1、鍋爐機(jī)組簡(jiǎn)介
為提高供熱質(zhì)量，凈化環(huán)境，石家莊華電供熱集團(tuán)有限責(zé)任公司在東廠區(qū)內(nèi)增建供熱站，建設(shè)了2臺(tái)168MW循環(huán)流化床熱水鍋爐機(jī)組，在冬季采暖期間供熱站鍋爐供出的熱水與石家莊熱電公司西廠機(jī)組熱網(wǎng)加熱器并網(wǎng)運(yùn)行，通過東線DN1200供熱水母管送至各用戶。供熱站兩臺(tái)熱水爐分別于2006年11月、12月建成投產(chǎn)，有效解決了本供熱區(qū)供熱能力不足的問題。
熱水鍋爐系無錫華光鍋爐股份有限公司制造。主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：額定熱功率168MW；額定循環(huán)水量2403 t/h；額定供水壓力1.6MPa；額定供水溫度130℃；額定回水溫度70℃；鍋爐設(shè)計(jì)效率90. 87%；排煙溫度140℃；燃料消耗量30. 228t/h；煤的粒徑要求1～10mm。
該鍋爐為單鍋筒強(qiáng)制循環(huán)高溫旋風(fēng)分離器循環(huán)流化床熱水鍋爐，系國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)出力最大的熱水鍋爐。采用循環(huán)流化床燃燒、四點(diǎn)前墻給煤方式、高溫分離物料、固態(tài)排渣、干式輸灰、平衡通風(fēng)、半露天布置。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風(fēng)分離器、自平衡返料閥、水冷滾筒冷渣器和尾部對(duì)流煙道組成。爐膛四周和頂棚布置有膜式水冷壁。爐膛與尾部對(duì)流煙道之間布置2個(gè)高溫絕熱旋風(fēng)分離器，通過自平衡返料閥與爐膛連接。尾部對(duì)流煙道布置有省煤器和空氣預(yù)熱器。鍋爐水系統(tǒng)為低溫回水經(jīng)回水分配集箱進(jìn)入前后及兩側(cè)水冷壁下集箱，沿膜式水冷壁上行，匯集于水冷壁上集箱，經(jīng)水冷壁上集箱引出管進(jìn)入鍋筒，通過鍋筒兩側(cè)2根引出管引入省煤器進(jìn)口集箱，經(jīng)省煤器蛇形管上行，最后經(jīng)熱水出口集箱引出，富通新能源銷售生產(chǎn)
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
該供熱站熱水循環(huán)系統(tǒng)采用母管制，熱網(wǎng)70℃回水引入循環(huán)水泵房?jī)?nèi)，由循環(huán)水泵升壓，經(jīng)鍋爐加熱成130℃高溫?zé)崴?jīng)廠區(qū)供熱管線送至水網(wǎng)東線。每臺(tái)鍋爐配2臺(tái)循環(huán)水泵，泵人口汽蝕余量為6m。共設(shè)5臺(tái)循環(huán)水泵，4臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用；與西廠水網(wǎng)并列運(yùn)行。西廠水網(wǎng)設(shè)有8臺(tái)熱網(wǎng)水泵，4臺(tái)運(yùn)行，出力與熱水爐4臺(tái)循環(huán)水泵相當(dāng)，由汽輪機(jī)抽氣加熱。系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)設(shè)在西廠區(qū)回水管，設(shè)補(bǔ)水泵1臺(tái)，采用變頻調(diào)速，回水管路裝有安全門1臺(tái)，動(dòng)作壓力為0.8 MPa。
2、運(yùn)行中遇到的問題
2.1點(diǎn)火風(fēng)道耐火料坍塌
在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，難以達(dá)到點(diǎn)火投煤溫度，使風(fēng)道點(diǎn)火器耐火料坍塌造成風(fēng)道燒毀事故。
鍋爐點(diǎn)火系統(tǒng)采用二級(jí)點(diǎn)火，即：高能點(diǎn)火器一點(diǎn)燃輕柴油一加熱床料一點(diǎn)燃煤粒。鍋爐在風(fēng)室底部一次風(fēng)道上并聯(lián)布置2只風(fēng)道點(diǎn)火器，風(fēng)道點(diǎn)火器點(diǎn)火后，其高溫?zé)煔鈱⒁淮物L(fēng)溫加熱到850℃，經(jīng)布風(fēng)裝置加熱床料至點(diǎn)火溫度。每只風(fēng)道點(diǎn)火器油槍出力800kg/h。鍋爐還裝有兩支床上油槍，供鍋爐點(diǎn)火和運(yùn)行時(shí)提升床溫。床下風(fēng)道燃燒器由進(jìn)入燃燒器前部油槍和點(diǎn)火器、油槍燃燒用的配風(fēng)、冷卻點(diǎn)火器的混合風(fēng)和燃燒器本體等組成，其內(nèi)壁襯有耐火耐磨材料。
鍋爐升溫的具體情況：冷態(tài)點(diǎn)火時(shí)投油槍，先床下后床上，先小后大。床下l臺(tái)燃燒器先投入運(yùn)行。當(dāng)一支油槍不能再提升床溫時(shí)即可投入2臺(tái)風(fēng)道點(diǎn)火器，以后提高床溫應(yīng)由小到大更換燃燒器霧化片。床下風(fēng)道點(diǎn)火器霧化片由600kg/h更換為800kg/h后，油槍重新投入，此時(shí)床溫在450℃左右，而風(fēng)道出口風(fēng)溫快速上升至1000℃左右，通過調(diào)整混合風(fēng)門、配風(fēng)風(fēng)門開度，稍后投入床上啟動(dòng)燃燒器，床溫升至600℃左右開始向爐內(nèi)試投煤，燃煤著火床溫升高后，停運(yùn)風(fēng)道點(diǎn)火器，此時(shí)風(fēng)道點(diǎn)火器頂部鐵皮局部燒紅，鍋爐檢修時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)風(fēng)道點(diǎn)火器部分耐火耐磨材料燒裂脫落，風(fēng)道點(diǎn)火器已不具備使用條件，需重新布設(shè)耐火耐磨材料。
2.2水網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行失穩(wěn)
熱水爐投運(yùn)初期，水系統(tǒng)設(shè)備曾發(fā)生運(yùn)行不穩(wěn)定情況，以下為幾起典型事例。
(1)系統(tǒng)啟動(dòng)前的存氣量大，影響水循環(huán)的正常進(jìn)行。
鍋爐啟動(dòng)前，采用小注水泵上滿水，啟動(dòng)1臺(tái)循環(huán)水泵，開鍋爐進(jìn)出口水門，投水循環(huán)后，鍋爐各部壓力均正常，而2#爐流量為Ot/h，l#爐流量為1600t/h(與當(dāng)時(shí)循環(huán)泵流量相當(dāng))，經(jīng)檢查為水網(wǎng)內(nèi)存氣太多，未被各排氣點(diǎn)排凈，而熱水爐位置最高(最高處約為45m)，空氣被趕至熱水爐內(nèi)．造成入口管段大量憋氣，水循環(huán)停滯，經(jīng)不間斷開爐各空氣門排氣，直至熱水爐流量正常，方進(jìn)行鍋爐點(diǎn)火操作，但系統(tǒng)內(nèi)積氣仍不斷被積聚到熱水爐內(nèi)，間斷開各空氣門排氣，直至氣體逐漸被排盡。
啟動(dòng)第2臺(tái)循環(huán)泵時(shí)，抽進(jìn)空氣（啟泵前泵已注滿水），循環(huán)泵電流28—80A擺動(dòng)、泵出口壓力劇烈波動(dòng)，打開泵出口門后放水門排氣，泵電流、壓力恢復(fù)正常。
(2)水循環(huán)初期系統(tǒng)內(nèi)雜物影響水循環(huán)的正常進(jìn)行。
因熱網(wǎng)某段管道大修后投運(yùn)，一級(jí)管網(wǎng)管道內(nèi)部雜物較多，致使在運(yùn)行過程中，頻繁堵泵入口濾網(wǎng)，泵前壓力最低降至零，電流最低下降至48A(泵空載電流40A、額定電流95A)，不間斷倒泵清濾網(wǎng)。
(3)供暖初期熱用戶負(fù)荷調(diào)整，使水網(wǎng)水力均衡被打破、水網(wǎng)壓力波動(dòng)頻繁。
因熱用戶陸續(xù)投運(yùn)，水網(wǎng)東、西兩線水力不均衡，熱水爐回水壓力降至不到0. 1MPa，為防止循環(huán)泵入口抽空，與西線聯(lián)系立即改變運(yùn)行方式，停運(yùn)熱水爐1臺(tái)循環(huán)泵，西線循環(huán)泵增大出力，同時(shí)加強(qiáng)補(bǔ)水。
(4)水網(wǎng)系統(tǒng)排污造成壓力劇烈波動(dòng)。
因水網(wǎng)大用戶負(fù)荷調(diào)整或停運(yùn)，管路系統(tǒng)運(yùn)行阻力減少使回水壓力偏高，為避免回水管安全門動(dòng)作，水網(wǎng)和熱水爐排污降壓，排污時(shí)回水壓力急降，熱水爐循環(huán)泵入口壓力基本降至零，急停部分運(yùn)行水泵，保留l臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，鍋爐降負(fù)荷運(yùn)行。
(5)鍋爐上水流量控制不當(dāng)，致使系統(tǒng)供回水壓力下降。
24爐供暖期間，因安全門法蘭盤漏水，停爐檢修，部分爐水放水，檢修結(jié)束后，開鍋爐進(jìn)水集箱單側(cè)進(jìn)水門上水，爐進(jìn)水流量瞬時(shí)為2495 t/h，l#爐供水壓力急劇下降，最低至0.07MPa，循環(huán)水泵回水壓力接近于零。并導(dǎo)致西線循環(huán)泵入口壓力低跳閘保護(hù)動(dòng)作，西線循環(huán)泵全部跳閘。立即關(guān)閉2’爐進(jìn)水門，1#爐供水壓力、西線循環(huán)泵壓力逐漸恢復(fù)正常運(yùn)行。
(6)鍋爐上水并網(wǎng)過程中發(fā)生水沖擊。
2#爐因承壓部件泄漏，停爐搶修，部分爐水放掉，部分放水時(shí)爐溫較高，停爐檢修完畢，準(zhǔn)備上水。鍋筒水位在最高水位。鍋筒壓力為1OMPa，鍋筒溫度為87℃；熱水出口集箱壓力為1.17MPa，溫度為188℃，手搖鍋爐進(jìn)水總門，緩慢向鍋爐上水，鍋爐空氣門冒水后因鍋爐壓力較高未關(guān)閉。后熱水出口集箱壓力逐漸升至1. 8MPa，鍋筒壓力逐漸升至1. 4MPa。打開爐出水總門（另一運(yùn)行爐供水壓力為0.7 MPa），鍋筒壓力、熱水出口集箱壓力迅速降為0.7MPa。同時(shí)聽到有巨大響聲，迅速關(guān)閉爐進(jìn)出水電動(dòng)門。檢查發(fā)現(xiàn)爐出口電動(dòng)門法蘭盤冒汽，爐出水管路支吊架變形松動(dòng)。
(7)水網(wǎng)系統(tǒng)泄漏，影響熱水爐安全運(yùn)行。
因設(shè)計(jì)與施工問題，熱水爐所轄區(qū)域供水管路焊口裂開，大量供水外泄。爐供水壓力急降，循環(huán)水泵電流增大，出口壓力降低，入口壓力急降。急停所有循環(huán)泵，鍋爐停爐。停爐后因爐水循環(huán)停滯，爐水溫度迅速由95℃升高至150℃，鍋爐壓力上升，立即打開所有空氣門、排氣門泄壓，維持鍋爐壓力正常，待缺陷消除，鍋爐冷卻后重新投入水網(wǎng)水循環(huán)運(yùn)行。
3、原因分析
3.1點(diǎn)火風(fēng)道問題原因
(1)設(shè)備方面：風(fēng)道點(diǎn)火器混合風(fēng)、配風(fēng)風(fēng)管路設(shè)計(jì)通徑偏小，致使霧化片由600kg/h更換為800kg/h后，油槍放熱量大增，熱量不能及時(shí)被混合風(fēng)、配風(fēng)帶走，導(dǎo)致風(fēng)道壁溫過高超溫?zé)龘p。
(2)運(yùn)行調(diào)整方面：床料量填充偏大，致使吸熱量增多，增加了風(fēng)道點(diǎn)火器在大霧化片的運(yùn)行時(shí)間；鍋爐通水量太大，爐內(nèi)熱量被大量帶走；燃煤煤質(zhì)不好，發(fā)熱量偏低，所需投煤溫度較高，風(fēng)道點(diǎn)火器運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。
3.2影響水網(wǎng)水循環(huán)穩(wěn)定性的原因
水網(wǎng)供熱面積較大，系統(tǒng)較復(fù)雜，熱用戶較多，水網(wǎng)是在密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)運(yùn)行。受外界負(fù)荷、內(nèi)部操作、設(shè)備狀態(tài)等各方面影響較大，用戶的投停、鍋爐上水排污、循環(huán)水泵切換等操作直接影響水系統(tǒng)壓力、流量，甚至影響整個(gè)水網(wǎng)供水的穩(wěn)定。
4、防范措施
4.1鍋爐啟動(dòng)采取的措施
(1)點(diǎn)火過程中分批向爐內(nèi)加床料。大量的床料需加熱到投煤溫度，增大燃油消耗量，點(diǎn)火時(shí)間增長(zhǎng)，而先將一小部分床料首先加熱到投煤溫度，后視床溫情況，逐步向床內(nèi)補(bǔ)充床料，節(jié)省燃油，減少風(fēng)道點(diǎn)火器高溫運(yùn)行時(shí)間。床料量太多，需要的流化風(fēng)量也越大，風(fēng)量過大帶走爐內(nèi)熱量也多，使燃燒油熱量利用率大大降低，升溫困難。
(2)加強(qiáng)檢查，確保油槍霧化良好。防止油流從槍頭漏出或霧化片脫落使大量燃油進(jìn)入風(fēng)道點(diǎn)火器，致使風(fēng)道溫度迅速升高。
(3)點(diǎn)火期間應(yīng)嚴(yán)格控制點(diǎn)火器出口風(fēng)溫不能大于900℃。在將床下油槍更換為800kg/h霧化片后，必須嚴(yán)密監(jiān)視風(fēng)道點(diǎn)火器溫度變化情況。控制風(fēng)道點(diǎn)火器壁溫度有兩種途徑：一是通過調(diào)節(jié)進(jìn)油門的開度或調(diào)節(jié)油壓來控制燃油量，二是通過調(diào)節(jié)混合風(fēng)和配風(fēng)的風(fēng)量來控制風(fēng)道點(diǎn)火器溫度。當(dāng)風(fēng)道點(diǎn)火器溫度偏高時(shí)可以通過減少給油和增加進(jìn)入風(fēng)道點(diǎn)火器的風(fēng)量的方法解決。
(4)適當(dāng)控制鍋爐通水量。因熱水爐水循環(huán)方式不同于蒸汽鍋爐的自然水循環(huán)，熱水爐水循環(huán)與水網(wǎng)是直通式的，且循環(huán)水量較大，約2403 t/h。鍋爐進(jìn)水溫度（即熱網(wǎng)回水溫度）約60℃，在供暖期初次點(diǎn)火時(shí)水溫更低，約在20℃左右。大量的循環(huán)水在點(diǎn)火過程中把大部分爐膛熱量帶走，造成爐溫、床溫增長(zhǎng)緩慢，使風(fēng)道點(diǎn)火器在大出力下運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)，并浪費(fèi)燃油。因此，在點(diǎn)火前適當(dāng)控制鍋爐通水量至300t/h左右，循環(huán)水量只要能夠把油槍產(chǎn)生的熱量帶走即可，最大限度地提升爐溫。隨著油槍出力的增大及給煤機(jī)的投運(yùn)，再逐漸增大循環(huán)水量至額定流量。
(5)適時(shí)添加精煤。鍋爐燃煤為陽泉煤加孔流煤，揮發(fā)分較低約在8.12%，而焦炭的著火點(diǎn)較高，在700℃以上，導(dǎo)致燃煤點(diǎn)火過程中著火困難。因此，在床溫升至600℃左右，啟動(dòng)給煤機(jī)點(diǎn)投煤時(shí)，添加揮發(fā)分、發(fā)熱量均較高的精煤，對(duì)順利引燃燃煤，縮短點(diǎn)投煤時(shí)間、及早停運(yùn)油槍，是很有作用的。
(6)適當(dāng)進(jìn)行返料閥放灰。在鍋爐啟動(dòng)過程中，為提升爐溫，一次風(fēng)量一般僅滿足床料流化即可。此時(shí)爐膛上部、出口、旋風(fēng)分離器溫度都很低，造成返料灰溫度要比床溫低很多。為了盡可能的提升鍋爐投煤前的床溫，適時(shí)適當(dāng)?shù)貙⒎盗祥y放出部分返料，以返料閥不穿空為原則，能有效地提升床溫，有利于投煤的順利著火，減短風(fēng)道點(diǎn)火器的大出力運(yùn)行時(shí)間。
(7)適時(shí)啟動(dòng)二次風(fēng)機(jī)。鍋爐投煤前，鍋爐升溫僅靠油槍燃燒，床料中沒有其他燃料，鍋爐所需氧氣量有限。而為了保證床料的流化，點(diǎn)火過程中的一次風(fēng)量，足以滿足油槍燃燒所需的風(fēng)量。而二次風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，在此時(shí)所起到的作用，只是將爐膛熱量帶走，對(duì)提升床溫起到明顯的反作用，直接延長(zhǎng)了風(fēng)道點(diǎn)火器的運(yùn)行時(shí)間。所以，在鍋爐點(diǎn)投煤成功后，床溫已穩(wěn)步上升，為了保證燃煤充足的氧量，此時(shí)啟動(dòng)二次風(fēng)機(jī)，既滿足燃燒所需的風(fēng)量要
求，又最大限度地減少爐內(nèi)熱量的流失。
(8)加強(qiáng)巡回檢查。為保證風(fēng)道點(diǎn)火器的安全運(yùn)行，在床下點(diǎn)火器運(yùn)行期間，尤其是更換大霧化片后，必須加強(qiáng)對(duì)點(diǎn)火風(fēng)道、鍋爐風(fēng)室各溫度測(cè)點(diǎn)的監(jiān)視，并用測(cè)溫儀現(xiàn)場(chǎng)定期測(cè)量點(diǎn)火風(fēng)道外壁溫度，發(fā)現(xiàn)超溫（表面溫度大于200℃）時(shí)，應(yīng)立即停止相應(yīng)風(fēng)道點(diǎn)火器運(yùn)行。
4.2提高水網(wǎng)水循環(huán)穩(wěn)定性采取的措施
(1)清理系統(tǒng)內(nèi)雜物。在水網(wǎng)管道檢修和改造工程中，注重工程質(zhì)量，管道封口前，必須保證管道內(nèi)清潔，不得有雜物及工具遺留在內(nèi)。
(2)鍋爐啟動(dòng)前做好水系統(tǒng)注水及排氣工作。水網(wǎng)注水工作的進(jìn)行，氣體被逐漸排出。而熱水爐必須在水網(wǎng)系統(tǒng)中無大量空氣、水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，才能進(jìn)行點(diǎn)火操作，以保證鍋爐安全。為確保熱水爐能按時(shí)點(diǎn)火供暖，水網(wǎng)注水及排氣工作必須提早進(jìn)行，并認(rèn)真進(jìn)行水網(wǎng)各放氣點(diǎn)放氣工作。待主系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，再進(jìn)行熱水爐的上水排氣工作與熱水爐投入水網(wǎng)水循環(huán)。
(3)控制熱用戶投運(yùn)程度并及時(shí)調(diào)整循環(huán)泵出力，保持水網(wǎng)各部水力平衡。由于該廠水網(wǎng)東西線供暖面積及用戶投運(yùn)情況并不是對(duì)稱均衡的，隨著供暖期熱用戶的陸續(xù)投運(yùn)，水網(wǎng)東西線水力平衡必須隨著熱用戶的投運(yùn)及時(shí)調(diào)整，調(diào)整東西線循環(huán)水泵的出力，基本滿足各線負(fù)荷的需要，保證水網(wǎng)各部壓力均衡和水泵的安全穩(wěn)定。
(4)減少系統(tǒng)內(nèi)操作對(duì)水網(wǎng)壓力的影響。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)大用戶負(fù)荷調(diào)整或停運(yùn)，必須先適當(dāng)相應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)水壓，以減少對(duì)系統(tǒng)壓力的影響。調(diào)整系統(tǒng)壓力或進(jìn)行排污工作時(shí)，必須事先聯(lián)系各部位排污次序及排污量，不得進(jìn)行大量的排污及鍋爐上水等操作，避免造成系統(tǒng)壓力急劇變化，影響水網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
(5)在進(jìn)行鍋爐上放水、并水網(wǎng)等大的操作前，必須先考慮對(duì)運(yùn)行爐、系統(tǒng)的影響。必須將檢修設(shè)備與運(yùn)行設(shè)備可靠隔斷，爐膛充分冷卻，達(dá)到放水條件方可進(jìn)行放水操作，放水操作應(yīng)慎重緩慢進(jìn)行，避免因檢修爐隔斷不徹底等原因，影響系統(tǒng)安全。并水網(wǎng)操作必須在鍋爐壓力溫度與水網(wǎng)相關(guān)參數(shù)適當(dāng)情況下，慎重緩慢進(jìn)行，一般鍋爐與水網(wǎng)壓力相差0.2~0. 3MPa．溫度相差20℃以內(nèi)時(shí)，方可緩慢開啟出水總門并水網(wǎng)。
(6)加強(qiáng)設(shè)備檢查，進(jìn)行設(shè)備系統(tǒng)合理化改造，保證水網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。公司利用水網(wǎng)大修期間，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，對(duì)設(shè)計(jì)不合理及設(shè)備存在的安全隱患等問題，進(jìn)行維護(hù)和整改。在熱水爐供回水總管并入主管路前，加裝了供回水分段門及與其他水網(wǎng)管道的聯(lián)絡(luò)門，可在事故情況下，對(duì)事故點(diǎn)有效快速隔絕處理，防止系統(tǒng)大面積停運(yùn)事件的發(fā)生，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及靈活性。
5、結(jié)語
經(jīng)過最近兩個(gè)冬季供熱期的運(yùn)行實(shí)踐表明，鍋爐啟動(dòng)時(shí)風(fēng)道點(diǎn)火器未發(fā)生超溫過熱現(xiàn)象，水網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，基本滿足了各線負(fù)荷的需要，實(shí)現(xiàn)了供熱系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，同時(shí)我們還大量銷售木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、
生物質(zhì)鍋爐
2、
秸稈顆粒機(jī)
3、
木屑顆粒機(jī)
