220h循環(huán)流化床鍋爐點火啟動的研究

220h循環(huán)流化床鍋爐點火啟動的研究

循環(huán)流軸箱是一種高度燃燒、煤種適應(yīng)性強、對負荷變化適應(yīng)性強、污染物排放少、適合燃燒過程的鍋爐類型。它對鍋爐的燃燒過程中的環(huán)境危害沒有影響，可以滿足環(huán)保要求。由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒機理不同于其它爐型,因此在其啟動點火中,受各種因素影響,存在著鍋爐啟動時間長、啟動油耗大及設(shè)備部件損壞等問題,給循環(huán)流化床鍋爐的安全經(jīng)濟可靠運行帶來很多隱患,因此,安全平穩(wěn)啟爐和節(jié)省燃油,可以充分體現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)越性。1床下油槍聯(lián)合點火某廠裝有3臺哈爾濱鍋爐廠制造的HG220/9.81—L.YM27循環(huán)流化床鍋爐,采用高溫分離物料、固態(tài)排渣、干式輸灰、平衡通風方式。點火方式采用床上、床下油槍聯(lián)合點火(床下2支油槍,床上4支油槍)。該廠2003年9月相繼投產(chǎn)的3臺循環(huán)流化床鍋爐,點火過程中出現(xiàn)主要問題如下。1.1點火風道溫度有時點火時床料太厚,爐膛床壓6.5kPa以上,使油槍出力增大,耗油量大,點火風道溫度升高,延長了啟動時間,時間多達14h。底料有時太薄,床層局部易被吹穿,造成布風不均流化不良,引起結(jié)焦,而且由于床料蓄熱能力不夠,會造成投煤初期床溫不穩(wěn)定,易發(fā)生滅火或結(jié)焦事故,或汽溫、汽壓上升緩慢,不易帶負荷。1.2流化風消耗的熱量啟動床料粒徑中大于8mm顆粒較多,使得臨界流化風量大,加熱流化風消耗的燃油以及煙氣帶走的熱量就大。由于鍋爐啟動床料粒徑較大時,大顆粒床料在密相區(qū)運動,只有相當小一部分床料到稀相區(qū),傳熱效果不好,鍋爐啟動過程中升壓速度較慢,投油運行時間較長。1.3自動關(guān)閉油槍進、退位置無火(1)由于鍋爐點火采用自動點火方式,設(shè)計上采取通過火檢判斷油槍燃燒正常,為保證安全,火檢無火時自動關(guān)閉油槍進、回油快關(guān)閥。有時點火槍進、退位置不到位,檢測不到火焰造成點火失敗或油槍燃燒過程中突然滅火,延長點火時間。(2)油槍有時霧化效果不好,影響燃燒效果及燃油流量。1.4點火風道溫度過高造成燃燒外壁燒紅點火油槍燃油流速過大,溫度不易控制,造成點火風道油槍出口處的溫度短時間內(nèi)達到950~1000℃,造成點火風道溫度過高,燃燒器外壁燒紅。1.5燃料消耗時間不足該鍋爐設(shè)計投煤條件為平均床溫550℃,啟動給煤機投煤,在850℃時停運油槍。在實際操作中發(fā)現(xiàn)啟動時間過長,浪費燃油。2在循環(huán)床上的鍋爐中啟動問題的處理措施2.1冷態(tài)流化實驗(1)點火前靜止料層高度應(yīng)保持在600~800mm。(2)做好冷態(tài)流化實驗,確定最低流化風量和點火風量,實驗結(jié)束后,檢查床面應(yīng)平整,不得有凹凸現(xiàn)象,防止點火過程中布風不均或局部流化不良而引起的不易帶負荷、滅火或結(jié)焦等事故。2.2床料粒度對啟動床料風升溫的影響(1)從臨界流化風量與床料粒徑、料層厚度的關(guān)系可以看出,床料粒徑對臨界流化風量有決定性影響,即越細的床料所需的臨界流化風量越小,而料層厚度的影響不大?？刂茊哟擦狭６仍?~8mm,1mm以下顆粒體積分數(shù)應(yīng)大于50%,通過控制床料粒徑,臨界流化風量降低,從而達到迅速提高風溫和縮短啟動時間。(2)實際運行過程中,鍋爐回料系統(tǒng)的回料,在粒徑上是非常適合的,能夠在鍋爐點火過程中實現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)均勻升溫。每次鍋爐檢修時將這部分循環(huán)回料保留,填入到檢修后的鍋爐爐膛中作為啟動床料,可以確保床料粒徑分布均勻。2.3延長點火時間(1)點火前確認火檢位置合適,確認點火槍進、退位置到位,防止由于油槍進、出口氣動快關(guān)閥無法開啟等影響點火操作,延長點火時間。(2)床下油槍對面加設(shè)看火孔,點火安排專人看火,調(diào)整好油槍的燃燒風、冷卻風,保證油槍投運和燃燒良好。(3)點火前清理油槍的霧化片及旋流片內(nèi)雜物,防止堵塞油噴嘴,霧化效果不好影響到燃燒及油槍流量。點火前2h循環(huán)鍋爐燃油系統(tǒng),沖走可能沉積的雜物、積水以及檢查燃油系統(tǒng)嚴密性,且油溫低時可提高燃油溫度有助于燃油霧化、燃燒。2.4風道和爐身油槍的點火(1)原設(shè)計床下油槍流量太大,溫度不易控制,通過霧化實驗將油槍流量由1050kg/h減少為850kg/h;保證初始升溫速度約30℃/h,控制點火風道和爐膛內(nèi)耐火耐磨材料升溫速度50℃/h,以免造成裂縫或脫落;一般先點1只床下油槍,待床溫穩(wěn)定后,可點燃第2支床下油槍。(2)在床下點火燃燒器油槍停用后,應(yīng)保持原有風門開度不變,并開啟左右側(cè)的一次風道風門,進行風門切換,在切換中要注意保持一次風量穩(wěn)定不變。床下點火確保一次風擋板在點火前應(yīng)核對是否關(guān)嚴,該鍋爐原使用普通擋板,使用一段時間后就變形,點火時漏風,引起溫升較慢,嚴重時有可能引起啟動燃燒器燒壞,現(xiàn)改為機翼型擋板,使用效果較好。2.5投煤均勻性的影響(1)該鍋爐入爐煤熱值和揮發(fā)分高于設(shè)計值,實際上投煤床溫可適當降低,一般平均床溫在480~500℃即可投煤,可以減少油槍流量和投用時間。(2)隨著投煤量的增加和床溫的逐漸升高,可逐步降低床下油槍的流量,一方面避免煤與油爭氧,一方面節(jié)省燃油。并保持合適的油煤比,控制床溫逐漸增加,同時應(yīng)保持鍋爐壓力的穩(wěn)步上升。當床溫大于800℃并穩(wěn)定運行時,可停止油槍的運行。2.6投煤過程節(jié)約了床溫該熱電廠3臺220t/h循環(huán)流化床鍋爐自2003年9月投產(chǎn)以來,通過近10年的實際運行及經(jīng)驗總結(jié),在節(jié)能方面取得了明顯效果。(1)合理限制啟動前料層厚度(控制在600~800mm),投煤時爐膛床壓維持在45~60Pa,并將上次停爐后放出的循環(huán)回料返回爐內(nèi)。目前啟爐時間同比以往降低2h,節(jié)約燃煤20t。(2)經(jīng)過實踐證明,由于實際燃用煤種的揮發(fā)分略高于設(shè)計值,比原設(shè)計投煤的平均床溫低50℃即可間斷少量地給煤可以使床溫快速升高,既能縮短油槍的運行時間,又能提前滿足汽輪機的暖管沖轉(zhuǎn)條件,縮短啟動時間,同比以往節(jié)約燃油2t。該廠每次冷態(tài)啟動可節(jié)約電約1320kWh