Unfallbehandlung 43: Welche Ursachen führen zum Ausfall von Kesseln mit zyklischer Fluidisierbett-Technologie?

Der Mangel an Kohle ist die Hauptursache für das Ausgehen des Brennvorgangs in Kesseln mit zyklischem Fluidisierbett

Der Mangel an Kohle ist die Hauptursache für das Ausgehen des Brennvorgangs in Kesseln mit zyklischem Fluidisierbett

(1) Fehler im 6kV- oder 400V-Nutzstromsystem führen dazu, dass die Hilfsanlagen ihren Betrieb einstellen müssen. (2) Der Kohlezuführer fiel aus, und das Personal bemerkte dies nicht rechtzeitig. Dadurch kam es zu einem lang anhaltenden Mangel an Kohle. Die Temperatur im Brenner sank auf unter 650 °C – dabei wurden weder Brenner oben noch unten im Brenner eingesetzt, um die Verbrennung zu unterstützen. (3) Die Rückführung des Materials durch den Rückführer funktioniert nicht richtig. Wenn sich große Mengen an Material auf der Schicht ansammeln, verliert das brennende Kohlematerial plötzlich Sauerstoff und geht aus. (4) Beim Betrieb des Kessels bei niedriger Last führt eine unsachgemäße Bedienung dazu, dass die Betttemperatur so stark sinkt, dass der MFT-Schutzmechanismus ausgelöst wird. (5) Veränderungen in der Qualität des Kohlestoffs (zu hoher Aschengehalt oder Abnahme der Flüchtigkeits- und Heizwertwerte), wofür die Betriebsmitarbeiter nicht rechtzeitig Anpassungen vornehmen konnten. (6) Ein Ausfall eines wichtigen Hilfsaggregats führt zum Ausschalten des Geräts, wodurch der MFT-Schutz aktiviert wird. (7) Stillstand aufgrund von Fehlern in der Dampfturbine oder im elektrischen Teil, Aktivierung der Sicherheitsabschaltungen, Aktivierung des MFT-Systems der Kessel. (8) Es kommt zu einem Platzen der Heizflächen im Ofenraum, wodurch große Mengen an Wasser und Dampf entweichen. Dadurch sinkt die Temperatur im Ofenraum stark ab. (9) Der MFT des Kessels tritt in Aktion, wenn weitere Bedingungen für eine MFT-Aktivierung erfüllt sind.

①Ein Defekt der Kohlezufuhranlage oder ein Verstopfen durch Kohle wurde nicht rechtzeitig entdeckt, wodurch die Unterbrechung der Kohlezufuhr zu lange anhielt. ②Die Sekundärrückführung ist nicht normal – es gibt zu viel Staubansammlung, der plötzlich in den Ofen strömt. ③Schlechte Kohlenqualität oder Schwankungen in der Kohlenqualität sowie verspätete Anpassungen führen zu einem schlechten Verbrennungsprozess und somit zum Ausgehen des Feuers. ④Unangemessene Mischung aus Windkohle.

1. Der Fehler im Kohlezuführungssystem lässt sich nicht beheben. 2. Der Rückführer stürzte plötzlich ein. 3. Die Heizwert des Brennstoffs ist zu niedrig oder der Wassergehalt zu hoch. 4. Ein Leck in der wassergekühlten Wand des Ofens führt dazu, dass die Temperatur im jeweiligen Bereich des Brennstofflagers stark sinkt. 5. Der Schutzmechanismus führt dazu, dass der MFT des Kessels aktiviert wird und damit die Hauptbrennstoffzufuhr unterbrochen wird.

Abbrand von Kesseln mit zyklischer Fluidisierbett-Technologie und Prävention – Der Abbrand eines Kessels hat direkten Einfluss auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit eines Kraftwerks. Daher muss dies von jedem Mitarbeiter des Kraftwerks ernst genommen werden. Nach mehr als zehn Jahren des Lernens und der Praxis hat der Autor einige Erkenntnisse gewonnen, die er hier kurz zusammenfasst: Die Fluidbettverbrennung ist eine Verbrennungsart, die sich zwischen der schichtweisen Verbrennung und der Verbrennung von Kohlepulver in Suspension befindet. Auch das Ausfallrisiko liegt zwischen den beiden. 1. Der Mangel an Kohle ist die Hauptursache für das Ausgehen des Brennvorgangs in Kesseln mit zyklischem Fluidisierbett. Das Ausgehen des Flussbettverbrennungsprozesses wird durch einen Unterbruch in der Kohlezufuhr verursacht. Beim Flüssigbettbrennen befinden sich im Bett große Mengen an glühend heißen Materialien. Die Temperatur im Bett liegt in der Regel bei 850–1000 °C. Mehr als 95 % des Materials bestehen aus heißem Asche, während etwa 5 % aus brennbaren Stoffen bestehen – hauptsächlich Kohle. Das neue Brennstoff, das pro Minute in die Brennkammer eingeführt wird, macht nur etwa 1 % der gesamten Brennmaterialmenge aus. Ein großer Anteil des heißen Brennstoffs besteht aus inerten Stoffen – Asche und Schlacke. Diese streiten nicht um Sauerstoff mit dem neu hinzugefügten Brennstoff. Im Gegenteil: Sie liefern viel Wärme, die zur Erwärmung und zum Entzünden des neuen Brennstoffs benötigt wird. Daher sind die Bedingungen für das Entzünden und Verbrennen des neu zugeführten Brennstoffs während des Prozesses der Verbrennung in einem zyklischen Fluidisierbett am besten. Wenn das Verbrennen durch einen Kohlemangel unterbrochen wird, kann 5 % der brennbaren Stoffe im Bett die Verbrennung noch 3–5 Minuten lang aufrechterhalten. Daher wird ein zyklischer Fluidisierbett-Brenner in der Regel nicht ausgehen, solange eine kontinuierliche Kohlezufuhr gewährleistet ist und die Kohlezufuhr entsprechend den Schwankungen der Last angepasst wird. 2. Hauptgründe für den Kohlemangel und Präventivmaßnahmen. Der Hauptgrund für die Unterbrechung der Kohleverteilung ist, dass der Wassergehalt in der Kohle über 8 % liegt. Dadurch bilden sich im Kohlelager Brücken, wodurch die Kohle nicht mehr abgeliefert werden kann. Selbst wenn das Personal dies rechtzeitig bemerkt, ist es nicht immer möglich, das Problem sofort zu beheben. Das Verbrennen von Kohle mit hohem Wassergehalt führt zu häufigen Verstopfungen durch Kohle. Prävention von Kohlemangel: Es sollten größere Trockenlager für Kohle errichtet werden, um einen Feuchtigkeitsgehalt unter 8 % zu gewährleisten. Zudem sollte die Überwachung der Kohlezufuhr verbessert werden – Alarmsysteme oder akustische Hinweise können dazu beitragen, einen Kohlemangel zu verhindern. 3. Verhinderung von Schlackenbildung bei hohen Temperaturen sowie Ausfall des Brennvorgangs bei niedrigen Temperaturen: Wenn die Belastung des Kessels zunimmt, muss mehr Luft und Kohle zugeführt werden ； Im Gegenteil: Wenn die Last des Kessels abnimmt, muss der Luft- und Kohleverbrauch verringert werden. Wenn der Bediener dies nicht tut, führt eine zunehmende Last dazu, dass die Temperatur im Brennraum stetig sinkt, was letztendlich zum Ausfall des Brennraums führt. Bei abnehmender Last steigt die Temperatur während des Verbrennungsprozesses stetig an, was letztendlich zu hohen Temperaturen und damit zur Bildung von Schlacke führt, wodurch der Ofen stillgelegt werden muss. 4. Die falsche Steuerung beim Einbringen des Rückmaterials führte zu einem Brandunfall. Bei Kessel mit mittlerer bis kleiner Kapazität kann eine unsachgemäße Zufuhr von Brennstoff dazu führen, dass der Brand im Brennraum erlischt und es zu einem Ausfall kommt. Einige Betreiber bevorzugen es, nach einer gewissen Betriebsdauer des Kessels wieder Material hinzuzufügen. Dabei lässt sich die Temperatur des zugeführten Materials nicht kontrollieren, wodurch große Mengen an diesem Material in den Brennraum gelangen und dort das Feuer löschen. Nachdem der Kessel erfolgreich gezündet wurde, wird beim Zurückgeben des Materials ein Teil des Asches abgegeben, bevor das Material wieder zugeführt wird. Da der Rückflussbehälter durch eine vulkanisierte Dichtung gebildet wird, dringt beim Einlass des Rückflussluftstroms eine große Menge an Material in die Brennkammer ein und löscht so das Feuer aus. 5. Wenn die Heizwert des Kohlestoffs stark ändert, muss die Menge der zugeführten Kohle angepasst werden, um ein Ausgehen des Feuers bei niedrigen Temperaturen sowie das Entstehen von Schlacke bei hohen Temperaturen zu verhindern. Im Allgemeinen muss man natürlich, wenn der Heizwert des Kohlestoffs sinkt, die Menge an zugeführter Kohle erhöhen. Natürlich wird die Kohzemenge verringert, wenn der Heizwert der Kohle höher ist. Wenn keine rechtzeitigen Anpassungen vorgenommen werden, führt eine abnehmende Heizwert der Kohle dazu, dass die Temperatur im Brennraum immer weiter sinkt, was letztendlich zum Ausfall des Brennvorgangs führt. Wenn der Heizwert des Kohlestoffs zunimmt, steigt auch die Temperatur im Brennraum an. Dies führt letztendlich zu der Bildung von Schlacke bei hohen Temperaturen, wodurch das Kraftwerk gezwungen ist, stillzustehen. 6. Der Abfall am Boden des Fluidisierbettes geriet außer Kontrolle, wodurch das Fluidisierbett ausging. Eine weitere Ursache für das Ausgehen des Brennvorgangs während des Betriebs ist die Kontrolle über die Menge des Materials am Boden der Ablagefläche. Eine bestimmte Menge an Brennstoff sowie eine bestimmte Verbrennungs Temperatur entsprechen einer bestimmten Dampferzeugerlast. Wenn es zu einem unkontrollierten Austritt von Schlacke kommt und zu viel Bedmaterial abgeführt wird, sodass die Menge an Bedmaterial zu gering wird und die Dicke der Schicht zu dünn ist, kann eine stabile Temperatur im Brennraum nicht aufrechterhalten werden. In diesem Fall kommt es zum Ausfall des Brennvorgangs im Brennraum. Im Gegenteil: Wenn der Schlamm nicht ordnungsgemäß abgeführt werden kann, sammelt sich immer mehr Schüttmaterial an, wodurch die Schicht immer höher wird. Der Druck des Lufteinlasses reicht dann nicht aus, um das Schüttmaterial in die Luft zu blasen – dadurch kommt es zum Erlöschen des Feuers. 7. Während des Zündvorgangs führte das Zurückziehen der Ölpatrone bereits zu einem Ausfall des Motors. Beim Einsatz eines Vorkammer-Systems unter dem Bett sowie einer Ölbrennerei auf dem Bett wird, sobald die Temperatur im Brennraum 850–900° erreicht hat, die Ölbrennerei allmählich zurückgezogen, während gleichzeitig die Menge an Kohle zugeführt wird. Sobald sich bestätigt, dass das hinzugefügte Kohlefeuer entfacht ist und die Brenntemperatur ansteigt, wird die letzte Ölspitze zurückgezogen. Beim Zurückziehen der Ölspitze sinkt die Temperatur des Fluidisierungsmediums auf einen Wert, der etwas über der Umgebungstemperatur liegt – was erhebliche Auswirkungen auf die Verbrennung hat. Wenn nach dem vollständigen Entfernen der Ölfeuerzeuge die Brenntemperatur schnell sinkt und eine Ausgasungsgefahr besteht, sollten die Ölfeuerzeuge umgehend wieder eingesetzt werden, um das Verbrennen zu unterstützen. Fehlerhafte Bedienung der Ölentnahmepumpe führt am leichtesten zu einem Ausfall des Motors.

Der Hauptgrund für das Ausgehen des Brennprozesses in Kesseln mit zyklischer Fluidisierbett-Technologie ist das Eindringen von Wasser durch geplatzte Rohre im Kesselraum.

Vielleicht ist die Schicht im Fluidisierbett zu dünn!