循環(huán)流化床鍋爐風帽存在問題及對策

1、循環(huán)流化床鍋爐風帽存在問題及對策循環(huán)流化床鍋爐風帽存在問題及對策摘要：要：分析了CFB鍋爐各種風帽的優(yōu)缺點。提出在設計、制造方面優(yōu)化解決風帽磨損、漏渣、定向排渣綜合問題的對策。提出了新型優(yōu)化風帽環(huán)縫回流多噴口定向風帽的設想。關鍵詞關鍵詞：風帽CFB鍋爐1定向定向風帽漏渣帽漏渣問題問題及對策據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)有兩千余臺大中小型循環(huán)流化床鍋爐應用于火力發(fā)電廠。風帽是循環(huán)流化床（CFB）鍋爐的重要部件，是爐內(nèi)高溫高磨損下的易損部件，風帽的質(zhì)

2、量直接影響CFB鍋爐的流化工況和燃燒的穩(wěn)定性，是CFB鍋爐安全運行的保證。CFB鍋爐的布風板風帽一般有以下幾種型式：一種是“豬尾巴”式風帽（噴嘴）；一種是定向風帽；另一種是鐘罩式風帽；還有一種是蘑菇式風帽。“豬尾巴”式風帽非常適合于爐底中心排渣方式的CFB鍋爐。鐘罩式風帽在應用時不斷在材料、結構、連接方式上作加以改進，更趨合理、耐磨、不漏渣。蘑菇式風帽用在中小型的CFB鍋爐上居多。定向式風帽比較適合于風冷選擇性側排渣方式的CFB鍋爐，其

3、缺點是在運行中“帽子”容易被吹破，如果大面積出現(xiàn)這種情，會導致濃相區(qū)的氣流紊亂和堵塞一次風通道。1.2定向風帽的磨損分析采用Γ形定向風帽的440th級CFB鍋爐布風板風帽磨損和漏渣較嚴重。440th級CFB鍋爐內(nèi)密布的Γ形定向風帽(見圖1)約2600多只(見圖2)。Γ形定向風帽即使不磨破也有漏渣現(xiàn)象，加上磨破的風帽引起嚴重漏渣，大量的灰渣（床料）經(jīng)風帽漏至水冷風室及點火風道，越積越多，會堵塞一次風通道，對鍋爐正常運行流化危害極大，甚至會

4、被迫停爐；漏渣還會在一次風的擾動下，對水冷風室內(nèi)襯造成嚴重磨損，細小顆粒隨一次風進入風帽會使其內(nèi)壁受到磨損。風帽磨損有以下幾種情況：⑴流化的料粒碰撞沖刷風帽外壁使風帽外壁受到磨損，只要風帽材質(zhì)較好，這種磨損比較緩慢。⑵漏入水冷風室的灰渣的細小顆粒可隨一次風進入風管使風帽內(nèi)壁受到磨損，只要風帽材質(zhì)較好，這種磨損比較緩慢。⑶床上密布的Γ形定向風帽其外壁有可能受到臨近風帽的高速氣流吹掃會產(chǎn)生嚴重磨損，這種磨損不但嚴重而且快速。每次停爐都要仔細

5、檢查風帽外壁磨損程度。通過對近十臺已投產(chǎn)440th級CFB鍋爐定向風帽磨損和漏渣情況的多次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，普遍存在風帽磨損漏渣嚴重、防磨措施不力和檢修工藝不當?shù)膯栴}。最為嚴重的是上述第3種情況即臨近風帽的高速氣流吹掃產(chǎn)生的風帽嚴重磨損。調(diào)研和綜合分析后發(fā)現(xiàn)Γ形定向風帽存在嚴重影響機組安全生產(chǎn)的兩大缺陷：㈠Γ形河南某電廠在采取上述措施后，解決了Γ形定向風帽磨損漏渣問題，內(nèi)漏也大大減小。通過對定向風帽加裝防磨罩，鍋爐連續(xù)運行近180多天沒有出現(xiàn)風

6、帽嚴重漏渣現(xiàn)象！其它防止風帽嚴重漏渣對策：在點火風道底部安裝放渣插板門以方便排渣（被動的辦法）。1.4定向定向風帽的內(nèi)漏渣帽的內(nèi)漏渣問題問題與對策1.4.1定向定向風帽的內(nèi)漏渣帽的內(nèi)漏渣問題問題諸多電廠采用定向風帽的循環(huán)流化床鍋爐在運行中出現(xiàn)了爐膛布風板嚴重內(nèi)漏渣的問題，必須頻繁停爐進行風室（水冷風室和點火風道平衡風室）清渣，是困擾該種風帽的CFB機組穩(wěn)定運行的最主要的原因之一，嚴重影響了鍋爐機組的安全與經(jīng)濟運行。由于該種CFB鍋爐漏渣

7、嚴重，大多電廠雖都經(jīng)過多次改造，均未得到理想改善。后來不得不將風帽改為鐘罩式風帽。嚴重漏渣發(fā)生在鍋爐停用油槍進入投煤熱態(tài)運行后（床層變厚床壓較大），在較短的時間內(nèi)就在水冷風室中積存大量的爐渣，漏渣的顆粒粒徑與組成的分布與排入冷渣器的底渣完全相同，而且漏渣的位置并不完全固定。在鍋爐冷態(tài)實驗與點火投油槍階段定向風帽均沒有明顯內(nèi)漏（此時一次風密度較大，床壓較?。?；采用同樣的風帽結構和接近的開孔率的冷渣器風帽，卻完全不發(fā)生內(nèi)漏渣（該風帽出風孔徑

8、小的多且孔徑與風嘴軸向長度比大于2.5）。分析嚴重漏渣原因顯然是由于布風板產(chǎn)生的壓降在總壓降中所占的比例太小。根據(jù)布風板的工作原理，當布風板的工作壓降偏低時，流化床會運行在不穩(wěn)定狀態(tài)。在不穩(wěn)定狀態(tài)下，接近布風板的顆粒濃相區(qū)在流化床與固定床兩個狀態(tài)下隨機轉(zhuǎn)換，部分風帽在工作狀態(tài)與非工作狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，存在顆粒的擾動或脈動，極易發(fā)生漏料，但并不會造成結渣。同時，阻力較低的布風板，其氣體出布風板風帽氣流速度也會偏低(局部)，不足以托住床料顆粒，易

9、形成局部漏料。當床層厚度增加時漏渣的可能性隨之增加。另外，鍋爐的運行中，一次風運行風量偏低也是定向風帽內(nèi)漏渣一個原因（風帽實際阻力較?。?。對高阻力布風板，只存在唯一的穩(wěn)定工作點，任何偏離工作點的擾動都將自動回復；當床層某一部位由于偶然因素是氣泡流量增大，則壓降降低，流速隨之趨于增大，但布風板的阻力壓降將以更大的幅度增加，從而控制流速增加，抑制布風惡化。1.4.2對策委托有資質(zhì)單位對風帽進行阻力測試，冷態(tài)達鍋爐正常流化對應的風速時，定向風

10、帽阻力應有5000Pa左右，這種風帽在熱態(tài)時幾乎不漏渣。這種風帽應能采購得到，河南某電廠已使用這種定向風帽多年，保證了鍋爐正常運行，參見1.3定向風帽的漏渣問題與對策。需注意的是要保證風帽內(nèi)孔粗糙度和幾何尺寸的均勻性以便保證出口風速的均勻性。提高布風板阻力（實際工作壓降）是減少漏渣的主要改進方法。理論上講如減小布風板開孔率、運行中盡量提高一次風風量、提高一次風溫等措施也有效但實際調(diào)節(jié)的幅度受到限制因而效果不很明顯。還是要在風帽的設計制造