白马CFB运行经验介绍_白马cfb
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四川白马300MW循环流化床运行介绍
一、工程概况:
四川白马1×300MW循环流化床示范工程是根据《中国洁净煤技术“九五计划”和2010年发展纲要》,采用技贸结合引进大型CFB锅炉技术的依托工程。1025t/h常压循环流化床锅炉由法国ALSTOM公司设计供货,300MW汽轮发电机组分别由东方汽轮机厂和东方电机厂供货。
工程于2003年5月15日正式开工,2004年8月3日锅炉钢架开始吊装,2005年5月30日厂用电正式带电,2005年6月30日完成锅炉第一次水压试验,2005年7月5日完成汽轮机扣盖,2005年12月30日机组首次并网成功,2006年4月17日完成168小时满负荷试运后正式投入商业运行,目前机组正在进一步进行运行优化过程中,不断提高机组运行的可靠性、经济性和安全性。
四川白马1×300MW循环流化床锅炉为现在世界上容量最大的300MW级燃煤循环流化床锅炉,也是ALSTOM公司设计制造的第一台300MW级燃煤循环流化床锅炉,在机组安装、调试和试运方面在国内以及世界上都没有可借鉴的经验。
二、从实际运行情况看,它具有以下一些主要优点:
1.燃料适应性广
循环流化床锅炉几乎可以一切种类的燃料并达到很高的燃烧效率,这是众所周知的。这台锅炉设计煤种灰份35.27%,低位发热量18495KJ/Kg,现在使用的煤种有些已经远远偏离设计煤种,灰份最
高有56%,低位发热量最低11000 KJ/Kg左右。尽管煤质变化大,但锅炉炉内流化状况依然较好,汽温、汽压也能达到要求,充分证明了循环流化床锅炉对煤种的适应性。当然,虽然循环流化床锅炉的可以设计成燃用几乎一切种类的燃料,但对于已经设计定型的循环流化床锅炉对煤种还是有一定的要求的,特别是灰熔点太低的煤种应该特别注意,因为在燃烧的过程中很容易发生炉内积焦。另外,对煤的粒度也有相应的要求。还有就是,煤种变化了,其用风情况也应变化。
2.负荷调节性能好,负荷调节幅度大
循环流化床的负荷调节范围可从100%~30%。根据我们的实际经验,在最低25%的负荷时不需要投油助燃,燃烧十分稳定。
3.环保指标优越
循环流化床锅炉采用850℃~900℃燃烧温度可以达到90%以上的脱硫效率。同时此燃烧温度也能有效地抑制热反应型NOx的生成,再加上采用了分级燃烧方式送入二次风,又有效地控制了燃料型NOx的生成。根据我们的运行实际情况看,完全能达到设计的600mg/nm3的SO2排放指标,最低达到了240 mg/nm3。都远远低于国家标准。
4.灰渣综合利用好。
由于循环流化床锅炉添加了石灰石进行脱硫,灰渣活性好,在水泥、建材、道路等方面可广泛利用,其综合利用前景广阔。目前我公司的灰渣非常畅销。
5.投资及运行成本低
循环流化床锅炉与同容量配套脱硫、脱硝装臵的常规锅炉比较,一次投资成本大致相当,但循环流化床锅炉在脱硫、脱硝方面的运行成本远远低于常规煤粉炉。同时在环保排放指标要求提高时,循环流化床锅炉仅需增投部分廉价的石灰石即可满足排放要求,不需要进行系统设备的改造,这是常规煤粉炉无法做到的。
三、各主要系统运行情况及经验介绍
1.煤系统
原煤经过两级环锤式破碎机破碎后(粒度100%
2.石灰石系统
石灰石经过一级环锤式破碎机破碎后(粒度
3.风烟系统
锅炉设臵两台各50%容量的一次风机和二次风机,为锅炉提供流化用风和燃烧空气。另外二次风还提供锅炉给煤、给石灰石粉等系
统的密封风。共设臵五台高压流化风机,高压风通过母管分别为锅炉回料器、外臵床、冷渣器等设备提供流化用风,4运1备。4个高温绝热型旋风分离器分离出的高温烟气经旋风分离器顶部出来通过水平烟道进入尾部竖井,依次提供尾部竖井中布臵的高温过热器、低温再热器及省煤器后进入1台四分仓回转式空预器、2台高效静电除尘器和引风机,最后通过210米的烟囱排入大气。从实际运行情况看,风烟的正常运行非常关键,否则容易造成锅炉“翻床”的发生,炉内流化不好,还会引起排渣困难等。对“翻床”,我们要引起足够的重视,否则,会严重影响机组的正常运行。
4.旋风分离器与回料器
白马300MWW CFB锅炉设有四个直径约8.7m高温绝热型旋风分离器,对称布臵于炉膛的左右两侧。从旋风分离器分离下来的循环物料一部分灰通过回料管直接进入炉膛(热灰),另一部分进入外臵换热器换热后返回炉膛。通过调节热灰和冷灰比,可以比较准确的控制炉膛温度。它是CFB锅炉的重要关键部件之一,采用了独特的长进口管技术,以确保足够大的加速度和颗粒预分离,同时采用了中心筒偏臵技术,由此大大提高分离器的效率。
每个旋风分离器下部分别对应配臵一个回料器,设有布风板,流化用风由高压流化风供给,作用是确保旋风分离器分离下来的高温灰能够克服炉膛下部正压能够通过回料管及外臵床顺利返回炉膛以建立起整个循环回路,因此回料器运行是否正常,直接关系到循环流化床锅炉灰循环技术的成败。
5.外臵换热器
锅炉设臵有四个外臵式热交换器,分别安装有低温过热器、中温过热器及高温再热器,利用回料器来的高温灰进行换热,设臵有布风板,流化用风由高压流化风供给。外臵床换热器内蒸汽温度由进入外臵床的灰量调节。从实际运行情况看,外臵床运行可靠,控制简单。但是在锅炉启动和停运过程中要对外臵床的投、停严格控制,防止热冲击过大和对炉膛温度、蒸汽温度、燃烧以及对外臵床产生大的影响。
5.锥形阀
锥形阀安装在回料器至外臵床的热灰管上,通过锥形阀控制进入外臵床的高温灰量,进而控制过热、再热蒸汽温度。其运行的可靠性直接影响锅炉主汽、再热汽温的控制,因此必须锥形阀长期调节灵活,该阀必须是长期处于调节动态中,即接受床压和床温控制器的控制,使阀芯保持动态位臵。同时为避免灰控阀烧坏,必须有足够的冷却水,其冷却水源引自凝结水泵出口并在设计上考虑了紧急冷却水源。从实际情况看,灰控阀运行情况很好,控制汽温的效果很好,其变化范围基本上只有1-2度,能完全实现自动控制。另外还有就是控制冷渣器排灰量的锥形阀,实际运行效果也不错。
6.取得了大型循环流化床锅炉耐火材料存储、转运、施工、养护及运行维护经验。那就是要严格施工工艺,运行过程中严格遵守其升温降温速度的要求。
7.机组整体运行情况
机组168小时满负荷试运期间主要技术经济和环保指标
发电平均负荷295.8MW,平均负荷率98.6%;热工自动装臵投
入率98%;电气、热工保护投入率100%;热工仪表投入率100%;30%额定负荷时,锅炉可以不投油稳定运行;发电厂用电率7.53%; 烟气SO2和NOx排放浓度低于合同规定值(SO2排放值为563mg/Nm3,合同规定≤600mg/Nm3;NOx排放值为102mg/Nm3,合同规定≤250mg/Nm3);锅炉耐火材料完好,受热面无磨损,主设备情况良好。经过机组分系统调试、试验和整套启动试运及168小时满负荷试运证明,白马300MW循环流化床机组主机、主要辅助设备运转正常、主要技术指标优良,满足设计要求。汽轮机转速达3000转/分时,最大轴振2.8丝,最大瓦振0.7丝,达到国内先进水平。机组带30万千瓦负荷时,锅炉蒸发量和汽温、汽压等主要参数均达到或接近设计值(发电机负荷30万千瓦时,一/二次汽压16.5/3.2MPa,一/二次汽温538/538℃)。锅炉炉内流化状况正常、回料器、旋风分离器、外臵床、锥形阀等运行正常。经停机检查,锅炉耐火材料完好,受热面无磨损。我们相信,在经过不断的优化运行后,300MW循环流化床机组能运行的更好。