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不完全統(tǒng)計，我國現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，是爐內高溫高磨損下的易損部件，風帽的質

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?！柏i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象，加上磨破的風帽引起嚴重漏渣，大量的灰渣（床料）經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，對水冷風室內襯造成嚴重磨損，細小顆粒隨一次風進入風帽會使其內壁受到磨損。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，只要風帽材質較好，這種磨損比較緩慢。⑵漏入水冷風室的灰渣的細小顆?？呻S一次風進入風管使風帽內壁受到磨損，只要風帽材質較好，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440th級CFB鍋爐定向風帽磨損和漏渣情況的多次調研發(fā)現，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的問題。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生的風帽嚴重磨損。調研和綜合分析后發(fā)現Γ形定向風帽存在嚴重影響機組安全生產的兩大缺陷：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多天沒有出現風

6、帽嚴重漏渣現象！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定向定向風帽的內漏渣帽的內漏渣問題問題與對策1.4.1定向定向風帽的內漏渣帽的內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了爐膛布風板嚴重內漏渣的問題，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濟運行。由于該種CFB鍋爐漏渣

7、嚴重，大多電廠雖都經過多次改造，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漏（此時一次風密度較大，床壓較小）；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生的壓降在總壓降中所占的比例太小。根據布風板的工作原理，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)下隨機轉換，部分風帽在工作狀態(tài)與非工作狀態(tài)間轉換，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漏渣一個原因（風帽實際阻力較小）。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