循環(huán)流換床鍋爐高溫旋風(fēng)分離器耐火磚脫落的原因，主要是分離器溫度驟變、耐火磚固定裝置設(shè)計(jì)部合理和托磚鐵變形引起的，對(duì)此提出了鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)、停爐、設(shè)備故障和機(jī)組甩負(fù)荷等方面的防范措施。
鍋爐設(shè)備介紹
鍋爐主要有爐膛、高溫絕熱旋風(fēng)分離器、自平衡“U”形回料閥和尾部對(duì)流煙道組成。鍋爐采用2臺(tái)內(nèi)徑為8.08m的高溫絕熱旋風(fēng)分離器，布置在燃燒室與尾部對(duì)流煙道之間。高溫絕熱分離器回料腿下布置一個(gè)非機(jī)械型自平衡式回料閥，流化密封風(fēng)由高壓風(fēng)機(jī)單獨(dú)供給。回料閥外殼由鋼板制成，內(nèi)襯絕熱材料和耐磨耐火材料，耐磨材料和保溫材料采用拉鉤、抓釘和支架固定。經(jīng)過分離器凈化過的煙氣進(jìn)入尾部煙道、尾部對(duì)流煙道中布置Ⅲ級(jí)過熱器、冷段再熱器、Ⅰ級(jí)過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。
分離器耐火磚脫落原因
2010年8月6日風(fēng)室壓力由12.2KPa降至9.6KPa，一次風(fēng)機(jī)出口壓力由13.0KPa降至10.8KPa，回料腿溫度從594℃/567℃降至525℃/404℃，床溫由704℃升至846℃，上部床溫部分測(cè)點(diǎn)超過1000℃。停爐檢查后發(fā)現(xiàn)回料腿已堵滿從分離器脫落的耐火磚。分離器耐火磚脫落的主要原因分析如下。
分離器溫度驟變
耐火磚脫落前，機(jī)組連續(xù)發(fā)生3次甩負(fù)荷事故，機(jī)組負(fù)荷由130MW瞬間降至0，分離器出口煙溫由970℃急劇降至600℃，分離器內(nèi)部及出口水平段耐火磚急劇降溫，外部鐵護(hù)板與耐火磚膨脹不均而出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致耐火磚脫落。
未設(shè)計(jì)固定裝置
分離器筒體標(biāo)高24~34m段為下錐體斜段，內(nèi)襯耐火磚重量為3層由底部托磚鐵支撐，斜段筒體原設(shè)計(jì)未進(jìn)行輔助加固，如底部耐火磚出現(xiàn)問題損壞，則此層耐火磚及保溫磚因無支撐將全部脫落。
托磚鐵變形
托磚鐵固定在分離器筒體上，每塊托磚鐵強(qiáng)度靠上下3個(gè)支撐拉筋保持，支撐拉筋點(diǎn)受膨脹熱應(yīng)力作用，局部受力點(diǎn)的筒體輕微變形，導(dǎo)致托磚鐵傾斜下沉變形。經(jīng)檢查托磚鐵受力后下沉變形20~30mm，由于托磚鐵下層耐火磚膨脹間隙設(shè)計(jì)值為30mm,托磚鐵下沉變形后使下層錐體段耐火磚膨脹間隙減少，致使耐火磚膨脹受阻將托磚鐵上下異型耐火磚擠壓損壞，托磚鐵上部異型耐火磚(異型耐火磚支撐上部耐火磚)損壞后使支撐點(diǎn)失穩(wěn)，在機(jī)組負(fù)荷急劇變化后導(dǎo)致膨脹變化，耐火磚脫落。
防范措施
由于鍋爐澆注料和耐磨澆注料等損壞脫落，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行，從運(yùn)行調(diào)整方面采取以下措施，在鍋爐啟停、調(diào)峰、輔機(jī)故障及機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，嚴(yán)格控制煙道溫度速度，保護(hù)澆注料和耐磨耐火材料不被損壞。
點(diǎn)火啟動(dòng)措施
a 在點(diǎn)火升溫過程中，控制床溫及爐膛出口、分離器料腿溫度變化速度不大于80℃/h。
b 采用調(diào)節(jié)供油門或回油門的方法改變油量，加強(qiáng)配風(fēng)，保持最佳風(fēng)油比，管道燃燒器溫度不超過700℃。
c 保持一次風(fēng)量大于最小流化風(fēng)量，煙溫上升較快時(shí)，通過增加二次風(fēng)量控制煙道上升速度不超過規(guī)定值。
d 床溫達(dá)到330~350℃具備投煤條件時(shí)，采用點(diǎn)動(dòng)方式進(jìn)行給煤，同時(shí)增加一、二次風(fēng)量控制床溫及爐膛出口煙溫以避免上升過快，嚴(yán)格監(jiān)視、控制床溫及爐膛出口煙溫變化，并監(jiān)視氧量變化趨勢(shì)掌握好超前量控制給煤量。當(dāng)旋風(fēng)分離器入口溫度變化平穩(wěn)后，逐漸改為連續(xù)給煤，在增加給煤量時(shí)要采用少加、勤加的方式，從而控制床溫、爐膛出口煙溫避免大的波動(dòng)。
停爐措施
a 鍋爐滑停過程中，嚴(yán)格控制床溫、爐膛出口煙道下降速度不大于80℃/h。
b 滑停過程中，床溫要與氣溫、汽壓同步滑降，通過增加一、二次風(fēng)量降低床溫，避免滑停后期床溫偏高。當(dāng)床溫降至550℃以下且下降速度過快時(shí)，減少一、二次風(fēng)量，控制煙道下降速度，停止給煤時(shí)將一次風(fēng)量減至最小流化風(fēng)量，二次風(fēng)量減至最小，避免床溫下降過快。
c 停爐熄火時(shí)，床溫在400℃以上應(yīng)停止一、二次風(fēng)機(jī)運(yùn)行，防止急劇冷卻，引風(fēng)機(jī)通風(fēng)5~10min后停止運(yùn)行。
d 風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行4h后，床溫降至400℃以下才能啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)冷卻。
異常措施風(fēng)機(jī)故障措施
a 當(dāng)1臺(tái)一次風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，立即增加另1臺(tái)一次風(fēng)機(jī)出力至最大，同時(shí)減少給煤量和二次風(fēng)量，避免床溫、爐膛出口煙道下降過快，根據(jù)一次風(fēng)量、爐膛流化情況帶負(fù)荷，必要時(shí)啟動(dòng)冷渣器排渣、提高一次風(fēng)量。
b 如果一次風(fēng)量低于最小流化風(fēng)量時(shí)，應(yīng)在排渣同時(shí)停止給煤，投入油槍穩(wěn)燃，并降低二次風(fēng)量至最小，嚴(yán)格控制床溫、煙溫下降速度，等待機(jī)組恢復(fù)。
c 一次風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，增加一次、二次風(fēng)量及給給煤量要緩慢進(jìn)行，防止床溫、爐膛出口溫度變化過快。
d 當(dāng)1臺(tái)二次風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，應(yīng)逐漸減少給煤量，同時(shí)降低一、二次風(fēng)量，控制床溫、爐膛出口溫度變化速度不大于80℃/h。
e 啟動(dòng)二次風(fēng)機(jī)升負(fù)荷時(shí)，先少量增加一、二次風(fēng)量、再少量增加給煤量，保持煙道穩(wěn)定上升。
給煤機(jī)故障措施
a 單臺(tái)給煤機(jī)跳閘，立即增加另1條給煤線給煤量，對(duì)跳閘給煤機(jī)查明原因后再重新啟動(dòng)。
b 立即減少一、二次風(fēng)量，按單條給煤線最大出力帶負(fù)荷。
c 2條給煤機(jī)均跳閘，應(yīng)根據(jù)床溫下降情況及時(shí)投入床下油槍，及時(shí)降低一、二次風(fēng)量、一次風(fēng)量不能低于最小流化風(fēng)量95Ncm3/h，盡量控制床溫、煙溫下降速度不大于80℃/h。
d 如果因堵斷煤引起故障，應(yīng)及時(shí)上煤和就地敲打，聯(lián)系檢修處理給煤機(jī)故障，恢復(fù)給煤時(shí)窯少量給煤，控制爐膛出口煙溫上升速度不大于80℃/h。
甩負(fù)荷措施/甩全部負(fù)荷
a 若負(fù)荷甩至0，立即開啟對(duì)空排汽，控制汽壓上升速度，防止鍋爐超壓。
b 立即減少給煤量至最小給煤量，同時(shí)一次風(fēng)景降至保證爐膛流化的最小風(fēng)量，二次風(fēng)景降至維持正常氧量所需風(fēng)量，控制床溫、爐膛出口煙溫下降速度，防止鍋爐急劇冷卻。
c 待故障消除后恢復(fù)加負(fù)荷時(shí)，應(yīng)少量逐漸增加給煤量，控制煙溫上升速度不超過80℃/h。
甩部分負(fù)荷
a 根據(jù)負(fù)荷下降情況，逐漸減少給煤量，同時(shí)降低一、二次風(fēng)量，控制床溫、爐膛出口煙下降速度不大于80℃/h，防止鍋爐急劇冷卻。
b 若汽壓上升較快，可開啟對(duì)空排汽控制，盡量不使安全門動(dòng)作。
c 待故障消除后恢復(fù)加負(fù)荷時(shí)，應(yīng)少量逐漸增加給煤量，控制床溫、爐膛出口煙溫上升速度不超過80℃/h。
結(jié)束語
分離器耐火磚脫落主要是由于分離器溫度驟變、耐火磚固定裝置設(shè)計(jì)不合理和托磚鐵變形等原因引起的。通過分析耐火磚脫落運(yùn)行方面的影響因素，從鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)、停爐、設(shè)備故障和機(jī)組甩負(fù)荷等方面采取了必要的防范措施，鍋爐至今未出現(xiàn)耐火磚脫落問題