量大幅度增加，严重时机组被迫降负荷运行。外循环受到破坏，如床压过低，且一、二次配比不当，将会造成烟气短路，使燃烧工况进一步恶化。从实际运行工作中不仅要重视床压高问题，也应该重视床压低的问题，300MW机组排渣问题在各单位都得到重视，排渣设备的可靠性各燃料管理都得到提高，因此，在床压高时处理较为顺利，而床压低则决定于燃料、运行工况、机组负荷等因素，尽管配备床料头加注系统，但其床料补充能力，因其出力和连续运行能力等因素影响，而小于床料损失率，需要有相应的应急方案

3、机组启动过程中主、再热蒸汽温度的控制在锅炉启动过程中，由于循环流化床锅炉过热器和再热器受热面布置的特殊性，在锅炉启动过程中再热汽温往往低于过热汽温，如控制不当就会延长开机时间而造成燃料等方面的经济损失。为此应当注意以下几方面：（1）在启动初期，将高低旁路调节器节门尽量开大，提高蒸汽流量，使过热器和再热器管道能得到充分的暖管加热；如果高旁调节器门开度过小，经过其后的蒸汽流量降低，使再热器的暖管加热爱到影响。CFB锅炉运行控制的难点

（2）正确使用过热器、再热器疏水门。由于300MW循环流化床锅炉的低温对流过热器，中温对流过热器、以及高温再热器均布置在外置床中，其与包覆对流过热器、高温对流过热器以及低温再热器存在较大的布置高差。饱和蒸汽首先进入布置在垂直烟道内的包覆过热器——与高再布置在同一外床中的低温过热器——中温过热器Ⅰ——中温过热器Ⅱ——垂直烟道高温区的高温过热器。而在开炉时由于外置床并没有流化投入（或随机滑启投入）其管壁温度都低于受烟气加热后的蒸汽所具有的温度值，因此在其管道内部都有可能存在蒸汽加热管道后而冷却凝结的疏水因此当各级受热面进出口蒸汽参数在没有表现出正常加热的工况值以前，尽量保持相应疏水门在开启状态，直至参数工况正常。

机组启动过程中主、再热蒸汽温度的控制

（3）合理选择外置床投入时机，300MW循环流化床锅炉的前后各两个外置床其功能不同，在锅炉前墙布置有高温再热器和低温过热器的两个外置床，其主要作用是用来调节再热蒸汽温度，忽略对床温控制的影响；靠近炉后的两个外置式换热器内布置中温过热器I和中温过热器II，这两个外置床的主要作用是用来调节床温，而忽略对主汽温度控制的影响。随着床温的升高炉膛出口烟温也随之升高，使过热器系统中的包覆过热器出口蒸汽温度升高，但当蒸汽经过下一级低温过热器、中温过热器I和中温过热器II对其管壁放热后温度降低，最后进入高温过热器再重新吸热升温，因此，在此阶段外置床内的受热管对蒸汽而言不是加热而是吸热，对再热器从高旁来的蒸汽首先通过布置在高温过热器下一级烟温区的低温再热器，然后进入布置在前墙外置床中的高温再热器，对高温再热器而言，在此阶段蒸汽不是加热而也是被冷却，再热汽温的提升完全依靠于低温再热汽温。但当回料器循环物料的温度高于所需再热蒸汽温度后，即为投运高再外床的时间，可逐步投入高再外置床，并保持低流化状态，缓慢提高外床温度直至正常，而不要以床温来作为外床投运的选择条件。中过外床的投入同理。

机组启动过程中主、再热蒸汽温度的控制4、给煤机可靠运行影响因素：煤种或煤质变化：当燃用高水份煤种或煤质水份含量较高时，原煤，在原煤斗或下煤管中均会容易贴壁而造成堵煤，使机组被迫降出力运行。称重给煤机出口端堵煤，引起非工作面积煤，损伤皮带。气动插板门运动槽因积煤而不能关闭，易造成超温或火灾。括板给煤机主动端轴承密封不良，易造成轴承超温损坏。括板给煤机括板活节磨损拉长，造成卡涩，过负荷。CFB锅炉运行控制的难点

（1）控制原则锅炉侧尽量保持较高的主床、外置床和分离器出口温度；保持较高的过、再热汽温；机侧保持尽量高的缸温，确保汽轮机安全运行以利于机组快速接带负荷。锅炉恢复启动时，应注意控制床压平衡防止过冷却，投煤后严密监视烟气含氧量、床温变化率等工况参数，杜绝爆燃、结焦等不安全情况发生，并控制好汽温、水位、炉膛负压等参数。CFB锅炉运行控制的难点5、锅炉岛塌床压火消缺的控制要点：（2）压火操作：A进行压火操作前应保持左、右两侧床压稳定，回料器返料正常，防止压火时翻床。B手动MFT切除全部给煤线，待烟气含氧量出现上升时，立即关闭两台一次风机入口调节挡板，停止两台一次风机运行，停止两台二次风机和运行中的高压流化风机运行，停运一台或两台引风机。C随着时间的推移过、再热汽温逐渐降低，当主蒸汽温度或再热汽温度降至480℃时，启动1——2台高压流化风机运行，利用外床高温物料来提高蒸汽温度；当主蒸汽温度回升停止后，立即关闭外置床流化风，停止高压流化风机运行。锅炉岛塌床压火消缺的控制要点（3刑）恢猴复工镜作：A按程辱序启门动风午机，驶且二决次风监机启莫动后育，均哄匀开辆启左尸、右短侧主隐一次婆风挡际板，紧启动此两台年一次退风机荷启动登后，售用风从机逐躲渐开封启一奖次风档机入高口挡始板，泼控制上不发琴生翻益床，兰以较宗小风它量流雁化床扁料。B如床夹温在竞投煤眉许可宏温度错以上浊时，蛇可直帅接以勺较大旅给煤廊量投喂煤，棍证实择煤着逮火后执应逐铁渐加伏大给歼煤量肯，保汽证床脆温和肉汽温故能稳铅定上屋升。C回料归器温辆度高朋于外袍置床微空室朝温度层或高跌于主烤、再昌热蒸雾汽温风度时才可视掌情况滩投入俗相应雁外置窗床。锅炉烧岛塌监床压暮火消氧缺的絮控制付要点30洗0M钟WC尾FB门锅炉们安全昏运行信及典乏型事卖故处懒理蓄热柴能力蛋强，戚热惯肤性大降，燃料简在炉精内燃鸭烧的脆化学森反应忙时间姨长可燃港气体选或碳冈粒存扁量高具有龄一定隐浓度屡和热雹容量齐的物余料循耍环对流粪换热榜比重丛较高燃烧浮反应芽点多循环克流化镰床锅会炉与娇煤粉辆炉在较燃烧己控制飘和炉另内传填热有粘较大勒差别彻，且六循环磨流化亮床锅睡炉具沃有相离当数放量的昆保温奴耐火嘉材料次。因梨此，狼与煤所粉炉街相比鹅具有符以下拣特点：循环突流化觉床锅肯炉F界SS咐S中烤与煤雁粉炉坊区别1、执吹扫未时间幸：煤粉法炉：愿＞5迁分钟CF刺B：眯5+秧X（山X随励床温桥的降面低而们增加目，旋期风筒态出口陆温度述小于萄等于酒30驼度计改时为艰15忧分钟弄，3慨0－仓20锁0度搬时为飞10劈燕分钟容，2程00断－3细50暑时为伟8分屯钟，薪35束0以渴上为艺5分畅钟）2、没锅炉凑熄火利保护托判断煤粉吧炉：父以火说焰测柱量和孩燃料母中断狠为依富据CF渗B：旷以床默层温类度和语燃料弟中断蹄为依臂据3、锄锅炉壶MF像T煤粉砖炉：压MF废T保身护动最作，抱即可乌视为踏锅炉富紧急岛停炉CF清B：戒MF躺T保窗护动浓作，和燃料孕安全辅系统尊与煤雅粉一虑致，逮然而倡因具月有燃根料燃两烧化渡学反错应时册间长诱、蓄丢热能盘力强因，热唯惯性片大、些物料迫循环干等特舅性，良不能户完全适等同岩于煤木粉炉冬的M扑FT土动作斗，锅深炉在慢一定均时间撞内仍拣具有桌强烈山的物辩料循失环和毛热交窃换发饮生，页不能鹊视为庸紧急尖停炉葡。30恨0M肯W循壮环流肯化床督锅炉奖安全炭保护洪系统埋分为进两个劫层面术:1、MF侄T动作锅炉沾跳闸2、一蹈次风坦机跳幅闸3、二条次风景机跳坊闸4、高欧压流曾化风辜机跳拴闸联关厕闭1、2、3级喷剂水隔酒离（TP）强关滩再热惕器事身故喷帜水减愁温门苗（TP）强关换所有劫外置直床锥扫形阀守（TP）一次风机全停两台引风机全停流化风机全停炉膛压力高高炉膛压力低低汽包水位低3值，旋风筒温度高且给水泵全停手动停炉按钮按下任一回料阀流化风量低锅炉岛仪用空气压力低空预器跳闸旋风筒温度高四值1、埋锅炉约跳闸思输入哲信号浊主要丽有：2、鄙锅炉北MF传T输死入信邻号主愧要有：总风量低

燃料中断

锅炉跳闸

汽机跳闸，且主汽流量高只有给煤机运行中部床温不许可汽包水位高3值汽包水位低3值，任一侧上部炉膛温度大于1050℃

手动MFT旋风筒温度高三（1030℃）锅炉岛仪用空气压力低一次风量小于临界流化风量60NKm3/h水冷壁温度高400℃锅炉偿MF对T给煤剂线全启部设纤备保梦护跳卸或关床上混辅助无油枪去OF续T风道黄燃烧赏器O能FT石灰状石系史统跳联关兵闭定殖排门基（T狠P）联关菌连排萝（T毅P）强关黄冷渣姥器锥蚊形阀迟（T惹P）典型涝事故坦处理纤的主奴要控道制难显点：由于阔CF罗B锅回炉炉丽膛内勺燃烧待温度起较低耕，辐倍射传庄热相钢对较挡少，堤对流装传热课所占选比例虽较大鞠，传碍导热疮系数译较高行，且尝具有化大量宰保温来浇筑练料，维加之彻主、描再热犬器受越热面胀的布步置，旁又有淡其特辅殊性小，即泄未完华全按驶常规薪煤粉辅炉的载方式壁，沿伤烟气浇流程闭由高薄至低配的布选置在努水平振烟道进，而初是分朗别布腥置在讯尾部捆烟道喜和外平置床锄内，即因此滴，当岁发生偶机组户甩负洁荷或灯汽机愿跳闸殖时，冒对锅莲炉而眯言如失何快幸速地耐减少滔热交巴换，俊控制晚主、员再汽暂蒸汽通管壁讲不超停温，奸就成次为整凳个事磨故处携理的逐核心驼。1、址机组丘甩负炒荷30沸0M黑W和知15棚0M播W甩即负荷沿主要腥参数蛙变化甜曲线：30隐0M罚W和瓜15糊0M招W甩煎负荷黑主要阳参数蚊变化熊曲线：30清0M桂W的元甩负姨荷处吃理采罚用了宝锅炉溪跳闸等(塌千床压被火)胆的方灿式。遗从负己荷到印零锅笼炉跳临闸至麦锅炉础重新气点火绿后，狸虽然雾床温支已经渔由9根00垒℃下薄降至招58炮0魄℃，邮但在依低蒸垫汽流绞量区屋，再乱热汽推温仍顽处在蜡超温贺段，问且持属续时架间长珍，而诉过热狮汽温杏相对再保持绕平稳撒。分枣析其俭原因谅主要磨有以横下两先个方炸面：高低追旁的劈燕开度鸭控制鼓匹配鼠，在话保证俩高、宗低旁幻玉路不裳超温误超压但的前课提下居，尽简可能蔽的开疯大高节低旁拼调节柔门，惑使过范热器粥、再洲热器觉有足融够量哄的蒸谁汽冷宵却。外置妖床切绳除时乓间较堆晚。池在切绘除外副置床攻时虽皂然关括闭了撞锥形除阀，崇但外酷置床霸流化泄风的刊切除追需要拾人为穿地单谢项进学行，缸所需钱时间兆较长飞，没烈有及喂时得饼到关堤闭，广外置呈床仍依处在万鼓泡梁流化患的运让行状聚态，顺高温伶物料桶对再货热器授管壁脖的传冲导热贸依然哭强烈爆，使撕再热刷蒸汽萝超温佩。因坝此，正在切膨除外遥置床迎时必昼须将将锥形企阀和毅各流意化风雪档板重同时组完全晚关闭冰，为晚此，杂在D忧CS尿中增吸加了万外置关床快谦切功竖能。机组萍甩负贞荷15叛0M掏W甩揉负荷仰处理值采用魄了锅努炉M进FT闪动作糊，熄闷火不猪塌床绵方式嘱。床色温相缎对保附持平伴稳，底由8逗50旋℃下哲降至塌60聚0赔℃左灭右，愚再热弃蒸汽士温度枣在低招蒸汽需流量孤区没酱有超辨温，半而过械热汽火温有腿短暂暖的超轧温。原因湿为锅检炉M非FT傍动作风后，受锅炉普没有洁采取洁塌床绣方式糟，物出料循缝环正派常，继且未僻燃尽裳的可恒燃物翻继续颜燃烧岁（床滋温曲洲线在取切断狂给煤悉后有解小幅肯上升递），锯烟气裹温度动在初鞋期持蛛续保顶持在娇高温井阶段虚，烟耍气对塔高温年过热网器的香对流光换热芽并没陵有立狐即衰葬减，馅加之区蒸汽怒流量渴大幅随减少幻玉，过巩热汽躁温相任对较井高。机组欲甩负俭荷通过姥对以剧上两翁种处由理方约式的网分析塞，在锅查清之过、炼再热梁汽温裤超温连的原魂因基能础上跟，有此针对肚性的善采取桥对策半措施放，我丢们认博为循众环流榆化床竭锅炉艇在甩魂负荷袋的事拉故处武理上掩，针逢对机照组所扮带负市荷量蒙，有蒸针对葱性采仅取不枪同的崇处理慰方式员是可塞行的粥。在5宗0%昌以上寺高负抹荷区枯，锅雀炉为裁维持战机组松负荷枪所需烟给煤拘量增咱加，灰炉膛辰差压ΔP凯2达戏为1灿—1旺.2廊KP拍a，钉循环岩物料谨浓度君较大如；在史保持脾相对吓稳定赵的运伙行床宇温条叉件下脚，循慰环物海料气街固两厨相流练中所额含C考O等胁可燃阴气体酸及碳翁颗粒臣的百神分比薄较高哭，且睡锅炉搁燃烧拐所需删的空赢气量访也随士负荷闸量的脂增加少而增控加。炊因此屠锅炉盯的热痛容量告和对姿流传鬼热（风在辐恼射传遣热相窃对稳怕定的塌条件贪下）秘的增馒量较计高，赵如果况机组众甩负浩荷后民不采壳用塌狂床处祥理的遍方式蔽，就巨无法洽快速潮解决我热量论平衡谋的问清题，盏视必凯造成吗大量秆的汽袖水损讯失和颂并危