130t循环流化床锅炉运行规程.doc
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130t循环流化床锅炉运行规程.doc
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桦南协联热电有限公司循环流化床锅炉运行规程
130t/h循环流化床锅炉运行规程
前言
本规程根据各设备制造厂家产品使用、维护说明书及现场使用有关规定和水利电力部《中小型锅炉运行规程》汇编的有关标准,结合设备和系统的运行实践编写而成。
本规程经生产厂长(总工程师)批准于年月正式执行
一、下列人员应熟悉本规程:
1、锅炉运行人员及值长;
2、发电部正、副主任、锅炉专工;
3、总工程师、生技科、安全监察员。
二、本规程经下列人员起稿、审核、批准:
编写:
审核:
批准:
目录
1锅炉设备系统简介 1
1.1 锅炉设备规范及特性 1
1.2 燃料特性 1
1.3 灰渣特性 2
1.4 石灰石特性 2
1.5 启动用床料 3
1.6 汽水品质 3
1.7 锅炉计算汇总表 4
1.8 炉膛水冷壁 5
1.9 高温绝热旋风分离器 7
1.10 汽包及汽包内部设备 7
1.11 燃烧设备 8
1.12 过热器系统及其调温装置 10
1.13 省煤器 11
1.14 空气预热器 11
1.15 锅炉范围内管道 11
1.16 吹灰装置 12
1.17 炉墙 12
1.18 膨胀系统 12
1.19 锅炉受压元件的规格材料汇总表 12
2锅炉辅助设备及运行 14
2.1 转机运行通则 14
2.2 引风机及电机 16
2.3 高压流化风机及电机 17
2.4 一次风机及所配电机 17
2.5 二次风机及所配电机 19
2.6 耐压式给煤机 20
3.锅炉的烘炉及试验 20
3.1 烘炉 21
3.2 锅炉冷态空气动力场试验 22
3.3 MFT主燃料跳闸试验 22
3.4 OFT试验 23
3.5 锅炉水压试验 23
3.6 安全门校验 25
4锅炉机组的启动 26
4.1 禁止锅炉启动的条件 26
4.2 锅炉启动前的检查和准备 26
4.3 上水 27
4.4 投入锅炉底部加热 29
4.5 锅炉吹扫 29
4.6 锅炉冷态启动投油及升温、升压 29
4.7 投煤 30
4.8 热态启动 31
4.9 锅炉启动过程中的注意事项 31
5锅炉正常运行的调整 31
5.1 锅炉运行中检查工作 31
5.2 锅炉调整的任务 32
5.3 运行主要参数的控制 32
5.4 负荷调节 32
5.5 水位调节 33
5.6 汽压调节 33
5.7 汽温调节 33
5.8 床温调节 34
5.9 床压调节 34
5.10 NOx、SO2排放浓度调节 35
5.11 配风调节 35
5.12 其他 35
6锅炉停炉 35
6.1 正常停炉 35
6.2 停炉热备用 36
6.3 停炉后的冷却 36
6.4 停炉注意事项 37
6.5 锅炉停炉保养 37
7锅炉机组的典型事故处理 38
7.1 事故处理总原则 38
7.2 紧急停炉 38
7.3 申请停炉 39
7.4 主燃料切除(MFT) 39
7.5 床温过高或过低 40
7.6 床压高或低 41
7.7 锅炉缺水 41
7.8 满水事故 42
7.9 水冷壁爆管 42
7.10 过热器爆管 43
7.11 省煤器泄漏 43
7.12 床面结焦 44
7.13 烟道再燃烧 44
7.14 流化不良 45
7.15 骤减负荷 45
7.16 自平衡“U”形回料阀堵塞 46
7.17 厂用电中断 46
7.18 其他 46
附图:
锅炉冷态启动曲线 47
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桦南协联热电有限公司循环流化床锅炉运行规程
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1锅炉设备系统简介
1.1锅炉设备规范及特性
1.1.1锅炉型号为HG-130/9.8-L.YMB型高温高压循环流化床锅炉。
锅炉采用平衡通风。
水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统。
制造厂家:
哈尔滨锅炉厂工业锅炉公司。
制造日期:
2008年3月。
投产日期:
1.1.2主要工作参数
额定蒸汽温度540℃
额定蒸汽压力(表压)9.81Mpa
额定蒸发量 130t/h
最大连续蒸发量(B—MCR) 130t/h
给水温度215℃
锅炉排烟温度 147℃
锅炉计算热效率87.5%
锅炉保证热效率87.22%
燃料消耗量 27.68t/h
石灰石消耗量 0.72t/h
空气预热器进风温度20℃
一次热风温度 174℃
二次热风温度 174℃
一、二次风量比 60:
40
排污率 ≤1%
锅炉飞灰份额 47%
脱硫效率(钙硫摩尔比为2.2时) ≥90%
1.2燃料特性
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种
全水份
Mt
%
6.9
8.55
空气干燥基水份
Mad
%
1.3
1.71
收到基灰份
Aar
%
47.61
50
收到基挥发份
Vdaf
%
17.45
16.74
收到基碳
Car
%
34.6
29.1
收到基氢
Har
%
2.78
2.67
收到基氮
Nar
%
0.55
0.48
收到基氧
Oar
%
7.18
8.88
收到基全硫
St,ar
%
0.38
0.34
收到基低位发热量
Qnet,ar
MJ/kg
13.6
12.1
哈氏可磨指数
HGI
/
73
72
变形温度
DT
℃
1180
1200
软化温度
ST
℃
>1500
>1500
半球温度
HT
℃
>1500
>1500
流动温度
FT
℃
>1500
>1500
1.2.1煤的入炉粒度要求:
最大允许粒径为≤10mm,d50=1.2~1.5mm,d<200μm不大于10%。
1.2.2点火及助燃用油
锅炉点火用油:
-35#轻柴油
1.3灰渣特性
(灰成分分析资料)
煤灰中二氧化硅
Sio2
%
62.45
62.29
煤灰中三氧化二铝
Al2o3
%
24.24
24.42
煤灰中三氧化二铁
Fe2o3
%
3.49
3.38
煤灰中氧化钙
Cao
%
0.41
0.40
煤灰中氧化镁
Mgo
%
1.48
1.39
煤灰中氧化钠
Na2o
%
0.08
0.1
煤灰中氧化钾
K2o
%
4.43
4.51
煤灰中二氧化钛
Tio2
%
0.97
0.98
煤灰中三氧化硫
SO3
%
0.15
0.16
煤灰中二氧化锰
Mno2
%
0.05
0.05
五氧化二磷
P2O5
%
0.11
0.11
飞灰比电阻不投石灰石
温度150℃
Ω.cm
2.92×1014
3.18×1014
1.4石灰石特性
石灰石纯度分析
石灰石的入炉粒度要求:
最大允许粒径为≤1mm
0.0~0.09mm20%0.09~0.15mm30%
0.15~0.175mm20%0.175~0.25mm20%
0.25~0.35mm5%0.35~1.0mm5%
数值
成份
单位
数值
CaO
%
51.86
MgO
%
0.86
SiO2
%
1.54
Al2O3
%
0.59
Fe2O3
%
0.28
SO2
%
0.04
K2O+Na2O
%
0.79
烧失量
%
44.04
1.5启动用床料
启动用砂要求控制砂子中的钠、钾含量,以免引起床料结焦。
其中:
Na2O1.0--2.0%K2O2.0--3.0%
砂子粒度:
最大粒径≤0.6mm,d50=0.12—0.15mm
0.0~0.13mm25%0.13~0.18mm25%
0.18~0.25mm25%0.25~0.6mm25%
1.6汽水品质
1.6.1给水品质
水源:
地下水
硬度:
~2mol/l
PH值:
8.8~9.3
硅酸化合物含量不大于80цg/L
锅炉正常排污率:
≤2%
1.6.2蒸汽品质
Na≤10ug/kg SiO≤220ug/kg 电导率<0.3us/cm
1.7锅炉计算汇总表
煤种
单位
设计煤质
校核煤质
负荷
%
B-MCR
B-MCR
过热蒸汽流量
t/h
130
130
过热器喷水
%
3.85
4.13
一级减温器喷水
t/h
2.99
3.2
二级减温器喷水
t/h
2.02
2.16
省煤器入口压力
MPa
11.9
11.9
省煤器入口温度
℃
215
215
汽包压力
MPa
11.26
11.26
过热器出口压力
MPa
9.8
9.8
过热蒸汽温度
℃
540
540
过热器喷水温度
℃
215
215
过量空气
%
20
20
参考温度
℃
20
20
烟气损失
%
5.81
5.56
不完全燃烧热损失
%
4.10
3.98
灰渣物理热损失
%
1.94
2.28
辐射热损失
%
0.7
0.7
石灰石煅烧热损失
%
0.34
0.35
硫盐化放热
%
-0.39
-0.4
锅炉效率
%
87.5
87.44
省煤器入口(水)
℃
215
215
省煤器出口(水)
℃
281
280
一级过热器入口(蒸汽)
℃
333
334
一级过热器出口(蒸汽)
℃
438
437
二级过热器入口(蒸汽)
℃
419
416
二级过热器出口(蒸汽)
℃
473
474
三级过热器入口(蒸汽)
℃
459
458
三级过热器出口(蒸汽)
℃
540
540
省煤器入口(水)
MPa
11.26
11.26
汽包压力
MPa
10.9
10.9
一级过热器入口(蒸汽)
MPa
10.64
10.64
一级过热器出口(蒸汽)
MPa
10.43
10.43
二级过热器入口(蒸汽)
MPa
10.36
10.36
二级过热器出口(蒸汽)
MPa
10.12
10.12
三级过热器入口(蒸汽)
MPa
10.03
10.03
三级过热器出口(蒸汽)
MPa
9.8
9.8
炉膛出口(烟气)
℃
890
899
三级过热器入口(烟气)
℃
820
824
三级过热器出口(烟气)
℃
677
676
一级过热器出口(烟气)
℃
438
436
省煤器出口(烟气)
℃
259
257
空气预热器出口(烟气)
℃
147
147
床温
℃
890
899
空气预热器入口(空气)
℃
35
35
空气预热器出口(空气)
℃
174
175
计算燃料量
kg/s
7.38
8.31
实际燃料量
kg/s
7.69
8.72
石灰石
kg/s
0.2
0.2
底灰
kg/s
2.12
2.52
飞灰
kg/s
1.87
2.2
总的燃烧空气量
kg/s
41.59
39.33
空气密度
kg/Nm3
1.293
烟气流量
kg/s
45.48
43.51
烟气密度
kg/Nm3
1.3121
炉膛(烟气流速)
m/s
4.77
4.63
三级过热器(烟气流速)
m/s
8
7.8
一级过热器(烟气流速)
m/s
8.7
8.4
省煤器(烟气流速)
m/s
7.8
7.5
空气预热器(烟气流速)
m/s
7.4
7.0
1.8炉膛水冷壁
燃烧室断面呈长方形,深度×宽度=4230×7290mm。
燃烧室各面墙全部采用膜式水冷壁,由光管和扁钢焊制而成;底部为水冷布风板和水冷风室。
燃烧室四周及顶部的管子节距均为90mm。
下部水冷壁采用Φ60×5mm管子,中部水冷壁采用Φ60×5mm管子,上部水冷壁出烟口采用Φ60×6mm管子,其余散管采用Φ60×5mm管子。
管子材料为20G。
下部前后水冷壁向炉内倾斜与垂直方向成11.44°角。
布风板的截面积小于上部燃烧室的截面积,使布风板上部具有合理的流化速度。
燃烧室中上部与前墙垂直布置有二片水冷屏和三片过热器屏(Ⅱ级过热器)。
锅炉采用循环流化床燃烧方式,在设计燃料、额定负荷下燃烧室内燃烧温度为890℃。
沿炉膛宽度和深度的热负荷很均匀,锅炉主要水循环系统如下。
本锅炉下水管采用集中与分散相结合的方式,由锅筒下部引出四根下水管,其中2根Φ377×25mm集中下水管位于锅筒两端,向下引至分配集箱,再通过16根Φ159×12mm分散下水管向前墙、两侧墙水冷壁下集箱供水,位于中间的二根Φ168×12mm下水管分别与二片水冷屏入口集箱相连接,单独向水冷屏供水。
二侧水冷壁各有独立的下集箱和上集箱,水经集中下水管和分配管进入下集箱,然后经侧水冷壁至上集箱,再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒。
前、后水冷壁共用一个上集箱,水经集中下水管和分配管进入前水下集箱及水冷风室下集箱,进入前水集箱的水,经前水冷壁进入前水上集箱由汽水引出管引至锅筒、进入水冷风室下集箱的水一部分经水冷风室、水冷布风板进入后水冷壁下集箱,一部分经、后水冷壁、顶棚管至前水上集箱后由汽水引出管引至锅筒。
二片水冷屏各有独立的循环回路,有单独的供水管和引出管。
水冷壁上集箱至锅筒的汽水引出管直径为Φ159×12mm,共16根,由每片水冷屏出口集箱引至锅筒的汽水引出管为Φ159×12mm。
水冷屏布置在燃烧室中上部与前墙垂直,共二片,每片屏由23根管子组成,管子直径Φ60×5mm,材料20G。
水冷屏为膜式管屏,节距80mm,鳍片材料20。
水冷屏下部表面覆盖有耐磨材料,在耐磨材料终端管子表面有堆焊层,以防磨损。
每片水冷屏进、出口集箱均为Φ168×22mm,材料20G。
水冷壁及其附着在水冷壁上的零部件全部重量都通过吊杆装置悬吊在顶板上,前、后墙分别有5根M68的吊杆,两侧墙各有4根M48mm的吊杆。
为了减轻水冷壁振动以及防止燃烧室因爆炸而损坏水冷壁,在水冷壁外侧四周,沿燃烧室高度方向装有多层刚性梁。
水冷布风板位于炉膛底部,由水平的膜式管屏和风帽组成。
水冷管屏的管子直径Φ60X8mm,节距240mm,材料:
20G,188个不锈钢制成的钟罩式风帽按一定规律焊在水冷管屏鳍片上。
在布风板底部中间有三个排渣口,所有风帽底部到耐火材料表面的距离保持30mm。
炉膛水冷壁回路特性表:
名称
项
目
前水冷壁
后水冷壁
侧水冷壁
水冷屏
回路表
1
1
1
1
1
1
水冷壁
直径mm
Φ60×5
Φ60×5
数量根
82
82
46
46
23
23
集中下水管
直径mm
Φ377×25
数量根
2
分散下水管
直径mm
Φ159×12
Φ168×16
数量根
5
5
3
3
1
1
集中下水管与水冷壁截面比
0.33/0.44
0.32
汽水引出管
直径mm
Φ159×12
Φ168×12
数量根
10
3
3
1
1
汽水引出管与水冷壁截面比
(用Φ60×6计算)
0.44
0.47
0.47
0.36
水冷壁、集箱、连接管的材料为20G/GB5310。
锅炉运行时水冷壁向下热膨胀,最大膨胀量121mm。
1.9高温绝热旋风分离器
高温绝热旋风分离器由分离器入口烟道、分离器筒体(包括圆筒部分和锥体部分)、料腿和中心筒组成,分离器筒体为圆形,内径为Φ4200mm;锥体部分内径先由Φ4200mm过渡到Φ2080mm;然后再由Φ2080mm过渡到Φ640mm;料腿内径Φ640mm.中心筒为锥型,由δ=10mm,1Cr20Ni14Si2材料卷制而成。
旋风分离器的重量通过焊在旋风筒外壳上的4个支座,支撑在钢梁上,并垫有膨胀板可沿径向自由膨胀。
旋风分离器与燃烧室之间,旋风分离器的料腿与返料装置之间,分别装有耐高温的膨胀节,以补偿其胀差。
连接烟道位于旋风分离器上方,将旋风分离器中心筒中出来的烟气引入尾部对流烟道中。
连接烟道与旋风筒顶盖相连接部分材料为1Cr20Ni14Si2,钢板厚度δ=10mm,其它部分为碳钢钢板,厚度δ=8mm,内敷310mm厚的保温、耐火防磨材料。
每个旋风分离器料腿下端装有一只返料装置,用以回路密封并将分离器分离下来的固体物料,返回燃烧室,继续参与循环与燃烧。
在返料装置的底部装有布风板和风箱,来自高压密封风机的风通过风箱和布风板上的风帽来流化、输送物料。
旋风分离器分离下来的物料从回料管(内径Φ640mm)下来,在流化风的作用下,流过回料弯管,再经回料斜管流入炉膛,回料斜管一端与水冷壁墙盒相焊接,另一端通过膨胀节与回料弯管相连接。
1.10汽包及汽包内部设备
汽包内径φ1600mm
厚度100mm
封头厚度100mm
筒身长mm
全长5920mm
材料P335(相当于19Mn6)
汽包正常水位汽包中心线以下180mm(O水位)
水位正常波动值±50mm
锅炉汽水分离采用单段蒸发系统,锅筒内部装有旋风分离器、梯形波形板分离器、清洗孔板、顶部多孔板和顶部波形板等设备。
它们的作用在于保证蒸汽中的含盐量在标准以下。
锅筒内部分两排沿筒身全长布置有24只直径为Φ315mm的旋风分离器,在锅炉MCR工况下,每只分离器的平均蒸汽负荷为6.15吨/时。
旋风分离器能消除高速进入锅筒的汽水混合物的动能以保持水位平稳和进行汽水混合物的粗分离,分离出的蒸汽沿分离器中部向上流动而分离出的水沿筒内壁向下流动,平稳地流入锅筒的水空间。
每只旋风分离器上部装有一只立式波形板分离器,以均匀旋风筒中蒸汽上升速度和在离心力的作用下将蒸汽携带的水分进一步分离出来。
距锅筒正常水位480mm处布置有多孔板式清洗装置,由旋风分离器分离出的饱和蒸汽通过此清洗装置,被从省煤器来的全部给水清洗,以减少蒸汽对盐分的机械携带,提高蒸汽品质。
在锅炉MCR工况下,蒸汽穿孔速度为1.7米/秒,清洗水层厚度为~40mm。
经过清洗孔板仍然带有少量水份的蒸汽,向上流动进入顶部波形板分离器,携带的水在重力、离心力和摩擦力的作用下附在波形板上,形成水膜,水膜在重力作用下向下流动并落下,减少蒸汽机械带盐。
在锅炉MCR工况下,波形板中蒸汽流速为0.17米/秒。
在百叶窗分离器上部布置有多孔板,均匀其下部的蒸汽流速,有利于汽水的重力分离,同时还能阻挡一些小水滴,起到一定的细分离作用。
连续排污管布置在锅筒水空间的上部,以排出含盐浓度最大的锅水,维持锅水的含盐量在允许的范围内:
锅水总含盐量<500PPM,锅水SiO含量<4PPM
加药管沿全长向锅筒水空间加入磷酸盐,维持锅水碱度在PH=9~10.5范围内,降低硅酸盐的分配系数,降低蒸汽的溶解携带。
1.11燃烧设备
燃烧设备主要给煤装置、布风装置、排渣装置、布风装置和点火系统等系统。
(1)给煤装置
锅炉采用三点给煤,炉前煤斗里的煤经给煤机送至位于炉膛前部的三个给煤口,采用输送风及播煤风将燃料送入燃烧室内燃烧。
为防止炉内正压烟气返窜到给煤系统中,在给煤系统中通入二次风,作为正压密封风。
播煤风管连接在每个落煤管的端口,并应配备风门以控制入口风量
(2)水冷布风板和钟罩式风帽
锅炉采用水冷布风板,使布风板得到可靠的冷却。
布风板管间鳍片上布置有钟罩式风帽,每个风帽由较小直径的内管和较大直径的外罩组成,外罩与内管之间采用焊接连接。
风室由向前弯的后水冷壁及两侧水冷壁组成,风室内浇注100mm厚的中质保温混凝土。
防止点火时鳍片超温,并降低风室内的水冷度。
燃烧室一次风从左右两侧风道引入风室。
风室与炉膛被布风板相隔,布风板系水冷壁与扁钢焊制而成,布风板的横断面为7290×1440,其上均匀布置有200只风帽。
一次风通过这些风帽均匀进入炉膛,流化床料。
风帽采用耐磨耐高温合金,风帽横向纵向节距均为240mm。
(3)排渣装置
底渣从水冷布风板上的三根φ219水冷放渣管排出炉膛,其中两根接冷渣机,每台冷渣机按12t/h冷渣量配置,另一根做事故排渣管。
滚筒式冷渣器中的水自6千机组凝结水来,并送入6千机组除氧器。
底渣通过滚筒式冷渣器,可实现连续排渣。
出渣量以维持合适的风室压力为准。
通常运行时的风室压力为14000Pa。
定期排渣的大渣含碳量较低,能小于1.5%,而连续排渣的大渣含碳量会有所升高。
(4)给石灰石
为满足锅炉环保排放要求,需向燃烧室内添加石灰石作为脱硫剂,石灰石既用于脱硫,又可作为床料参与物料循环。
石灰石通过与燃料预混后由给煤系统输送到炉膛。
(5)二次风装置
D、配风系统
锅炉配风采用并联系统,即各个风机均单独设置。
锅炉需要配设一次风机、二次风机、高压风机,采用平衡通风方式,压力平衡点设在炉膛出口。
二次风通过分布在炉膛前后墙上的二次风管喷嘴分别送入炉膛下部不同高度的空间。
为了精确控制风量组织燃烧,一、二次风总管上装设电动风门及测风装置。
(6)床下点火燃烧器
两只床下启动燃烧器布置在水冷风箱后面,中心线标高为5050mm,每个床下启动燃烧器分别与水冷风箱相连接。
床下启动燃烧器由恒力吊架吊在运转层梁下,与炉膛一起向下膨胀。
每个床下启动燃烧器主要由风箱接口、非金属补偿器、热烟气发生器
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