循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响参考文本
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循环流化床锅炉运行调整对安全经济运行的作用(一)摘要:循环流化床锅炉是目前应用最广的洁净煤燃烧技术之一,目前在循环流化床锅炉运行中存在较多问题,这些问题的存在使循环流化床锅炉连续运行时间受到限制,机组可利用率相对较低,本文是笔者通过查阅大量循环流化床锅炉燃烧论文和笔者所在单位总结的一些心得。
提出了锅炉对床温、一、二次风量的比例、送引风量、煤的粒度、粒度的级配比等参数精心进行调整来实现循环流化床锅炉的燃烧效率降低飞灰可燃物来确保循环流化床机组的安全、稳定、经济运行关键词:循环流化床锅炉运行调整燃料级配安全经济一、循环流化床锅炉的现状循环流化床锅炉自上个世纪八十年代第一台济南锅炉厂生产的35T/H 在山东济南明水电厂投运以来,就以其独特的燃烧效率较高、煤种适应性广,运行调整简单,负荷调整范围广、环保、灰渣综合利用率高、脱硫效果明显等优势在电力、化工等行业得到大力的推广。
特别是电力行业经过二十年的努力,目前大量大容量循环流化床锅炉投入商业运行,最近四川白马电厂、云南红河电厂300MW连续刷新连续运行记录,云南红河电厂更是创造了连续运行200天的300MW机组的最长运行记录。
因此循环流化床锅炉是可以通过运行人员精心调整来确保机组安全经济稳定运行的。
这就要求我们电厂生产人员不断的努力学习新知识、积极探索锅炉调整对电厂安全经济运行的重要性,来确保循环流化床锅炉长周期,安全高效经济稳定的运行。
二、运行床温风量的调整锅炉既是一个蒸发设备又是一个燃烧设备,燃料在炉内燃烧是一个非常复杂的化学反应过程,如何搞好完全燃烧这种化学反应,不但是研究人员、设计人员、制造、安装、调试,监督检验单位的责任,也是使用者的责任。
在理论上煤中的炭原子、氢原子、可燃硫原子能和空气中的氧原子发生完全的化合反应,但在实际运行中很难做到。
就运行设备而言,在现有的设备基础上通过精心调整,摸索出比较合适的运行工况,按完全燃烧的四个条件(温度、时间、均匀的混合、充分的氧量)来达到最佳的燃烧工况。
略谈循环流化床锅炉(CFB)的点火问题(一)【摘要】循环流化床锅炉在点火问题中普遍存在点火难、易燃焦、磨损严重的问题,如何成功的进行点火启动方式是循环流化床锅炉进一步运行下去的前提保障。
本文结合实际工作,略谈循环流化床锅炉的点火问题,得以借鉴。
【关键词】循环流化床锅炉点火一、前言循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。
众所周知,循环流化床锅炉在启动运行中,还普遍存在着点火难、易结焦和磨损严重的问题,即人们常说的“三关”。
如何闯过这“三关”,已成为循环流化床锅炉在推广使用中的主要课题之一。
二、点火关对于不同的煤种和炉型结构,点火启动方法各有差异,但其共性还是主要的。
国产35-75t/h 循环流化床锅炉一般都采用轻柴油点火,有床上点火和床下点火两种方式。
怎样才能顺利闯过点火这一关呢?首先,锅炉安装完毕验收合格后,应做冷态试验,其目的是检验炉子流化状况,了解布风装置阻力特性,发现锅炉在设计安装中存在的问题,提出解决办法。
冷态试验内容主要包括:点火油枪雾化试验、布风均匀性试验、布风板阻力特性试验、料层阻力试验等。
第二,烘、煮炉完成以后,根据冷态试验参数决定点火方案。
点火前,在炉床上铺设一层点火底料,其厚度一般为350—800mm左右,料层太厚,虽着火初期比较稳定,但点火所需的流化风量大,加热升温时间长,还易造成加热不匀的现象;料层太薄,虽着火时间短、省油,但布风不均匀,底料局部被吹穿可能造成结焦,且着火初期床温不稳定,易受断煤或堵灰的影响,发生灭火或结焦事故。
底料粒度一般在0—5mm之间,如果太细,大量细颗粒易被流化风带走,使料层变薄;颗粒太粗,启动时需较大风量才能将底料流化起来,点火升温困难。
一般来说,底料中的细颗粒流化时处于底料的上层,作为着火期的引火源,大颗粒起着在爆燃中吸收燃料热量、自身燃烧后又能储热维持床温的作用。
底料热值一般应控制在2093—4186KJ/Kg(500—1000Kcal/Kg)范围内。
第一篇:浅谈循环流化床锅炉的燃烧与控制浅谈循环流化床锅炉的燃烧与控制摘要:文章阐述了循环流化床锅炉的燃烧特性和传热机理,结合循环流化床锅炉结构的特点,分析了对锅炉燃烧的影响因素,论述了常规情况下与循环流化床锅炉燃烧有关的主要参数的控制和调整问题。
关键词:循环流化床燃烧控制运行调整循环流化床锅炉是一种新型高效低污染的燃烧设备,是解决燃煤污染的重要途径之一,近几年来,大容量的循环流化床锅炉在我国得到了大量的应用,循环流化床锅炉在运行操作中与煤粉炉有很大的不同,而实际运行中许多运行人员更倾向于用原来操作煤粉炉的方式和经验操作循环流化床锅炉,结果导致经济性降低,甚至出现事故。
经过查阅有关资料,分析了循环流化床锅炉的燃烧特性和传热机理,并在仿真机上进行了大量的试验,对循环流化床锅炉燃烧的控制与调整作了一下简述,希望能给锅炉运行人员一些参考。
1.循环流化床锅炉的总体结构循环流化床锅炉主要由燃烧系统、物料循环系统、尾部烟道三部分组成。
其中燃烧包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、煤及石灰石供给系统等几部分:物料循环系统包括旋风分离器和J阀回料系统两部分;尾部烟道布置有过热器,再热器,省煤器,空气预热器等受热面组成。
2. 循环流化床锅炉的燃烧特性和传热机理循环流化床锅炉的主要特征在于在于颗粒在离开炉膛出口后进适当的气固分离装置和回料装置不断的送回床层燃烧。
燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风设有一次风和二次风;一次风作为一次燃烧用风和床内物料的流化介质由布风板送入燃烧室;二次风沿炉膛高度分为两层布置,以保证提供给燃料足够的燃烧用空气并参与燃烧调整;燃烧室内的物料在一定流化风速作用下,发生剧烈扰动,部分固体颗粒在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大的颗粒因重力作用沿炉膛内壁向下流动,炉膛内形成气固两相流;一些较小的颗粒随烟气飞出炉膛进入旋风分离器,进过气固分离,被分离下来的的颗粒沿分离器下部的返料装置送回到燃烧室循环燃烧,经过分离的烟气通过尾部烟道内的受热面吸热后,离开炉膛。
关于循环流化床锅炉稳定运行的分析摘要循环流化床锅炉是当前工业生产中应用的重要锅炉运作技术,对于锅炉运行效率以及经济效益提升都有非常重要的作用。
本文笔者针对循环流化床锅炉进行了分析研究,文章中简要分析了循环流化床锅炉的工作模式、并以具体案例分析影响循环流化床锅炉运行稳定性的主要问题,也提出了提升循环流化床锅炉运行稳定性的有效策略。
关键字;循环流化床锅炉;稳定;运行问题在工业生产以及化工生产过程中,锅炉装置应用非常重要,是工业生产中不可或缺的装置。
而随着现代工业生产技术优化、经济生产理念、节能生产理念以及环保生产理念的提出,工业生产开始注意对锅炉装置运行进行调整,希望能够提高锅炉运行经济效益,而提升工业生产效果。
而循环流化床锅炉就是一种工作效率高、能源节约性强的锅炉装置,是当前工业生产中常用的锅炉装置。
但是,在当前循环流化床锅炉装置运行过程中,还存在有一定的问题,影响其运行稳定性。
本文研究循环流化床锅炉稳定性问题,将会对循环流化床锅炉运行效率提高起到重要作用。
1. 循环流化床锅炉装置循环流化床锅炉是现代锅炉的一种重要形式,其是现代工业生产中应用的重要锅炉装置,有利于工业生产效率提升。
循环流化床锅炉在具体运作的过程中,选择应用洁净煤燃烧技术实现锅炉运作燃烧环保、同时也有利于锅炉运行经济效益提升[1]。
在当前循环流化床锅炉设计应用过程中,其主要包括燃烧结构、循环回炉结构两大部分。
其中循环流化床锅炉燃烧室又分为密相区和稀相区组合生成,并且循环回炉装置也分为高温气固分离装置和返料系统组成。
在循环流化床锅炉具体运作的过程中,将传统锅炉的燃烧反应和脱硫反应进行优化,并扩大了锅炉容量,从而有效的做到锅炉工作效率提升以及工作节能性提升,对于现代工业生产优化也起到了重要的作用。
并且与传统的锅炉生产工艺相比,循环流化床锅炉工艺在运作中其膨胀、磨损、超温等问题相对减少,是工作性能相对稳定的锅炉装置[2]。
2. 循环流化床锅炉案例介绍本次问题研究选择S厂循环流化床锅炉、其是由ALSTQM生产的锅炉装置、该锅炉装置对于S厂生产工作有非常重要的影响,一定程度上关系到S厂生产运行效果。
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响(最新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响(最新版)1前言目前,国产循环流化床电站锅炉启动过程中的燃烧事故时有发生,启动中的床料结焦问题比较普遍,特别是启动过程中的炉内爆燃事故直接危及到人身设备安全,而事故的产生与点火系统的设计缺陷有直接的联系。
循环流化床(CFB)锅炉具有燃料适应性广、燃烧稳定、在燃烧过程中利用脱硫剂实现脱硫、中温燃烧因而抑制NOX的生成、环保性能好以及优越的调峰性能等诸多优点。
CFB的设计工况下,炉膛内主要是高温惰性物料,燃料只占炉内总物料量的5%~10%或更少,所以,燃料进入炉膛后,便被高温物料包围,迅速被加热到着火温度,稳定燃烧。
因此,一般认为CFB的燃烧不存在问题。
电站实际运行显示,CFB的运行稳定性好。
但锅炉的实际运行情况与设计要求总是不一样的。
在CFB的启动过程中,由于物料是冷态的,燃料着火的外在条件不具备,如何使床料达到适当高的温度以保证煤的燃烧是主要问题。
作为启动热源的点火系统设计就显得重要。
2点火燃烧器的发展与应用状况循环流化床锅炉技术是在实验中发展完善的,其点火装置也是在实践中不断发展的。
因此,在应用中存在一些问题需要解决。
CFB锅炉启动时,床内物料流态是由固定床到鼓泡床、进而发展为紊流床状态。
木柴点火时,加热与床层蓄热主要发生在固定床阶段,对于油点火器,床料加热时必需处于流化态,加热主要在鼓泡床阶段完成。
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析一、引言循环流化床锅炉是一种常见的工业锅炉,广泛应用于化工企业的生产生活中。
循环流化床锅炉由于其燃烧效率高、污染物排放少的特点,在化工企业中得到了广泛的应用。
在实际生产中,循环流化床锅炉的燃烧运行存在一定的问题和隐患,需要不断进行优化分析,提高其燃烧效率和安全性。
二、化工企业循环流化床锅炉燃烧运行问题分析1. 燃烧效率低在实际生产中,循环流化床锅炉的燃烧效率低是一个较为普遍的问题,燃料燃烧不完全,导致燃料资源的浪费。
这不仅影响了企业的经济效益,还加剧了对环境的污染。
2. 烟气排放超标由于燃烧效率低,循环流化床锅炉燃烧出的烟气中含有大量的污染物,例如二氧化硫、氮氧化物等,导致烟气排放超标,污染环境。
3. 燃烧设备老化随着循环流化床锅炉的长时间运行,燃烧设备会出现老化现象,如喷嘴堵塞、风口积灰、炉排磨损等,导致燃烧效率下降,安全隐患增加。
4. 运行参数不稳定循环流化床锅炉的运行参数受到多种因素的影响,如燃料性质、炉温、空气分配等,导致运行参数不稳定,影响设备的长期稳定运行。
以上问题的存在,不仅影响了循环流化床锅炉的正常运行,还对环境造成了一定的影响。
对化工企业循环流化床锅炉的燃烧运行进行优化分析,是提高企业生产效率和环保水平的重要举措。
三、化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化方案1. 提高燃料燃烧效率通过提高燃料的质量、进行合理的搅拌和预燃处理等方式,能够有效提高燃料的燃烧效率,减少燃料的浪费。
2. 优化炉排结构合理设计炉排结构,采取适当的炉排清洁措施,避免炉排堵塞和磨损,保证燃料的充分燃烧,提高燃烧效率。
3. 完善燃烧系统通过优化燃烧系统,合理设置喷嘴、风口和空气分配装置,保证燃料与空气的充分混合,提高燃烧效率,减少污染物排放。
4. 控制炉温和氧含量合理控制循环流化床锅炉的炉温和氧含量,避免燃烧过热或者不足,保证燃烧的稳定和完全,提高燃烧效率。
5. 加强设备维护定期对循环流化床锅炉进行设备维护,清理喷嘴、炉排和风口,检查燃烧设备的工作状态,及时发现问题并加以处理,减少设备老化对燃烧效率的影响。
循环流化床锅炉的爆燃及预防范文循环流化床锅炉是一种利用流化床技术实现高效燃烧的热能设备。
然而,在循环流化床锅炉的运行过程中,存在着爆燃的风险。
爆燃会造成严重的事故,并对设备和人员造成严重危害。
因此,预防循环流化床锅炉的爆燃是非常重要的。
本文将从爆燃原因、预防措施、事故应急处理等方面进行阐述,以提高大家对循环流化床锅炉爆燃的认识和防范能力。
一、循环流化床锅炉的爆燃原因1. 燃料问题:燃料中的杂质、水分过高、气体燃料的混合比例不合理等原因,都可能导致爆燃。
此外,燃烧过程中,循环流化床中的燃料未能完全燃烧,也容易引发爆燃。
2. 空气问题:循环流化床锅炉工作过程中,脱硫和除尘系统可能出现故障,导致床层中的氧气过高,与燃料的混合导致爆燃。
3. 点火问题:循环流化床锅炉的点火过程中,如果点火时间过长、点火条件不合理,容易引发爆燃。
4. 运行问题:在运行过程中,如果操作不当、控制参数设置不合理,也可能引发爆燃。
二、循环流化床锅炉爆燃的预防措施1. 合理选择燃料:燃料的选择直接影响到爆燃的风险。
选择质量可靠、水分适宜、杂质少的燃料,并确保燃料的混合比例合理。
2. 加强空气管理:加强对循环流化床中空气的监测和管理,确保床层中的氧气浓度合理且稳定。
及时修复脱硫和除尘系统的故障,保证废气排放的稳定。
3. 严格控制点火条件:正确控制点火时间和点火条件,遵循操作规程,确保点火顺利进行。
4. 合理设置运行参数:根据实际情况,合理设置运行参数,确保循环流化床锅炉的安全稳定运行。
对关键参数进行监测和控制,及时发现异常情况并采取措施。
5. 做好设备维护:定期对循环流化床锅炉进行检修和维护,确保设备的正常运行。
对床层材料和设备进行定期检查,及时修复损坏或老化的部分。
三、循环流化床锅炉爆燃事故的应急处理1. 急停:当发生爆燃事故时,首先要立即进行急停,切断燃料供应和空气供应。
2. 隔离:尽快隔离现场,确保爆燃不扩散和蔓延。
关闭相关阀门,切断泄漏的管道。
循环流化床锅炉的爆燃及预防范本一、引言循环流化床锅炉以其高效节能、环保清洁的特点,在工业生产中得到了广泛应用。
然而,由于燃料气化过程中产生的气体和颗粒物质在床层内燃烧,存在着爆燃的风险。
本文旨在介绍循环流化床锅炉的爆燃现象及其预防措施,以确保工业生产安全、稳定运行。
二、循环流化床锅炉的爆燃现象1. 爆燃定义循环流化床锅炉爆燃是指床层内的燃料气体燃烧迅速蔓延,产生剧烈燃烧过程。
爆燃会引起床层内的高压、高温现象,严重时可能导致锅炉爆炸。
2. 爆燃原因(1)燃料气化不完全:燃料在气化过程中气化反应不完全,产生大量可燃气体,容易导致爆燃。
(2)燃料粒度过大:燃料颗粒过大,床层内容易形成死角,使得气体无法充分混合,不利于燃烧,增加了爆燃的风险。
(3)床层过度积聚:床层内堆积的燃烧物质过多,容易形成点火源,一旦点燃则会引发爆燃。
三、循环流化床锅炉爆燃的预防措施1. 优化燃料气化过程为了避免燃料气化不完全导致的爆燃,可以采取以下预防措施:(1)优化气化温度:合理控制气化温度,确保燃料气化反应充分进行,避免形成大量可燃气体。
(2)增强气化剂供应:通过增加气化剂供应,使气化反应更加充分,减少未气化的燃料颗粒,降低爆燃风险。
2. 控制燃料粒度为了避免由于燃料粒度过大导致的爆燃,应采取以下预防措施:(1)控制燃料粒度:根据循环流化床锅炉的设计要求,合理控制燃料粒度,使其能够均匀分布在床层内,不产生堆积。
(2)增加燃料氧化反应时间:适当延长燃料在床层内的停留时间,增加氧化反应的时间,使燃料粒度逐渐变小,减少爆燃的风险。
3. 积极清理床层为了避免床层内燃烧物质过多导致的爆燃,应采取以下预防措施:(1)定期清理床层:定期清理床层内的燃烧物质,防止过多积聚,形成点火源。
(2)增加床层循环率:通过增加床层循环率,使床层内的燃烧物质更加均匀分布,减少堆积,降低爆燃风险。
4. 控制进风速度和配气比例为了避免床层内产生过多的气体和颗粒物质,导致爆燃,应采取以下预防措施:(1)控制进风速度:合理控制进风速度,避免过快引起床层内的不稳定燃烧。
循环流化床锅炉的点火启动及运行关键词:循环、流化、料层、返料、结焦循环流化床锅炉以其低污染环保、高效能、煤种适应性好、低负荷不投油能力强等诸多优点,在国目前受到很多用户的青睐,由于循环流化床锅炉在燃烧方式方面与传统煤粉锅炉的较大差别,比如料层结焦、料层超温、返料器结焦、点火不易点着、受热面面磨损较快等等,在循环流化床锅炉中若控制不好,就会经常发生,多数用户对循环流化床锅炉的点火,以及运行中的控制,总是心存顾虑,特别是锅炉投运的初期感到较难把握。
循环床的点火就是指通过某种方式使床层温度升高、并保持在投煤运行所需的最低水平以上,从而实现搂煤后的正常稳定运行。
目前,循环床锅炉的点火方式可简单地归为如下几种,即微流化点火、流态化点火及循环床点火,分别指点火初期时床层的状态。
点火热源可以是床上或床层中的油枪、气枪等以及床下预燃装置产生的热烟气。
国在长期的鼓泡床锅炉运行实践中已积累了大量的点火经验。
如漳平电厂的木炭引燃微流化点火,江门甘蔗化工厂和电厂的分床点火,以及后来国研究机构和锅炉厂家开发的床下点火技术和密相区油枪点火技术都获得了不同程度的成功。
国外开发的较为典型的点火技术有CE、川崎、德国巴柏葛和英国一些公司的床下热烟气点火,斯坦缪勒、英国BP/CSL的床上火炬点火等,所用的点火燃料有轻油、天然气、丙烷等。
由于床上点火时加热床层的热效率不高,一般不超过40%,造成点火燃料的浪费和点火成本居高不下,因此火床下点火已被越来越多的厂和研究机构所重视。
目前多数循环流化床锅炉均采用床下点火。
一、床层升温过程流化床锅炉点火启动就是将床料加热至运行所需的最低温度以上,以便实现投煤后能稳定燃烧运行。
要把室温下静止状态的底料转变为流化状态正常燃烧着的床料,这是流化床燃烧首先要解决的一个问题。
流化床的点燃要比煤粉炉中煤粉的点燃或层燃炉中煤块的点燃困难得多。
这是因为从点燃底料到正常燃烧是下个动态过程,燃用的通常又是难以着火的劣质煤。
循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响参
考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运
行的影响参考文本
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1 前言
目前,国产循环流化床电站锅炉启动过程中的燃烧事
故时有发生,启动中的床料结焦问题比较普遍,特别是启
动过程中的炉内爆燃事故直接危及到人身设备安全,而事
故的产生与点火系统的设计缺陷有直接的联系。
循环流化床(CFB)锅炉具有燃料适应性广、燃烧稳定、
在燃烧过程中利用脱硫剂实现脱硫、中温燃烧因而抑制
NOX的生成、环保性能好以及优越的调峰性能等诸多优
点。
CFB的设计工况下,炉膛内主要是高温惰性物料,燃
料只占炉内总物料量的5%~10%或更少,所以,燃料进入
炉膛后,便被高温物料包围,迅速被加热到着火温度,稳
定燃烧。
因此,一般认为CFB的燃烧不存在问题。
电站实际运行显示,CFB的运行稳定性好。
但锅炉的实际运行情况与设计要求总是不一样的。
在CFB的启动过程中,由于物料是冷态的,燃料着火的外在条件不具备,如何使床料达到适当高的温度以保证煤的燃烧是主要问题。
作为启动热源的点火系统设计就显得重要。
2 点火燃烧器的发展与应用状况
循环流化床锅炉技术是在实验中发展完善的,其点火装置也是在实践中不断发展的。
因此,在应用中存在一些问题需要解决。
CFB锅炉启动时,床内物料流态是由固定床到鼓泡床、进而发展为紊流床状态。
木柴点火时,加热与床层蓄热主要发生在固定床阶段,对于油点火器,床料加热时必需处于流化态,加热主要在鼓泡床阶段完成。
流化床早期
采用了木柴固床点火方式。
其一是,这种点火方式来自于火床炉,经验成熟;其二是,这是流化床锅炉特点所决定的,鼓泡流化床锅炉的燃烧与传热是在床料中进行的,所以,床截面大,床料多,点火蓄热要求多,木柴点火采取固定床方式,避免了流化风的散热,木柴燃烬形成的高温木碳层蓄热能力大,对这种大床面多床料的启动非常有利。
但其缺点是木柴耗量大,过程复杂,启动时间长。
CFB 的燃烧与传热在整个炉膛中进行,使床截面大幅度减少,相应地减少了流化风量,利用油燃烧器能方便地对床料加热,实现点火启动。
所以,电站CFB启动时主要用油燃烧器流态化点火。
流态化点火时,能量平衡式为:
由上式看出,点火燃烧器的放热①是克服流化风带走的热损耗,②是克服床料向受热面的散热,③是加热床料,可见,要顺利完成点火启动,①是增加燃烧器能量,②是减小流化风量,③是减少散热损失。
其中第③条对于给定的
锅炉来说改变的余地较小。
点火装置和风量的变化较多,影响大。
床上油枪点火装置可以投入大量燃料,也可以多点布置燃烧器,使总的点火能量能够克服散热和流化空气带走的热量,使床温迅速上升到煤着火温度。
由于这种方式,燃烧器置于床层上方,床料吸收的热量只是燃烧器火炬放出热量的一小部分,散热损失大;同时,由于实际上应用时床料是选用宽筛分(0~6mm)炉渣,煤粒度也在0~
10mm之间,实际上的完全流化风量大,这样,在床上油枪布置位置略高时,甚至不能完成点火过程〔1、2、3〕。
早期人们也在床下设计了点火油枪,意在加热热风,间接加热床料。
但这种方式直接危及风室和布风板与风帽安全,实际上没有被应用。
为了提高点火器效率,同时克服床下布置油枪的缺点,近年发展了热烟气发生器点火装置,也称风道燃烧
器。
流化风经燃烧器时与燃料混合并燃烧,形成900℃的热风,经过绝热风道、风室进入床内,流化物料并加热之。
由于气固两相间的传热强烈,点火燃烧器的热量可以有效转移给床料。
燃料利用率高。
3 风道燃烧器的理论与实验
风道燃烧器点火装置在理论上是一个比较理想的点火方式。
一般认为,由于循环流化床中气固相间的强烈混合及良好接触,使气体与颗粒之间的传热瞬间达到热平衡。
文献〔4〕在以石英砂为床料的实验室研究显示,流化床层温度除床层入口处很小区域外的密相区温度十分均匀,气体温度的变化在很小的床高区域内完成,实验显示的高度为20mm。
文献〔5〕的研究显示,热气流速度越高,气相与固相温度的整体水平提高,颗粒越细,热交换越强烈,气固两相间的温差越小。
气固相的温度变化主要在床层的下半部进行。
实际运行中发现,风道燃烧器点火装置加热床料存在一个床温上升的限度〔6〕。
这与实验室结果是不相一致的。
分析两者的条件可以发现:首先,实验室研究中,粒子是细粒子,最大粒径0.87mm,而实际上运行中使用的床料粒径为0~6mm,煤的粒径范围为0~10mm。
一方面,粒径的增大使得床料完全流化的流化风速提高,流化风带走的热量增加;另一方面,粒径的增大使得气固间的传热减弱,空气与粒子间的温差加大,为实现床温达到点火投煤温度要求,则必然要提高热风温度。
其次,实验室中,热空气热源稳定,温度均匀,实验温度低,而实际上的CFB点火温度要求高,因为设备材料的限制,最高温度点不得超过900℃,因而限制了单台燃烧器的出力。
由于漏风等问题的存在,进入炉膛的流化风实际上更大,加剧了热风的不均匀性,增加了热风损失,使实际的加热能量变得不足。
也就是说,点火能量的不足是风道燃烧器点火
失败的主要原因。
文献〔6〕的3台50MW20t/hCF B的运行情况说明了这一点。
由于点火器的问题,实际运行中,为了实现点火,往往是采取降低点火投煤温度和尽量减少一次风量的方法。
拉克拉3×50MWCFB电站锅炉的点火投煤温度为538℃降为450℃(燃用褐煤,风道燃烧器),1台75t/hCFB床上点火的投煤温度降至430~450℃。
这实际上是一种牺牲安全性的做法。
降低床温增加了点火的难度,提前了投煤时间,延长了点火过程,增加了可燃物在炉膛内聚积的危险。
运行中,由于点火能量不足,为了提高床温,常常是添加引子煤以提前煤的着火时间。
同时,尽量降低一次风量,以减少风的带出热量。
这样使得点火过程中的结焦事故频繁发生;由于运行操作难度增大,会因操作不当引发炉内爆燃事故。
某75t/hCFB锅炉连续发生的点火打炮
事故教训已经证明了这一点,设计制造部门必须注意这一问题。
4 正确设计点火系统
大型CFB锅炉要设计许多个风道燃烧器是不太现实的。
又由于耐火材料限制,单个风道燃烧器的负荷也有一个限度。
在锅炉容量增加时,床截面增加,仅用床上点火器启动也的确存在一定困难。
但是,不能以降低投煤的床温、牺牲设备安全的方式来解决。
正确的方式应是,采取混合点火系统设计方式。
首先,根据实际启动时的床料多少、完全流化时风量大小,确定点火启动所需热量,根据布置情况尽量布置风道燃烧器。
在风道燃烧器总发热量不足时或者无备用热量时,在炉内床的静止床面上方增加床上油枪点火器设计,对于以点火加热床温为目的的床上燃烧器设计,油枪应靠近床面,对于带助燃风的设计,油枪应斜向下指向床面。
在流化启动时,油枪火焰可以与流化的床料上部区粒子发生对流与辐射热交换。
这样的设计有以下优点:(1)总发热量有保证。
分负荷设计克服了仅有床上燃烧器或者只有风道燃烧器时总负荷受场地限制的缺陷,使总热量足以加热床温并留有裕度;(2)由于两种燃烧器风源不同,启动时,1、2次风机同时开启,保证了炉内稀相区的空气流量,这有利于防止可燃气体在炉内的积聚。
(3)足够多的启动热量可以使启动流动状态处于完全流化区,防止了较大颗粒和煤块的局部沉积发生结焦的危险。
需要说明的是,床上油枪的位置,如仅以加热床料为目的,油枪要靠近床层;这种设计的点火器只能作为点火启动用。
对于设计为带低负荷的床上燃烧器,其油枪位置应离开床面一定距离,以防止造成床料结焦〔1〕。
5 结论
(1)锅炉在点火启动过程中频繁发生燃烧事故与其点火
安全文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K157系统存在的设计缺陷有直接关系。
(2)点火系统设计的好坏直接关系CFB锅炉的安全运行。
在点火器的设计中,首先应保证点火燃烧器总发热量满足床料被加热到安全投煤的温度,并有一定裕度,确保点火时的流态处于完全流化状态,防止燃烧事故发生。
在具体设计时,尽量设计多个风道燃烧器,并辅之以床上点火油枪燃烧器,在保证总发热量的前提下,提高启动燃料利用率。
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