四川白马300 MW CFB锅炉为ALSTOM公司精心设计和开发的双支腿单炉膛、一次中间再热、平衡通风、露天岛式布置、全钢架悬吊结构、亚临界自然循环汽包炉。锅炉岛由法国ALSTOM公司设计制造,配套汽轮机为东方汽轮机厂生产的N300-16. 7/537/537 -8型汽轮机,配套发电机为东方电机厂生产的QFSN-300 -2-20型发电机。
锅炉设计上采用四川宜宾高硫无烟煤作燃料,脱硫采用炉内加钙方式进行。
四川白马300 MW CFB循环流化床锅炉的主要性能参数如表1。
汽轮机的设计规范及技术特征
型号:N300—16. 7/537/537 -8型
型式:亚临界,中间再热,两缸两排汽,凝汽式汽轮机设计参数:
额定功率:300 MW;最大功率:330MW;
主蒸汽压力:16.7MPa;主蒸汽温度:537℃;
再热蒸汽压力:3.18 MPa;再热蒸汽温度:537℃;
额定转速:3 000 r/min;冷却水温:20℃;
背压:6.4 kPa;给水温度:281℃;
额定蒸汽流量:904t/h;低压末级叶片高度:851 mm。
四川电网水电比例大,达到61%。在丰水期,水电负荷高、峰谷差大,电网调峰压力较大.火电厂调峰为电网的安全提供了有力保障。四川白马300MWCFB锅炉具有大范围的变负荷能力,最低负荷可以长期维持在11.5 MW左右(无燃油支持),在四川电网特殊的电力机构下,会面临长期带低负荷的特殊工况,为保证机组在低负荷机组的安全,生产技术及运行部门针对低负荷做了有力的探索,以保证机组长期稳定运行。结合机组的运行特点,机组长期低负荷的主要危险点控制体现为:防止低负荷翻床;防止二次风管烧坏;防止锅炉MFT保护动作;防止6号低压加热器疏水管振动;汽动给水泵的安全问题。下面将主要针对以上问题做出阐述,疏漏之处,望同行做出批评指正,富通新能源销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
1、防止低负荷翻床
四川白马300 MW CFB锅炉的双支腿单炉膛,在锅炉给煤不均匀以及风量的突然波动的情况下,会引起两侧运行床压的差异,这种情况在运行中定义为翻床。翻床可能带来的可能后果是:锅炉正常的物料循环被终止;锅炉两侧床温偏差大,可能引起锅炉床温局部超温而结焦;一次风机失压、过流;锅炉蒸汽汽温、汽压异常变化,给汽轮机运行调整带来困难,甚至影响到安全运行。
1.1 低负荷翻床的原因
(1)长时间低负荷运行,炉膛内积累了大量细床料;
(2)入炉煤粒度太细及石灰石加入量较大;
(3)下二次风流量波动大;
(4)一、二次风挡板在低负荷调节性能变差;
(5)锅炉外置床和回料器回料不均匀引起扰动;
(6)低负荷吹灰负压波动,引起一次风量和引风流量变化过大。
1.2防止长期带低负荷翻床的措施
(1)1控制好锅炉上部差压,发现上部压差偏高时,应及时从201、301外置床放细灰,控制好上部压差正常(一般在180MW以下时,上部压差维持在0.6 kPa以下);
(2)严格控制锅炉总床压在36~38 kPa之间,防止锅炉翻床后一次风机电流越限引起一次风机跳闸;
(3)合理控制一次风机出口风压和一次风流量设定值,保证热一次风门工作在30%~60%稳定区域;
(4)合理调整二次风机出口风压,控制二次风压不低于10 kPa,风门开度大于20%,保证二次风流量、流速稳定,防止风量不足造成床料翻人风管,使风管过热和剧烈振动,损坏设备,并加强现场二次风管的检查,发现问题及时处理;
(5)严格按照锅炉设计控制人炉煤粒度,控制煤粒度分布,当煤粒度中大于8mm的份额达到10%,小于0.2mm的粒度大于40%时,及时通知燃化部调整破碎机间隙;
(6)定期作好一、二次风量测点的吹扫工作,保证测量的准确性,防止变工况堵塞风量测点,影响风量调节;
(7)严格控制石灰石加入量,保证平稳连续加入,严禁瞬时大量加入石灰石;
(8)低负荷吹灰时适当提高负压,防止吹灰过程中锅炉上部产生正压,造成一次风量变动过大引起锅炉翻床;
(9)当锅炉发生翻床后应立即将一次风门切手动进行调节,稳定一侧一次风量,用最快的时间消除翻床,以保证一次风机不超电流和锅炉的稳定。
2、防止二次风管烧坏
四川白马300 MW CFB锅炉风量主要是由两台一次风机和两台二次风机供给。一次风主要用于流化床料,并为燃料提供初始燃烧空气。二次风机主要是为分级燃烧、控制炉温、抑制NO,的产生提供空气。二次风在锅炉燃烧室内共有上下两层共12个风口,称为上下二次风。
2.1 低负荷二次风管烧坏的原因
(1)二次风流量过低;
(2)锅炉出现翻床,造成二次风管进床料;
(3)下二次风调门开度过小;
(4)二次风压设定不合理。
2.2防止低负荷二次风管烧坏的措施
(1)保证二次流量正常稳定,在流量波动时将下二次风调门至手动,并保证风门档板开度在20%左右,且保证空预器后二次风压大于10 kPa;
(2)控制锅炉总床压在36 kPa左右;
(3)定期对二次风管温度进行测量,发现温度超过空预器出口温度时,及时增大二次风流量降低风管温度;
(4)注意监视二次风晃动规律,发现晃动增大时及时进行调整:
(5)锅炉出现翻床时,增加二次风管的监控次数。
3、防止锅炉MFT保护动作
3.1锅炉MFT保护动作的原因
(1)煤量过小,煤质变差,不着火;
(2)与对应负荷的风量相比,风量过大引起床温过低;
(3)锅炉细灰过多,引起锅炉换热加剧导致床温下降;
(4)锅炉MFT逻辑保护动作:同侧给煤线跳闸;一次风机跳闸;流化风机跳闸而备用风机未联动;旋风分离器下部立管压差高(达10 kPa)延时10s。
3.2防止锅炉MFT保护动作的措施
(1)加强运行一二次风量的调整,在保证锅炉风管和流化安全的前提下尽量维持一二次风量低限运行;
(2)尽量降低锅炉上部差压,以保证锅炉床温在安全范围;
(3)当发生锅炉煤质明显变差、床温急剧下降时应及时增加煤量,确保锅炉的安全稳定运行;
(4)作好锅炉跳闸的事故预想,防止锅炉MFT保护动作造成机组解列;
(5)保证锅炉床枪、风道燃烧器可靠备用,当发生锅炉燃烧恶化时及时投运助燃;
(6)保证事故给水泵、电动给水泵、柴油发电机可靠备用;
(7)发生锅炉MFT保护动作时,应充分认识CFB锅炉热容量大的特点,有步骤的恢复锅炉运行,注意汽温控制、水位控制、投煤、投外置床等关键事宜;防止扩大故障影响。
(8)修改旋风分离器下部立管压差高(达10kPa)延时10 s的逻辑,改为旋风分离器下部立管压差高(达20 kPa)延时10 s。
4、防止6号低压加热器疏水管振动
四川白马300 MW CFB锅炉底冷器用于冷却底灰的冷却水由凝结水提供,由轴封加热器后引出,冷却底灰后回水至6号低压加热器的入口。
4.1 6号低压加热器疏水管振动的原因
(1)低灰冷却器回水温度低;
(2)6号低压加热器疏水不畅。
4.2防止6号低压加热器疏水管振动的措施
(1)低负荷运行期间,加强对6号低压加热器疏水管道的检查;
(2)控制底冷器冷却水回水温度在65—80C。如果水压过低应适当关小冷却水回水电动总门,如果遇到煤质好床压低时,应停运部分底冷器运行,并关小停运底冷器的冷却水门;
(3)当出现6号低压加热器疏水管路振动时,可开启6号低压加热器事故疏水及时消除管路振动;
(4)振动严重,短时不能消除时,可采用解列6号低压加热器汽侧的方法消除振动。
5、汽动给水泵的给水保证四川
白马300 MW CFB机组的给水由一台电泵和两台汽动给水泵保证,电动给水泵主要由于机组启动初期,正常运行时为两台汽动给水泵,汽动给水泵的驱动汽源有主蒸汽、汽轮机四段抽汽、辅助蒸汽三种,而辅助蒸汽由汽轮机再热冷段保持压力恒定,给水泵再循环开启的流量设定为小于225t/h。
机组低负荷时,两台汽动给水泵的运行出力都非常小,可能会小于220t/h,从而汽动给水泵的再循环将打开,这将引起给水压力、压差和流量的波动,从而引起汽动给水泵的转速波动,汽动给水泵在正常运行时的状态为锅炉自动方式,如果压力和压差偏差过大,将会使汽动给水泵的运行方式切换为转速自动,如果给水流量小于190t/h而再循环没开启,汽动给水泵将跳闸,这将给锅炉给水保证带来困难。
机组低负荷时,汽动给水泵的驱动汽源将从汽轮机四段抽汽切换为辅助蒸汽(通过设定辅助蒸汽压力实现汽源切换),切换过程中,操作不当,可能引起小机供汽带水。
锅炉主蒸汽的调节除锅炉燃烧调整外主要靠三级减温水调节,减温水取至汽机l号高压加热器出口,减温水流量的变化在低负荷时容易引起给启动给水泵压力和压差的变化,从而导致汽动给水泵转速的变化。
汽动给水泵给水保证的技术措施如下。
(1)机组长期低负荷,应保证辅助蒸汽联箱的疏水畅通,防止辅助蒸汽联箱中积水;
(2)负荷变化时,应加强对汽动给水泵流量变化的运行监视,保证汽动给水泵再循环的正常开关;
(3)在低负荷切换小机用汽时应充分疏水,并缓慢操作,防止小机供汽带水;
(4)低负荷时尽力维持机组负荷、主蒸汽温度、主蒸汽压力的稳定,减少汽温波动给汽动给水泵调整带来的干扰。
6、其他注意事项
(1)长时间低负荷运行时,由于抽汽压力降低可能造成高低压加热器疏水水位波动,应注意对高低压加热器疏水水位进行调整,防止水位过高或疏水带汽及疏水不畅:
(2)长期低负荷运行时,汽轮机4号高压调门长期处于关闭状态,应定期对汽轮机4号高压调门定期充分疏水,防止4号高压调门开启时带水,引起汽机大轴振动。