循環(huán)流化床鍋爐的啟動和運(yùn)行

1、循環(huán)流化床鍋爐的啟動和運(yùn)行內(nèi)谷摘要本文從循環(huán)流化床鍋爐在啟動運(yùn)行中所碰著點(diǎn)火難、易結(jié)焦、磨損嚴(yán)峻的問題動身，論述了產(chǎn)生這些問題的機(jī)理，詳細(xì)提出了解決這些問題的方法。循環(huán)流化床鍋爐以其具有的獨(dú)特優(yōu)勢，是國內(nèi)外目前競相進(jìn)展的燃煤技術(shù)。同時眾所周知，循環(huán)流化床鍋爐在啟動運(yùn)行中，還普遍存在著點(diǎn)火難、易結(jié)焦和磨損嚴(yán)峻的問題，即人們常說的“三關(guān)”。如何闖過這“三關(guān)”，已成為循環(huán)流化床鍋爐在推行利用中的要緊課題之一。一、點(diǎn)火關(guān)關(guān)于不同的煤種和爐型結(jié)構(gòu)，點(diǎn)火啟動方式各有不同，但其共性的東西仍是要緊的。國產(chǎn)35-75t/h循環(huán)流化床鍋爐一樣都采納輕柴油點(diǎn)火，有床上點(diǎn)火和床下點(diǎn)火兩種方式。由于床下點(diǎn)火具有點(diǎn)火快、

2、省力、省油等特點(diǎn)，因此利用較為普遍。在實(shí)際操作運(yùn)行進(jìn)程中，一些用戶由于開車預(yù)備工作不充分或操作運(yùn)行體會不夠，點(diǎn)火時老是容易發(fā)生爐膛滅火或結(jié)焦事故，從點(diǎn)火試運(yùn)行到并汽往往要經(jīng)歷十次、二十次乃至更多的時刻，既阻礙了整個工程進(jìn)度，又浪費(fèi)了大量的人力物力。如何才能順利闖過點(diǎn)火這一關(guān)呢?1 .鍋爐安裝完畢驗(yàn)收合格后，第一應(yīng)做冷態(tài)實(shí)驗(yàn)，其目的是查驗(yàn)爐于流化狀況，了解布風(fēng)裝置阻力特性，發(fā)覺鍋爐在設(shè)計(jì)安裝中存在的問題，提出解決方法。冷態(tài)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要緊包括：點(diǎn)火油槍霧化實(shí)驗(yàn)、布風(fēng)均勻性實(shí)驗(yàn)、布風(fēng)板阻力特性實(shí)驗(yàn)、料層阻力實(shí)驗(yàn)等。2 .烘、煮爐完成以后，依照冷態(tài)實(shí)驗(yàn)參數(shù)決定點(diǎn)火方案。點(diǎn)火前,在爐床上鋪設(shè)一層點(diǎn)火底料，

3、其厚度一樣為35(1800mm左右，太厚,雖著火初期比較穩(wěn)固，但點(diǎn)火所需的流化風(fēng)量大，加熱升溫時刻長,還易造成加熱不勻的現(xiàn)象；料層太薄，雖著火時刻短、省油，但布風(fēng)不均勻，底料局部被吹穿可能造成結(jié)焦，且著火初期床溫不穩(wěn)固，易受斷煤或堵灰的阻礙，發(fā)生滅火或結(jié)焦事故。底料粒度一樣在(13mm之間，若是太細(xì)，大量細(xì)顆粒易被流化風(fēng)帶走，使料層變?。活w粒太粗，啟動時需較大風(fēng)量才能將底料流化起來，點(diǎn)火升溫困難。一樣來講，底料中的細(xì)顆粒流化時處于底料的上層，作為著火期的引火源，大顆粒起著在爆燃中吸收燃料熱量、自身燃燒后又能儲熱維持床溫的作用。底料熱值一樣應(yīng)操縱在20934186KJ/Kg(50()lOOOKc

4、al/Ka范圍內(nèi)。熱值太高，點(diǎn)火時溫升速度快，點(diǎn)火難以操縱，易造成超溫結(jié)焦；假設(shè)熱值太低，床溫升高困難,易發(fā)生揮發(fā)份析出并燃盡，但床溫仍達(dá)不到著火溫度的情形。3 .點(diǎn)火進(jìn)程分底料預(yù)熱、著火和過渡三個時期。第一啟動引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)，各風(fēng)門開到冷態(tài)實(shí)驗(yàn)確信的正常流化位置，維持必然的爐膛負(fù)壓，投油槍，注意觀看煙氣發(fā)生器出口煙溫(&95O-1000),不然開大冷風(fēng)門降溫。底料預(yù)熱進(jìn)程應(yīng)緩慢升溫，采納油量和風(fēng)量操縱床溫，待床溫升至40()-450時，可少量中斷投煤，緊密注視床溫轉(zhuǎn)變。當(dāng)床溫升到70()以上時，假設(shè)給煤正常，燃燒穩(wěn)固時可解列油槍。一樣來講床溫在3()()以下時，因物料吸熱量大，溫升

5、較快，到300-450時溫升較慢，450以上時投煤一段時刻后溫升又開始加速，說明投入的煤開始著火，床溫接近600時，加入爐內(nèi)的煤開始大量著火，現(xiàn)在應(yīng)加大流化風(fēng)量，操縱溫升速度以避免結(jié)焦。當(dāng)鍋爐負(fù)荷達(dá)到30%-40%以上時可投入二次風(fēng)助燃。值得注意的是，點(diǎn)火燃料宜采納發(fā)燒值較高的煙煤，專門是燃煤中不要摻入煤肝石、造氣爐渣、石灰石等其它不易燃燒的燃料或原料。一次成功的點(diǎn)火進(jìn)程，要緊應(yīng)注意的是床料厚度、床料篩分特性和床料性質(zhì)及配比，操作中嚴(yán)格操縱點(diǎn)火風(fēng)量。實(shí)踐證明，每一種型式的循環(huán)流化床鍋爐其點(diǎn)火特性都有必然的不同，需要運(yùn)行治理人員在實(shí)際操作中不斷試探和總結(jié)，找出最正確點(diǎn)火升溫方案，確保一次點(diǎn)火成功

6、。二、結(jié)焦關(guān)循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行時爐膛溫度一樣操縱在850-950左右。實(shí)際操作運(yùn)行中，不論在點(diǎn)火升溫時期仍是正常運(yùn)行時期，都有可能引發(fā)結(jié)焦事故。一旦發(fā)生結(jié)焦，將嚴(yán)峻阻礙鍋爐設(shè)備的平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，且打焦時易損壞布風(fēng)板、風(fēng)帽、爐墻及水冷壁管等部件。結(jié)焦要緊分高溫結(jié)焦和低溫結(jié)焦兩種型式。高溫結(jié)焦是點(diǎn)火升溫時期常常發(fā)生的事故，升溫時燃煤發(fā)生爆燃，造成床溫迅速升高，當(dāng)溫度達(dá)到灰熔點(diǎn)以上時，使?fàn)t膛結(jié)成一個整體的焦塊表面。在正常運(yùn)行進(jìn)程中，假設(shè)料層厚度操縱不妥或給煤機(jī)與風(fēng)機(jī)自動調(diào)劑不行,或配風(fēng)閥開度過大、過猛，致使分離器分離下來的大量高溫灰進(jìn)入爐膛而引發(fā)超溫而結(jié)焦。低溫結(jié)焦一樣發(fā)生在點(diǎn)火升溫時期，若是底料

7、過薄且不均勻，煙煤撒播不妥，易在局部形成高溫，現(xiàn)在流化風(fēng)量少,熱量傳遞不及時，局部會形成焦塊。實(shí)踐說明，阻礙循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的要緊因素有以下幾點(diǎn)：1 .爐膛溫度太高，超過燃料煤灰熔點(diǎn)溫度；2 .料層太厚或不均勻，造成流化風(fēng)量過大或過?。? .點(diǎn)火底料厚度及熱值、入爐煤粒度、灰熔點(diǎn)值等；4 .工人操作水平，工廠自動化程度高低，儀表指示的正確性。點(diǎn)火升溫時期，可燃物要在很短的時刻內(nèi)著火燃燒，易造成床溫迅速上升而進(jìn)入爆燃時期，現(xiàn)在期底料本身的吸熱量遠(yuǎn)小于放熱量，多余的熱量若是不及時被風(fēng)帶走，必將造成床內(nèi)結(jié)焦。因此，操縱爆燃成為點(diǎn)火升溫中必不可少的一項(xiàng)重要手腕。若是點(diǎn)火底料熱值太高，爆燃期溫升加速，

8、爆燃時刻延長。因此一旦發(fā)覺爆燃期溫升速度專門快，應(yīng)及早停油槍。另外，依照爆燃初期溫升速度趨勢及早調(diào)整風(fēng)量對操縱爆燃也很重要。點(diǎn)火成功后，分離裝置投入，帶負(fù)荷時隨時觀看回料管內(nèi)循環(huán)灰量的大小及床溫轉(zhuǎn)變情形。依照操作體會，應(yīng)嚴(yán)格操縱料層厚度，把握適當(dāng)?shù)姆呕視r刻。放灰時可依照燃料性質(zhì)、負(fù)荷、床溫波動來操縱，避免返料灰進(jìn)入爐膛太多而引發(fā)床溫?zé)o法操縱而結(jié)焦。在鍋爐正常爐內(nèi)壓火時，應(yīng)嚴(yán)格幸免爐內(nèi)進(jìn)入冷風(fēng)，冷風(fēng)的進(jìn)入可能造成未燃燒的可燃物燃燒而局部超溫結(jié)焦?？傊倏v穩(wěn)固的床層溫度，是避免爐內(nèi)結(jié)焦的關(guān)鍵，而阻礙爐溫的因素主若是燃料發(fā)燒量、風(fēng)量及返料量等。實(shí)際運(yùn)行中燃料的品質(zhì)會常常發(fā)生轉(zhuǎn)變，即便給煤量不變也會

9、引發(fā)床溫的轉(zhuǎn)變。另外，入爐煤粒度的轉(zhuǎn)變會引發(fā)返料量的轉(zhuǎn)變。在負(fù)荷不變時，風(fēng)量增大，床溫也將發(fā)生轉(zhuǎn)變(在床壓必然的情形下床溫下降)。為了保證運(yùn)行中床溫穩(wěn)固在90()±50之間，一樣可不通過改變循環(huán)量來操縱，而主若是通過風(fēng)量和煤量進(jìn)行操縱。穩(wěn)固負(fù)荷運(yùn)行時，可在小范圍內(nèi)改變風(fēng)量和煤量或同時改變風(fēng)量和煤量來調(diào)劑床溫，床溫高時，減煤或增風(fēng)，床溫低時，減風(fēng)或增煤。鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時，風(fēng)量一樣可維持不變，床溫波動時，通常能夠通過改變給煤量來穩(wěn)固床溫。三、磨損關(guān)國產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐通常都選用較低的循環(huán)倍率，爐膛內(nèi)煙氣流速約為一5m/s,應(yīng)該說所產(chǎn)生的磨損是比較輕微的。可是在局部及截面縮小處，其磨損程度是

10、正常的幾十倍乃至上百倍。常見磨損比較嚴(yán)峻的地址有：埋管、爐墻、水冷壁管系統(tǒng)、分離器、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等。（一）、埋管磨損埋管直接布置在爐膛布風(fēng)板上方的沸騰區(qū)，其磨損程度是可想而知的，從以下函數(shù)關(guān)系可知：其中：E磨損量3T一沸騰床中煙氣流速DP一顆粒平均值Vf一沸騰床中顆粒濃度氣流速度、粒子直徑、灰粒子濃度越大，磨損量就越大，與磨損量阻礙最大的是煙氣流速、顆粒直徑次之，灰粒子濃度阻礙最小。因此，關(guān)于設(shè)計(jì)有埋管的循環(huán)流化床鍋爐要緊應(yīng)采取以下方法:1 .降低入爐煤粒度。盡管磨損量與顆粒直徑成平方關(guān)系，而與氣流速度成立方關(guān)系，但粒徑愈小所需要的氣流速度就越低，可見減少顆粒直徑不僅本身減少了對

11、受熱面的磨損，而且還因?yàn)轭w粒直徑的減少降低了對埋管受熱面的磨損。2 .在埋管受熱面磨損嚴(yán)峻部份加裝防磨鰭片，以愛惜管子表面不被磨損，而且在鰭片與鰭片之間還形成了由粒子組成的顆粒膜，對鰭片的磨損起緩沖作用。3 .埋管材質(zhì)可選用高溫高硬度和抗氧化性能好的合金材料。若是要降低本錢，至少應(yīng)將鰭片材料采納合金鋼。同時還能夠采納管壁加厚,在管壁表面涂刷高溫耐磨涂料等方法。4 .在實(shí)際操作運(yùn)行進(jìn)程中盡可能使風(fēng)室床壓不要超過規(guī)定值，一旦超過時就必需放渣維持料層厚度減少對埋管的磨損。5 .希望有關(guān)設(shè)缶制造廠在鍋爐設(shè)計(jì)時盡可能幸免設(shè)計(jì)埋管受熱面。（二）、爐墻磨損目前在爐墻設(shè)計(jì)和耐磨材料的選取上各家鍋爐廠都有不同的

12、方式，但同時也多少存在著一些缺點(diǎn)。耐火材料的選取范圍應(yīng)該是比較大的，而實(shí)際運(yùn)行中老是顯現(xiàn)如此或那樣的爐墻磨損現(xiàn)象，乃至顯現(xiàn)垮塌事故。有關(guān)資料說明：對爐膛高溫且易受沖洗的區(qū)域應(yīng)依照各自磨損特點(diǎn)采納不同耐火防磨材料，象目前利用較廣的碳化硅磚、剛玉磚、高鋁磚（A12O3）65%）等材料都可依照爐墻所處的位置局部采納。粘合劑材料選用HF-135高溫強(qiáng)度澆筑料和用磷酸溶液做合料的SiC澆筑料都比較理想，一樣能比磷酸鹽質(zhì)磴壽命長2-3倍。同時，鍋爐設(shè)備在安裝時要專門強(qiáng)調(diào)其筑爐質(zhì)量。（三）、水冷壁管系統(tǒng)的磨損不論是膜式水冷壁仍是光管水冷壁，在實(shí)際運(yùn)行中都不同程度地存在著磨損現(xiàn)象。由于爐膛四角形成渦流的機(jī)遇最

13、多，因此往往磨損最為嚴(yán)峻的就產(chǎn)生在這些地址o有些運(yùn)行廠在主床四角被沖洗面在加裝磨條的基礎(chǔ)上采納高溫耐火防磨涂料噴涂在受熱面上，有些局部受煙氣沖洗的區(qū)域也能夠采取該方法。另外建議鍋爐設(shè)計(jì)時對膜式水冷壁（包括尾部煙道等）的四個角最好做成具有必然半徑的圓弧形，以盡可能減少煙氣擾動。（四）、分離器磨損不論是清華大學(xué)仍是中科院或是其它科研設(shè)計(jì)單位的技術(shù)，煙氣分離器從型式到布置都不盡相同，但其大體原理是一致的。要使達(dá)到煙氣和灰粒分離的目的，就必需使煙氣形成必然的渦流，這時煙氣流速增加，對分離器內(nèi)壁形成強(qiáng)烈沖洗。長此下去，必然致使分離器內(nèi)部磨損。為了減少分離器的高溫磨損，目前鍋爐設(shè)計(jì)時盡可能將主分離裝置如旋

14、風(fēng)分離器、平面流分離器等布置在中溫或低溫區(qū)，但如此布置以后大大增加了煙氣對一級過熱器的磨損，因此一樣在爐膛出口一級過熱器入口設(shè)置了相對阻力較小的百葉窗式、迷宮式等型式的一級分離裝置。不管什么樣的分離器，其內(nèi)壁都采納具有耐高溫、耐磨的材料做內(nèi)襯，據(jù)資料介紹象Sic瓦、高鋁質(zhì)瓦等應(yīng)用都比較普遍。隨著我國耐溫耐磨材料的不斷研制進(jìn)展，相信循環(huán)流化床鍋爐分離器的磨損問題在不遠(yuǎn)的以后必然能取得完全解決。（五）、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器的磨損鍋爐尾部三大器（過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器）的磨損引發(fā)爆管在用戶中是相當(dāng)令人頭痛的情形。長期以來，一些鍋爐制造廠和用戶采取拉稀管制、在彎頭處加護(hù)板、迎風(fēng)處加白鋼防磨板等方法，且在局部加裝防磨板，并進(jìn)行磨噴涂處置，但仍是沒有解決全然問題。專門