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高温旋风分离器耐火砖脱落原因及对策

添加时间:2018年6月15日  浏览次数:

  循环流换床锅炉高温旋风分离器耐火砖脱落的原因,主要是分离器温度骤变、耐火砖固定装置设计部合理和托砖铁变形引起的,对此提出了锅炉点火启动、停炉、设备故障和机组甩负荷等方面的防范措施。

耐火砖

锅炉设备介绍

  锅炉主要有炉膛、高温绝热旋风分离器、自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成。锅炉采用2台内径为8.08m的高温绝热旋风分离器,布置在燃烧室与尾部对流烟道之间。高温绝热分离器回料腿下布置一个非机械型自平衡式回料阀,流化密封风由高压风机单独供给。回料阀外壳由钢板制成,内衬绝热材料和耐磨耐火材料,耐磨材料和保温材料采用拉钩、抓钉和支架固定。经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道、尾部对流烟道中布置Ⅲ级过热器、冷段再热器、Ⅰ级过热器、省煤器、空气预热器。

分离器耐火砖脱落原因

  2010年8月6日风室压力由12.2KPa降至9.6KPa,一次风机出口压力由13.0KPa降至10.8KPa,回料腿温度从594℃/567℃降至525℃/404℃,床温由704℃升至846℃,上部床温部分测点超过1000℃。停炉检查后发现回料腿已堵满从分离器脱落的耐火砖。分离器耐火砖脱落的主要原因分析如下。

分离器温度骤变

  耐火砖脱落前,机组连续发生3次甩负荷事故,机组负荷由130MW瞬间降至0,分离器出口烟温由970℃急剧降至600℃,分离器内部及出口水平段耐火砖急剧降温,外部铁护板与耐火砖膨胀不均而出现裂缝,导致耐火砖脱落。

未设计固定装置

  分离器筒体标高24~34m段为下锥体斜段,内衬耐火砖重量为3层由底部托砖铁支撑,斜段筒体原设计未进行辅助加固,如底部耐火砖出现问题损坏,则此层耐火砖及保温砖因无支撑将全部脱落。

托砖铁变形

  托砖铁固定在分离器筒体上,每块托砖铁强度靠上下3个支撑拉筋保持,支撑拉筋点受膨胀热应力作用,局部受力点的筒体轻微变形,导致托砖铁倾斜下沉变形。经检查托砖铁受力后下沉变形20~30mm,由于托砖铁下层耐火砖膨胀间隙设计值为30mm,托砖铁下沉变形后使下层锥体段耐火砖膨胀间隙减少,致使耐火砖膨胀受阻将托砖铁上下异型耐火砖挤压损坏,托砖铁上部异型耐火砖(异型耐火砖支撑上部耐火砖)损坏后使支撑点失稳,在机组负荷急剧变化后导致膨胀变化,耐火砖脱落。

防范措施

  由于锅炉浇注料和耐磨浇注料等损坏脱落,严重影响机组安全运行,从运行调整方面采取以下措施,在锅炉启停、调峰、辅机故障及机组甩负荷时,严格控制烟道温度速度,保护浇注料和耐磨耐火材料不被损坏。

点火启动措施

  a 在点火升温过程中,控制床温及炉膛出口、分离器料腿温度变化速度不大于80℃/h。

  b 采用调节供油门或回油门的方法改变油量,加强配风,保持最佳风油比,管道燃烧器温度不超过700℃。

  c 保持一次风量大于最小流化风量,烟温上升较快时,通过增加二次风量控制烟道上升速度不超过规定值。

  d 床温达到330~350℃具备投煤条件时,采用点动方式进行给煤,同时增加一、二次风量控制床温及炉膛出口烟温以避免上升过快,严格监视、控制床温及炉膛出口烟温变化,并监视氧量变化趋势掌握好超前量控制给煤量。当旋风分离器入口温度变化平稳后,逐渐改为连续给煤,在增加给煤量时要采用少加、勤加的方式,从而控制床温、炉膛出口烟温避免大的波动。

停炉措施

  a 锅炉滑停过程中,严格控制床温、炉膛出口烟道下降速度不大于80℃/h。

  b 滑停过程中,床温要与气温、汽压同步滑降,通过增加一、二次风量降低床温,避免滑停后期床温偏高。当床温降至550℃以下且下降速度过快时,减少一、二次风量,控制烟道下降速度,停止给煤时将一次风量减至最小流化风量,二次风量减至最小,避免床温下降过快。

  c 停炉熄火时,床温在400℃以上应停止一、二次风机运行,防止急剧冷却,引风机通风5~10min后停止运行。

  d 风机停止运行4h后,床温降至400℃以下才能启动风机通风冷却。

异常措施风机故障措施

  a 当1台一次风机发生故障停运时,立即增加另1台一次风机出力至最大,同时减少给煤量和二次风量,避免床温、炉膛出口烟道下降过快,根据一次风量、炉膛流化情况带负荷,必要时启动冷渣器排渣、提高一次风量。

  b 如果一次风量低于最小流化风量时,应在排渣同时停止给煤,投入油枪稳燃,并降低二次风量至最小,严格控制床温、烟温下降速度,等待机组恢复。

  c 一次风机恢复运行时,增加一次、二次风量及给给煤量要缓慢进行,防止床温、炉膛出口温度变化过快。

  d 当1台二次风机发生故障停运时,应逐渐减少给煤量,同时降低一、二次风量,控制床温、炉膛出口温度变化速度不大于80℃/h。

  e 启动二次风机升负荷时,先少量增加一、二次风量、再少量增加给煤量,保持烟道稳定上升。

给煤机故障措施

  a 单台给煤机跳闸,立即增加另1条给煤线给煤量,对跳闸给煤机查明原因后再重新启动。

  b 立即减少一、二次风量,按单条给煤线最大出力带负荷。

  c 2条给煤机均跳闸,应根据床温下降情况及时投入床下油枪,及时降低一、二次风量、一次风量不能低于最小流化风量95Ncm3/h,尽量控制床温、烟温下降速度不大于80℃/h。

  d 如果因堵断煤引起故障,应及时上煤和就地敲打,联系检修处理给煤机故障,恢复给煤时窑少量给煤,控制炉膛出口烟温上升速度不大于80℃/h。

甩负荷措施/甩全部负荷

  a 若负荷甩至0,立即开启对空排汽,控制汽压上升速度,防止锅炉超压。

  b 立即减少给煤量至最小给煤量,同时一次风景降至保证炉膛流化的最小风量,二次风景降至维持正常氧量所需风量,控制床温、炉膛出口烟温下降速度,防止锅炉急剧冷却。

  c 待故障消除后恢复加负荷时,应少量逐渐增加给煤量,控制烟温上升速度不超过80℃/h。

甩部分负荷

  a 根据负荷下降情况,逐渐减少给煤量,同时降低一、二次风量,控制床温、炉膛出口烟下降速度不大于80℃/h,防止锅炉急剧冷却。

  b 若汽压上升较快,可开启对空排汽控制,尽量不使安全门动作。

  c 待故障消除后恢复加负荷时,应少量逐渐增加给煤量,控制床温、炉膛出口烟温上升速度不超过80℃/h。

结束语

  分离器耐火砖脱落主要是由于分离器温度骤变、耐火砖固定装置设计不合理和托砖铁变形等原因引起的。通过分析耐火砖脱落运行方面的影响因素,从锅炉点火启动、停炉、设备故障和机组甩负荷等方面采取了必要的防范措施,锅炉至今未出现耐火砖脱落问题

关键词:耐火砖      
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