循环流化床锅炉屏式过热器超温原因分析及治理

第１０卷第３期　Ｖ０Ｌ．１Ｏ　ＮＯ．３　２０１２年５月　Ｍａｖ．２０１２　循环流化床锅炉屏式过热器超温原因分析及治理　声福平　（神华神东电力有限责任公司热电分公司，内蒙古伊金霍洛旗，０１７２０９）　摘　要：　通过对神东电力公司热电分公司ＤＧ５２０／１３．７一Ⅱ１型循环流化床锅炉，在运行过程中出现　的屏式过热器局部管束壁温超温、主蒸汽和再热蒸汽汽温偏低的问题进行了原因分析，并提出了有　效的运行调整措施。　关键词：　循环流化床锅炉超温分析治理　中图分类号：ＴＫ２２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７４—８４９２（２０１２）０３－０７１—０３　置在炉膛上部且靠近炉膛前墙，机组负荷在＞８０％额　定负荷运行过程中炉膛上部的燃烧份额明显增加，前　墙上二次风调门开度和后墙二次风调门开度一致时，　前墙人炉风量明显大于后墙人炉风量。同时炉内中心　神东电力公司热电分公司上湾三期煤矸石发电厂　２台ＤＧ５２０／１３．７一ｌＩ　１型循环流化床锅炉，在运行过程　中出现屏式过热器局部管束壁温超温、主蒸汽和再热　汽汽温偏低的现象，在煤质变化或低负荷运行时，屏　式过热器局部管束壁温超温、主蒸汽和再热汽汽温偏　低的现象更加严重，对机组安全稳定运行十分不利。　烟气流速较高，高温烟气对屏式过热器中间管屏冲刷　加热比较强烈，导致布置在靠近炉膛中部的屏４、屏　５的部分管壁常常超温（超过规定值５４５℃），见图１。　１　设备简介　神东电力公司热电分公司上湾三期煤矸石发电厂　２台锅炉为东方锅炉有限责任公司制造的ＤＧ５２０／１３．７—　１Ｉ　１型循环流化床锅炉，单汽包、自然循环、一次再　热。炉膛内靠前墙上部布置有８片屏式过热器和４　片屏式再热器管屏。６台给煤机前墙给煤，４个“ｕ”　型返料器后墙返料，４台滚筒式冷渣器后墙排渣。配　炉　炉　墙　墙　屏　屏　屏　屏　屏　屏ｌ屏　屏　屏　屏　屏　屏　过　过　再　过　再　过Ｉ过　再　过　再　过　过　１　２　ｌ　３　２　４　Ｉ　５　３　６　４　７　８　ｌ　风分一、二次风，并由各自的风机供风，采用分级配　风。锅炉主要设计参数（Ｂ—ＭＣＲ）见表１。　表１　锅炉主要设计参数（Ｂ—ＭＣＲ）　炉膛中心线　图１屏过屏再位置示意图　与其他各屏温度偏差比较大，运行中为避免屏　４、屏５的部分管壁超温采取增加一级减温水量，减　小中间人炉煤量（即降低　３、＃４给煤机转速），这些措　施不仅屏４、屏５部分管壁超温现象没有得到明显改　善，还降低了屏式过热器两侧出口汽温，导致主蒸汽　汽温不能达到机侧要求的额定主蒸汽温度５３５％，具　体参数见表２。　表２锅炉符合１２７ＭＷ时主要运行参数　（１５０ＭＷ及循环流化床锅炉）　机组负荷１２７ＭＷ一次风量１３．０万Ｎｍ３／ｈ二次风量２Ｏ．７万Ｎｍ３／ｈ　２超温原因分析及运行调整措施　２．１　８０％以上负荷工况　风室压力１０．２ｋＰａ平均床温８９１　ｏＣ　烟气氧量　２．６％　二次风　前墙上二次　前墙上二次　后墙上二次　后墙上二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　５０％　５０％　５０％　５０％　由于锅炉前墙给煤、后墙返料同时屏式过热器布　・７２・　卢福平：循环流化床锅炉屏式过热器超温原因分析及治理　第３期　续表　二次风　前墙下二次　前墙下二次　后墙下二次　后墙下二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　１００％　１００％　１００％　１００％　冀　给　机给　机给　机给　机给篡机ｃ　屏式过　器各屏较　１　２　３　４　５　６　７　８　高蕺壁温度（℃）　５０３．７　５１０．９　５３４．０　５４４．６　５４２．１　５３３．８　５０６．５　５２７．２　屏式过热器Ａ侧出口汽温（℃）５０８．４屏式适熟器Ｂ侧出口汽　℃）５１８．３　主蒸汽温度（℃）　５２９．３　再热汽温度　５３１．６　根据上述原因分析，采取的调整措施有：减小前　墙上二次风调节门１和前墙上二次风调节门２的开　度，从５０％降到２５％；增大后墙上二次风调节门开度，　从５０％增加到１００％，以此降低上二次风前墙侧人炉　风量，提高上二次风后墙侧人炉风量。二次风前墙侧　入炉风量减小，不仅降低炉内前墙侧上部的燃烧份　额，也降低了炉内前墙侧的烟气流速，使高温烟气对　屏式过热器管壁冲涮加热作用明显减弱。同时，前后　墙二次风量这一调整使炉膛上部温度场更趋均匀，不　仅使屏４、屏５部分管壁超温现象得到了明显改善，屏　４较高管壁温度从５４４．６℃下降到５３７．５　，屏５较高管　壁温度从５４２．１℃下降到５３７．３℃。各屏之间的温度偏差　明显减小。屏１与屏４较高管壁之间的温差由以前　的４０．９℃降到１１．４　，降幅为３０．５℃。提高了屏式　过热器两侧出口汽温，屏式过热器Ａ侧出口汽温由　５０８．４℃升高到５１９．９℃，屏式过热器Ｂ侧出口汽温由　５１８．３℃升高到５２２．８℃。主蒸汽温度和再热蒸汽温度　也得到了显著的提高，主蒸汽温度由５２９．３　升高到　５３７．４℃，再热汽温度由５３１．６℃升高５３６．３℃，达到机　侧额定蒸汽温度５３５℃的要求，参数见表３。　表３锅炉符合１２８ＭＷ时主要运行参数　（１５０ＭＷ及循环流化床锅炉）　机组负荷１２８ＭＷ一次风量１３．０万Ｎｍ　二次风量２０．２万Ｎｍ　风室压力１０．４ｋＰａ平均床温８９９％　烟气氧量　２．３％　二次风　前墙上二次　前墙上二次　后墙上二次　后墙上二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　２５％　２５％　１００％　１００％　二次风　前墙下二次　前墙下二次　后墙下二次　后墙下二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门ｌ　风调节门２　门开度　１００％　１００％　１００％　１００％　苎竺　给煤机给煤机给煤机给煤机给煤机（１　故障停运）给煤机　　转运分币　２２　１％　】８．４％　９．７％　】８．】％　３２．４％　一　续表　屏式逑　摒较　１　２　３　４　５　６　７　８　琶ｆ璺彗温良（℃）５２６．１　５２９．７　５３２．６　５３７．５　５３７－３　５３０．１　５１１．８　５２９．２　屏式过热器Ａ侧出口汽温（℃）５１９．９屏式过　Ｂ侧出口淘　℃）５２２．８　主蒸汽温度（℃）　５３７．４　再热汽温度　５３６．３　２．２　８０％以下负荷工况　机组在低于８０％额定负荷运行时，由于主蒸汽　流量降低，对屏式过热器的冷却效果减弱，屏式过热　器管束壁温超温现象增多。同时由于锅炉尾部吸热　量减少，主蒸汽和再热蒸汽汽温明显降低，负荷越　低这些现象越明显。机组在低于８０％额定负荷运行　过程中，二次风量将大幅度减少，二次风风压、人炉　风速显著降低，对人炉燃料的扩散扰动作用明显减　弱。在前墙给煤的情况下人炉煤量主要集中在前墙　侧，这样炉膛前墙侧上部的燃烧份额相对增大，从而　导致屏４、屏５部分管壁超温现象增多，具体参数见　表４。　表４锅炉符合１Ｏ３ＭＷ时主要运行参数　（１５０ＭＷ及循环流化床锅炉）　机组负荷１０３ＭＷ一次风量１３．０万Ｎｍ３／ｈ二次风量１４．０万Ｎｍ￣／ｈ　风室压力ｉ０．２ｋＰａ平均床温８８８￣ｅ　烟气氧量　２．７％　二次风　前墙上二次　前墙上二次　后墙上二次　后墙＿ｋ－次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　１０％　１０％４０％４０％　二次风　前墙下二次　前墙下二次　后墙下二次　后墙下二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　５５％　５５％　５５％　５５％　１　｜Ｉ２　＃３　给煤机　各给煤机给煤机给煤机给煤机给煤机给煤机（故障停运）　转速分布　ｌ８．８％　１４．２％　７．１％　ｌ２．２％　２８．４％　一　屏式毪　撇　１　２　３　４　５　６　７　８　商韵激（℃）５１３．１　５１６．６　５３１．４　５４５．３　５４４．１　５３３．２　５０９．６　５２９．４　屏式过热器Ａ侧出口汽温（℃）５１０．９屏式迂　曙导Ｂ侧出口　气　℃）５１７．４　主蒸汽温度（℃）　５３２．２　再热汽温度　５３３．１　根据上述原因分析，采取的调整措施有：将前墙　下二次风调节门１和前墙下二次风调节门２开度，　从５５％增到６０％；将后墙下二次风调节门开度，从　５５％减小到１５％。前墙下二次风量的增加，会使其对　人炉燃料的扩散扰动增强，使人炉燃料更好的向炉　膛后墙扩散；后墙下二次风量的减小，会使人炉燃料　向炉内后墙扩散的阻力降低。这将大大地改善了人　炉燃料向炉膛后墙侧扩散的条件，从而使炉膛前后　第３期　・７３・　墙的燃烧份额更趋一致，使炉内温度场的分布更趋　均匀。不仅使屏式过热器部分管壁超温现象得到消　汽温也明显提高了，主蒸汽温度由５３２．２ｏＣ升高到　５３６．２℃，再热汽温度由５３３．１　ｏＣ升高到５３８．８℃，具体　参数见表５。　通过采用二次风量的调整方法，　１、　循环流化　除，屏４较高管壁温度从５４５．３￣Ｃ下降到５３９．８℃，屏５　较高管壁温度从５４４．１℃下降到５３９．６℃。同时，各屏　之间的温度偏差明显减小，屏１与屏４较高管壁之　间的温差由以前的３２．２℃降到２２．６℃，降幅为９．６℃。　提高了屏式过热器两侧出口汽温，屏式过热器Ａ侧　出口汽温由５１０．９￣Ｃ升高到５１５．４℃，屏式过热器Ｂ　侧出口汽温由５ｌ７．４ｃｃ升高到５２３．１　ｏＣ。主汽温、再热　表５锅炉符合１０５ＭＷ时主要运行参数　（１５０ＭＷ及循环流化床锅炉）　机组负荷１０５ＭＷ一次风量１３．０万Ｎｍ３／ｈ二次风量１５．７万Ｎｍ３／ｈ　床锅炉屏式过热器部分管壁超温现象得到消除，主　蒸汽和再热蒸汽汽温得到了显著的提高，运行过程　中要根据机组负荷、煤质等因素的变化对二次风进　行优化调整，以确保机组安全稳定运行。　３结论　根据机组负荷及煤质的变化，通过对上下二次　风量和前后二次风量的优化调整，使锅炉正常运行　中屏式过热器部分管束壁温超温问题得到解决，主　蒸汽和再热蒸汽汽温得到了显著提高，提高了机组　运行的可靠性和经济性。　参考文献　风室压力１０．４ｋＰａ平均床温８９０￣Ｃ　烟气氧量　２．９％　二次风　前墙上二次　前墙￣－－次　后墙￣－－次　后墙上二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　２０％　２０％　６０％　６０％　二次风　前墙下二次　前墙下二次　后墙下二次　后墙下二次　各调节　风调节门１　风调节门２　风调节门１　风调节门２　门开度　６０％　６０％　１５％　１５％　［１］吕俊复，岳光溪，张建胜，杨海瑞，等．循环流化床锅炉运行与检修　［Ｍ］．中国电力出版社，２００５，９．　［２］王正阳，秦明，孙绍增，秦裕琨．二次风分布对ＣＦＢ锅炉炉内气固　混合及燃烧的影响［Ｊ］．热能动力工程，２０ｏ９（３）．　羹　券　给　机给　机给　机给　机给　机ｃ美　屏式过供器各屏较　１　２　３　４　５　６　７　８　鳓玻（℃）５１７．２　５１９．６　５３０．９　５３９．８　５３９６　５３３．８　５１０．０　５３２．８　．作者简介：卢福平（１９８１一），助理工程师，２００６年毕业于内蒙　屏式过热器Ａ侧出口汽温（℃）５１５．４屏式　主蒸汽温度（℃）　５３６．２　Ｂ侧出口汽　℃）５２３．１　再热汽温度　５３８．８　古工业大学热能与动力工程系，现供职于神华神东电力有限责任公司　热电分公司。　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｏｖｅｒｈｅａｔ　ｏｆ　Ｐｌａｔｅｎ　Ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ　ｉｎ　Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　Ｂｅｄ　Ｂｏｉｌｅｒ　ＬＵ　Ｆｕｐｉｎｇ　（Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｂｒａｎｃｈ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｈｕａ　Ｓｈｅｎｄｏｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，　Ｅｊｉｎｈｏｌｌｏ　ｎａｎｎｅｒ，Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ，０１７２０９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ＤＧ５２０　ｇｏｄ／１３．７一Ⅱｔｙｐｅ　１　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ　ｂｏｉｌｅｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｃｒｅｅｎ　ｔｙｐｅ　ｓｕｐｅｒｈｅａｔｅｒ　ｂｕｎｄｌｅ　ｗａｌｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｌｏｃａｌ　ＷｅｎＣｈａｏ　ｍａｉｎ　ｓｔｅａｍ　ａｎｄ　ｈｏｔ　ｓｔｅａｍ　ａｇａｉｎ　ｌｏｗ　ｓｔｅａｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｒｅａｓｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｅｆｅｃｔｉｖｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｌｆｕｉｄｉｚｅｄ　ｂｅｄ　ｂｏｉｌｅｒ；Ｏｖｅｒ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ａｎａ１）　ｓｉｓ；Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　（收稿日期：２０１１－７—２ｌ　责任编辑：马小军）