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300MW CFB機組低負荷運行研究 木屑顆(ke)粒(li)機|秸稈顆(ke)粒(li)機|秸稈壓塊(kuai)機|木屑制粒(li)機|生物質(zhi)顆(ke)粒(li)機|富通新能源 / 13-09-09

   四川白馬300 MW CFB鍋爐為ALSTOM公司精心設計和開發的雙支腿單爐膛、一次中間再熱、平衡通風、露天島式布置、全鋼架懸吊結構、亞臨界自然循環汽包爐。鍋爐島由法國ALSTOM公司設計制造,配套汽輪機為東方汽輪機廠生產的N300-16. 7/537/537 -8型汽輪機,配套發電機為東方電機廠生產的QFSN-300 -2-20型發電機。
    鍋爐設計上采用四川宜賓高硫無煙煤作燃料,脫硫采用爐內加鈣方式進行。
    四川白馬300 MW CFB循環流化床鍋爐的主要性能參數如表1。
    汽輪機的設計規范及技術特征
    型號:N300—16. 7/537/537 -8型
    型式:亞臨界,中間再熱,兩缸兩排汽,凝汽式汽輪機設計參數:
    額定功率:300 MW;最大功率:330MW;
    主蒸汽壓力:16.7MPa;主蒸汽溫度:537℃;
    再熱蒸汽壓力:3.18 MPa;再熱蒸汽溫度:537℃;
    額定轉速:3 000 r/min;冷卻水溫:20℃;
    背壓:6.4 kPa;給水溫度:281℃;
    額定蒸汽流量:904t/h;低壓末級葉片高度:851 mm。
    四川電網水電比例大,達到61%。在豐水期,水電負荷高、峰谷差大,電網調峰壓力較大.火電廠調峰為電網的安全提供了有力保障。四川白馬300MWCFB鍋爐具有大范圍的變負荷能力,最低負荷可以長期維持在11.5 MW左右(無燃油支持),在四川電網特殊的電力機構下,會面臨長期帶低負荷的特殊工況,為保證機組在低負荷機組的安全,生產技術及運行部門針對低負荷做了有力的探索,以保證機組長期穩定運行。結合機組的運行特點,機組長期低負荷的主要危險點控制體現為:防止低負荷翻床;防止二次風管燒壞;防止鍋爐MFT保護動作;防止6號低壓加熱器疏水管振動;汽動給水泵的安全問題。下面將主要針對以上問題做出闡述,疏漏之處,望同行做出批評指正,富通新能源銷售生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。生物質鍋爐
1、防止低負荷翻床
    四川白馬300 MW CFB鍋爐的雙支腿單爐膛,在鍋爐給煤不均勻以及風量的突然波動的情況下,會引起兩側運行床壓的差異,這種情況在運行中定義為翻床。翻床可能帶來的可能后果是:鍋爐正常的物料循環被終止;鍋爐兩側床溫偏差大,可能引起鍋爐床溫局部超溫而結焦;一次風機失壓、過流;鍋爐蒸汽汽溫、汽壓異常變化,給汽輪機運行調整帶來困難,甚至影響到安全運行。
1.1  低負荷翻床的原因
    (1)長時間低負荷運行,爐膛內積累了大量細床料;
    (2)入爐煤粒度太細及石灰石加入量較大;
    (3)下二次風流量波動大;
    (4)一、二次風擋板在低負荷調節性能變差;
    (5)鍋爐外置床和回料器回料不均勻引起擾動;
    (6)低負荷吹灰負壓波動,引起一次風量和引風流量變化過大。
1.2防止長期帶低負荷翻床的措施
    (1)1控制好鍋爐上部差壓,發現上部壓差偏高時,應及時從201、301外置床放細灰,控制好上部壓差正常(一般在180MW以下時,上部壓差維持在0.6 kPa以下);
    (2)嚴格控制鍋爐總床壓在36~38 kPa之間,防止鍋爐翻床后一次風機電流越限引起一次風機跳閘;
    (3)合理控制一次風機出口風壓和一次風流量設定值,保證熱一次風門工作在30%~60%穩定區域;
    (4)合理調整二次風機出口風壓,控制二次風壓不低于10 kPa,風門開度大于20%,保證二次風流量、流速穩定,防止風量不足造成床料翻人風管,使風管過熱和劇烈振動,損壞設備,并加強現場二次風管的檢查,發現問題及時處理;
    (5)嚴格按照鍋爐設計控制人爐煤粒度,控制煤粒度分布,當煤粒度中大于8mm的份額達到10%,小于0.2mm的粒度大于40%時,及時通知燃化部調整破碎機間隙;
    (6)定期作好一、二次風量測點的吹掃工作,保證測量的準確性,防止變工況堵塞風量測點,影響風量調節;
    (7)嚴格控制石灰石加入量,保證平穩連續加入,嚴禁瞬時大量加入石灰石;
    (8)低負荷吹灰時適當提高負壓,防止吹灰過程中鍋爐上部產生正壓,造成一次風量變動過大引起鍋爐翻床;
    (9)當鍋爐發生翻床后應立即將一次風門切手動進行調節,穩定一側一次風量,用最快的時間消除翻床,以保證一次風機不超電流和鍋爐的穩定。
2、防止二次風管燒壞
    四川白馬300 MW CFB鍋爐風量主要是由兩臺一次風機和兩臺二次風機供給。一次風主要用于流化床料,并為燃料提供初始燃燒空氣。二次風機主要是為分級燃燒、控制爐溫、抑制NO,的產生提供空氣。二次風在鍋爐燃燒室內共有上下兩層共12個風口,稱為上下二次風。
2.1 低負荷二次風管燒壞的原因
    (1)二次風流量過低;
    (2)鍋爐出現翻床,造成二次風管進床料;
    (3)下二次風調門開度過小;
    (4)二次風壓設定不合理。
2.2防止低負荷二次風管燒壞的措施
    (1)保證二次流量正常穩定,在流量波動時將下二次風調門至手動,并保證風門檔板開度在20%左右,且保證空預器后二次風壓大于10 kPa;
    (2)控制鍋爐總床壓在36 kPa左右;
    (3)定期對二次風管溫度進行測量,發現溫度超過空預器出口溫度時,及時增大二次風流量降低風管溫度;
    (4)注意監視二次風晃動規律,發現晃動增大時及時進行調整:
    (5)鍋爐出現翻床時,增加二次風管的監控次數。
3、防止鍋爐MFT保護動作
3.1鍋爐MFT保護動作的原因
    (1)煤量過小,煤質變差,不著火;
    (2)與對應負荷的風量相比,風量過大引起床溫過低;
    (3)鍋爐細灰過多,引起鍋爐換熱加劇導致床溫下降;
    (4)鍋爐MFT邏輯保護動作:同側給煤線跳閘;一次風機跳閘;流化風機跳閘而備用風機未聯動;旋風分離器下部立管壓差高(達10 kPa)延時10s。
3.2防止鍋爐MFT保護動作的措施
(1)加強運行一二次風量的調整,在保證鍋爐風管和流化安全的前提下盡量維持一二次風量低限運行;
    (2)盡量降低鍋爐上部差壓,以保證鍋爐床溫在安全范圍;
    (3)當發生鍋爐煤質明顯變差、床溫急劇下降時應及時增加煤量,確保鍋爐的安全穩定運行;
    (4)作好鍋爐跳閘的事故預想,防止鍋爐MFT保護動作造成機組解列;
    (5)保證鍋爐床槍、風道燃燒器可靠備用,當發生鍋爐燃燒惡化時及時投運助燃;
    (6)保證事故給水泵、電動給水泵、柴油發電機可靠備用;
    (7)發生鍋爐MFT保護動作時,應充分認識CFB鍋爐熱容量大的特點,有步驟的恢復鍋爐運行,注意汽溫控制、水位控制、投煤、投外置床等關鍵事宜;防止擴大故障影響。
    (8)修改旋風分離器下部立管壓差高(達10kPa)延時10 s的邏輯,改為旋風分離器下部立管壓差高(達20 kPa)延時10 s。
4、防止6號低壓加熱器疏水管振動
    四川白馬300 MW CFB鍋爐底冷器用于冷卻底灰的冷卻水由凝結水提供,由軸封加熱器后引出,冷卻底灰后回水至6號低壓加熱器的入口。
4.1 6號低壓加熱器疏水管振動的原因
    (1)低灰冷卻器回水溫度低;
    (2)6號低壓加熱器疏水不暢。
4.2防止6號低壓加熱器疏水管振動的措施
    (1)低負荷運行期間,加強對6號低壓加熱器疏水管道的檢查;
    (2)控制底冷器冷卻水回水溫度在65—80C。如果水壓過低應適當關小冷卻水回水電動總門,如果遇到煤質好床壓低時,應停運部分底冷器運行,并關小停運底冷器的冷卻水門;
    (3)當出現6號低壓加熱器疏水管路振動時,可開啟6號低壓加熱器事故疏水及時消除管路振動;
    (4)振動嚴重,短時不能消除時,可采用解列6號低壓加熱器汽側的方法消除振動。
5、汽動給水泵的給水保證四川
白馬300 MW CFB機組的給水由一臺電泵和兩臺汽動給水泵保證,電動給水泵主要由于機組啟動初期,正常運行時為兩臺汽動給水泵,汽動給水泵的驅動汽源有主蒸汽、汽輪機四段抽汽、輔助蒸汽三種,而輔助蒸汽由汽輪機再熱冷段保持壓力恒定,給水泵再循環開啟的流量設定為小于225t/h。
    機組低負荷時,兩臺汽動給水泵的運行出力都非常小,可能會小于220t/h,從而汽動給水泵的再循環將打開,這將引起給水壓力、壓差和流量的波動,從而引起汽動給水泵的轉速波動,汽動給水泵在正常運行時的狀態為鍋爐自動方式,如果壓力和壓差偏差過大,將會使汽動給水泵的運行方式切換為轉速自動,如果給水流量小于190t/h而再循環沒開啟,汽動給水泵將跳閘,這將給鍋爐給水保證帶來困難。
    機組低負荷時,汽動給水泵的驅動汽源將從汽輪機四段抽汽切換為輔助蒸汽(通過設定輔助蒸汽壓力實現汽源切換),切換過程中,操作不當,可能引起小機供汽帶水。
    鍋爐主蒸汽的調節除鍋爐燃燒調整外主要靠三級減溫水調節,減溫水取至汽機l號高壓加熱器出口,減溫水流量的變化在低負荷時容易引起給啟動給水泵壓力和壓差的變化,從而導致汽動給水泵轉速的變化。
    汽動給水泵給水保證的技術措施如下。
    (1)機組長期低負荷,應保證輔助蒸汽聯箱的疏水暢通,防止輔助蒸汽聯箱中積水;
    (2)負荷變化時,應加強對汽動給水泵流量變化的運行監視,保證汽動給水泵再循環的正常開關;
    (3)在低負荷切換小機用汽時應充分疏水,并緩慢操作,防止小機供汽帶水;
    (4)低負荷時盡力維持機組負荷、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力的穩定,減少汽溫波動給汽動給水泵調整帶來的干擾。
6、其他注意事項
    (1)長時間低負荷運行時,由于抽汽壓力降低可能造成高低壓加熱器疏水水位波動,應注意對高低壓加熱器疏水水位進行調整,防止水位過高或疏水帶汽及疏水不暢:
    (2)長期低負荷運行時,汽輪機4號高壓調門長期處于關閉狀態,應定期對汽輪機4號高壓調門定期充分疏水,防止4號高壓調門開啟時帶水,引起汽機大軸振動。

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