锅炉吹灰器—流化床锅炉与煤粉炉区别
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吹灰器网讯——煤粉炉与流化床锅炉区别发布时间:2013-12-07 12:24吹灰器锅炉吹灰器燃气脉冲吹灰器弱爆吹灰器声波吹灰器吹灰器厂家与蒸汽吹灰比较循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。
当下我国循环流化床锅炉已进入大型化生产阶段,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。
循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,由于流化床锅炉发展时间较短,目前运行调整及事故处理技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。
本文只对几个突出的问题提出自己的看法。
调试试运:一、调试试运1. 锅炉启动前的冷态试验目的:锅炉燃烧工况的稳定性和经济性对现代大型火力发电机组安全经济运行有着至关重要的作用,煤粉炉燃烧工况的优劣在很大程度上取决于燃烧器及炉膛的空气动力工况。
通过冷态空气动力场试验基于炉内冷态模化技术理论,可以了解并掌握炉内及燃烧器流动规律,验证设计及运行方案;对已有运行不正常的燃烧设备,可通过模化或冷炉试验找出其改正的措施。
循环流化床锅炉通过冷态试验可以充分了解锅炉整体性能,掌握设备运行的基本参数,为热态运行提供可靠的参考数据。
冷态试验是循环流化床锅炉顺利点火启动和安全稳定运行的基本保证。
2. 冷态试验的内容:煤粉炉通过冷态试验主要确定燃烧系统的配风均匀程度、一二次风的混合情况、四角喷燃器角度及切圆的大小、旋流燃烧器回流区的大小及回流量变化情况、燃烧器的阻力特性;找出合理的运行方式:如低负荷的运行办法、四角燃烧中缺角运行的影响、停用个别旋流燃烧器的方式等。
循环流化床锅炉通过冷态试验主要确定不同风量时的布风板阻力,作出布风板阻力随风量变化的特性曲线;确定不同料层高度下的临界流化风量并计算出热态运行最小风量;检查布风板布风的均匀性。
循环流化床锅炉与煤粉炉得区别锅炉得分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉与旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉就是流化床锅炉得一种;煤粉炉就是火室燃烧锅炉得一种。
层燃与室燃得区别: 室燃锅炉包括燃煤(即煤粉)锅炉、燃气锅炉与燃油锅炉。
煤粉炉首先要通过磨煤机把煤磨到一定细度再以一次风送入燃烧器并引燃,增加二次风、三次风等以利继续燃烧。
煤粉悬浮在燃烧室空中,混合燃烧剧烈。
流化床燃烧方式就是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧方式之间得燃烧方式,床内得固体颗粒可以像流体一样从底部或侧面得空口中排出。
可以想象一下,床层得固体燃烧颗粒放在一块既能使气体通过又能在床层静止或者流体速度较小时不使颗粒落下得托板上,那么,不算提高通过床层得气体速度,燃料层就会随着气流速度得增大而相继出现不同得状态。
随空气流速度得增大,床料开始膨胀,燃料高度发生变化,气体对固体颗粒产生得作用力与固体颗粒所受得其她外力相平衡(主要就是重力),固体颗粒呈现出类似流体得性质,当这种流体以一定得速度向上流过固体颗粒层时,固体颗粒呈现出类似流体得现象称为流态化现象。
如果这时候床料内未产生大量得气泡,扰动并不强烈,把这种流化状态称为流化床。
循环流化床由快速流化床(上升段)、汽固物料分离装置与固体燃料回送装置组成。
循环流化床得优点就是燃料适应性广泛、有利于环境保护、负荷调节性能好、燃烧热强度大、炉内传热能力强、灰渣得综合利用性能好。
缺点就是大型化困难、自动化水平要求高、磨损严重。
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1、5~2、0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型就是目前环保节能型电厂得发展方向。
国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多得厂家也投入了循环流化床锅炉得研制与生产,安装循环流化床锅炉得坑口电站遍及全国各地。
doi :10.3969/j.issn.1009-3230.2019.02.007循环流化床锅炉与煤粉锅炉之选择杨青山(中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司,哈尔滨150078)摘要:热电联产项目是选择循环流化床锅炉还是煤粉锅炉?通过对两种炉型在环境保护、投资成本、运行费用和供热安全方面的比较,发现煤价对项目的收益影响巨大,然而国家对燃用劣质煤制定了暂行办法,故选用何种炉型不能一概而论,应根据当地环保排放要求并综合考虑技术经济指标选择采用循环流化床锅炉或煤粉锅炉。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉锅炉中图分类号:TK229.2文献标志码:A 文章编号:1009-3230(2019)02-0023-04Selection of Circulating Fluidized Bed Boiler and Pulverized Coal BoilerYANG Qing -shan(Heilongjiang Electric Power Design Institute Corporation Limited of China Energy Engineering Group ,Harbin 150078,China )Abstract :Is the cogeneration project a circulating fluidized bed boiler or a pulverized coal boiler ?By comparing the environmental protection ,investment cost ,operating cost and heating safety of the two furnace types ,it is found that the coal price has a great impact on the project's income.However ,the state has formulated a temporary method for burning low -quality coal.The type cannot be generalized.Circulating fluidized bed boilers or pulverized coal boilers should be selected according to local environmental emission requirements and comprehensive consideration of technical and economic indicators.Key words :Circulating fluidized bed boiler ;Pulverized coal boiler0引言收稿日期:2018-10-18修订日期:2018-12-28作者简介:杨青山(1971-),男,大学本科,高级工程师,现从事项目经理工作。
循环流化床锅炉与煤粉炉得区别锅炉得分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉与旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉就是流化床锅炉得一种;煤粉炉就是火室燃烧锅炉得一种。
层燃与室燃得区别: 室燃锅炉包括燃煤(即煤粉)锅炉、燃气锅炉与燃油锅炉。
煤粉炉首先要通过磨煤机把煤磨到一定细度再以一次风送入燃烧器并引燃,增加二次风、三次风等以利继续燃烧、煤粉悬浮在燃烧室空中,混合燃烧剧烈。
流化床燃烧方式就是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧方式之间得燃烧方式,床内得固体颗粒可以像流体一样从底部或侧面得空口中排出、可以想象一下,床层得固体燃烧颗粒放在一块既能使气体通过又能在床层静止或者流体速度较小时不使颗粒落下得托板上,那么,不算提高通过床层得气体速度,燃料层就会随着气流速度得增大而相继出现不同得状态。
随空气流速度得增大,床料开始膨胀,燃料高度发生变化,气体对固体颗粒产生得作用力与固体颗粒所受得其她外力相平衡(主要就是重力),固体颗粒呈现出类似流体得性质,当这种流体以一定得速度向上流过固体颗粒层时,固体颗粒呈现出类似流体得现象称为流态化现象。
如果这时候床料内未产生大量得气泡,扰动并不强烈,把这种流化状态称为流化床。
循环流化床由快速流化床(上升段)、汽固物料分离装置与固体燃料回送装置组成。
循环流化床得优点就是燃料适应性广泛、有利于环境保护、负荷调节性能好、燃烧热强度大、炉内传热能力强、灰渣得综合利用性能好。
缺点就是大型化困难、自动化水平要求高、磨损严重。
循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1、5~2、0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型就是目前环保节能型电厂得发展方向、国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段,国内越来越多得厂家也投入了循环流化床锅炉得研制与生产,安装循环流化床锅炉得坑口电站遍及全国各地。
循环流化床锅炉与煤粉锅炉的比较作者:赫耀兰来源:《中国新技术新产品》2013年第11期摘要:主要介绍了循环流化床锅炉与煤粉锅炉各自特点,并进行比较,以及实际中的应用。
关键词:循环流化床锅炉;煤粉锅炉;特点;比较中图分类号:U26 文献标识码:A循环流化床锅炉燃烧技术具有燃烧效率高、负荷调节范围大、飞灰和炉渣可综合利用等优点的洁净燃烧技术。
近些年来循环流化床锅炉在我国得到突飞猛进的发展,但在使用的过程中也暴露了许多问题,主要如下:锅炉受热面的磨损、爆管;耐火防磨内衬材料磨损、开裂脱落;风帽的漏渣、磨损;冷渣器的落渣堵塞;燃煤粒径过大;灰渣含碳量高;蒸汽温度难以保证;燃烧系统热工自动化无法投用;辅机配套不成熟、连续运行时间短等缺点。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优越性1.1 燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合燃用宽筛分燃料,燃料的给煤机粉碎系统简单易操作。
所以,循环流化床锅炉的整体低于同等容量的煤粉锅炉。
1.2 燃烧效率高。
对常规的煤粉锅炉,若煤种达不到设计值,效率一般可达到85~95%,而循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧效率可达到95~99%。
循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有以下特点:气固混合良好,燃烧速率高;其次是飞灰的再循环燃烧。
1.3 负荷调节范围大,负荷调节快。
当负荷变化时,只需要调节给煤量、空气量和物料循环量,而不必像煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。
一般来说,循环流化床锅炉的负荷调节比可达3:1~4:1。
负荷调节速率也很快,一般可达到每分钟4%左右。
1.4 高效脱硫。
由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。
这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。
当钙硫比为1.5~2.0时,脱硫率可达85~90%。
循环流化床锅炉与煤粉炉有什么区别循环流化床锅炉的基本特点如下:(1)低温的动力控制燃烧。
其燃烧速度主要取决于化学反应速度,决定于温度水平.物理因素不再是控制燃烧的主导因素.(2)高速度、高浓度,高通量的固体物料流态循环过程.循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式的循环运动中逐步完成的.(3)高强度的热量、质量和动量传递过程.循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料来回循环实现的,炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速,从而从整个炉膛内温度分布很均匀.(4)负荷不同,流化状态发生变化,最低为0.循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉在结构与运行方面有什么区别呢?它与常规煤粉锅炉在结构与运行方面的区别有以下方面:(1)燃烧室外底部布风板是循环流化床锅炉特有的设备,其主要作用是使流化风均匀地吹入料层,并使床料流化.对布风板的要求是在保证布风均匀条件下,布风板压降越低越好.(2)床料循环系统是循环流化床锅炉结构上的主要特征:由高温旋风分离器和飞灰回送装置组成,其作用是把飞灰中粒径较大、含碳量高的颗粒回收并重新送入炉内燃烧.(3)循环流化床锅炉的入炉煤粒大.一般燃用粒径在10mm以下的煤即可,但要求燃料破碎系统稳定可靠.(4)循环灰参数对锅炉运行的影响.锅炉负荷通过热量平衡和飞灰循环倍率两方面来调节。
循环流化床锅炉运行时,其单位时间内的循环灰量可高达同单位时间内燃煤量的20~40倍。
由于灰的热容大很多,因此循环灰对燃烧室下部的温度平衡有很大影响,循环流化床锅炉燃烧室下部未燃带一般或根本不布置受热面,煤粒燃烧产生的热量则由烟气粉炉中,蒸发受热面的出力主要取决于炉膛温度,而在循环流化床锅炉中,床层温度基本不随负荷变化,或在小范围内波动。
运行中烟气携带的飞灰颗粒量成为影响蒸发受热面的重要因素.因此,循环流化床锅炉可以从热量平衡和飞灰循环倍率两个方面来调节锅炉负荷.(5)循环流化床控制系统要求高。
由于循环流化锅炉内流态化工况、燃烧过程较煤压、床层密度、汽温、汽压等,同样对于选择性流化床冷渣器和旋风分离器来说又要多两倍的控制参数,所以需要调整的参数比煤粉炉要高出许多,因此其控制系统较同等容量的煤粉炉要求高.另外,由于循环流化床锅炉的磨损相对比较严重,各种温度、压力和流量测点磨损程度也会增加很多,保证各测点正常工作的任务也异常艰巨,这对控制系统的要求随之提高.。
煤粉炉粉煤灰与循环流化床粉煤灰矿物学性质比较王恩【摘要】为了提高粉煤灰的利用率,通过化学成分分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、X射线衍射光谱(XRD)分析和核磁共振分析,对煤粉炉和流化床2种粉煤灰的形貌、物相组成和活性进行了表征,研究了2种粉煤灰矿物学性质的差别.试验结果表明:2种粉煤灰在形貌和物相上存在较大的区别.形貌上,煤粉炉粉煤灰中存在大量的玻璃微珠,而流化床粉煤灰由于成灰温度低不存在玻璃微珠;物相上,煤粉炉粉煤灰中存在较大量的结晶类矿物,而流化床粉煤灰多为非晶玻璃态物质.通过核磁共振分析发现煤粉炉粉煤灰中硅氧结构和铝氧结构的聚合度较高,不利于活性组分溶出.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)004【总页数】4页(P26-29)【关键词】煤粉炉粉煤灰;流化床粉煤灰;形貌分析;物相分析;核磁共振【作者】王恩【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京100013;煤炭资源高效开采和洁净利用国家重点实验室,北京100013【正文语种】中文【中图分类】O643.1粉煤灰是指燃煤电厂以及煤矸石、煤泥资源综合利用电厂锅炉烟气经过除尘器收集后获得的细小飞灰和炉渣,其物理化学性能与燃料、煅烧的炉型和形成过程密切相关。
根据我国目前发电厂的锅炉类型,可将粉煤灰分为煤粉炉粉煤灰和循环流化床粉煤灰。
煤粉炉粉煤灰指以优质煤粉为燃料的锅炉产生的灰渣。
这种炉型成灰温度多为1 200~1 400℃或更高。
煤粉炉粉煤灰比表面积通常>400 m2/kg,电除尘回收的粉煤灰颗粒很细,比表面积>600 m2/kg,活性较高,目前利用率也较高,主要用于配制高性能混凝土、路基材料、粉煤灰水泥和制品[1-3]。
循环流化床粉煤灰是循环流化床锅炉燃烧时产生的灰渣。
该炉型燃烧的不是煤粉,多为煤矸石、选煤厂煤泥、中煤等劣质颗粒状的煤(灰分≥30%)。
造渣的温度也较低,为800~900℃。
该种锅炉的粉煤灰颗粒很粗,多数为0.5~2 mm,比表面积≤300 m2/kg。
流化床锅炉是一种特殊类型的锅炉,其工作原理和特点如下:
工作原理:
1.流化床技术:流化床是指在特定的气流条件下,固体颗粒(如煤粉、燃
煤等)在气流的作用下呈现流态化状态。
在流化床锅炉中,通过在炉膛
内注入空气或气体,使固体颗粒在气流中呈现出类似液体的流动状态。
2.燃烧过程:煤粉或其他固体燃料被喷入流化床炉膛,与预热的空气或气
体一起在流化床中混合燃烧。
在高温和充足氧气的条件下,燃料在流化
床中发生燃烧反应。
3.传热效率:流化床炉膛内颗粒的流动性使得热量传递更加均匀和高效,
有利于提高燃料的利用率和热能转换效率。
特点:
1.环保节能:流化床锅炉由于燃烧过程中的高温和充足氧气条件,有助于
燃料充分燃烧,减少污染物排放,达到节能环保的效果。
2.燃料适应性强:流化床锅炉对燃料的适应性较强,可以使用各种固体燃
料,如煤粉、燃煤、生物质颗粒等。
3.操作灵活性:流化床炉膛内的流动性使得操作更加灵活,容易调节和控
制燃烧过程,适应不同负荷条件。
4.燃烧效率高:由于颗粒在气流中流动,使得燃料能够充分混合和燃烧,
热传递效率高,燃料利用率较高。
5.炉内温度均匀稳定:流化床炉膛内颗粒的流动性质,使得炉内温度分布
较为均匀稳定,避免了炉内温度不均匀带来的问题。
流化床锅炉由于其高效节能、环保、适应性强等特点,在工业生产和能源利用方面得到了广泛应用和推广。
循环流化床锅炉与煤粉锅炉之优劣作者:孙光张志宏王贵新来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第07期摘要:通过对循环流化床锅炉与煤粉锅炉学习与研究,得出循环流化床锅炉与煤粉锅炉的优劣。
关键词:循环流化床锅炉煤粉锅炉优缺点锅炉的分类有很多种,按燃烧方式可分为:火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉和旋风燃烧锅炉。
循环流化床锅炉是流化床锅炉的一种;煤粉炉是火室燃烧锅炉的一种。
循环流化床锅炉在运行中的问题要较煤粉锅炉多,连续运行小时数要比煤粉炉短,若立足于燃烧劣质煤,供煤质量不稳定,且煤质含硫量高,环境排放要求苛刻,对各种煤质良好的适应性,应考虑循环流化床锅炉。
1 循环流化床锅炉相比煤粉锅炉的优点1.1 燃烧热强度大,炉内传热能力强。
由于循环流化床锅炉采用飞灰再循环系统,燃烧热强度比较高,截面热负荷可达3~8MW/m2,接近或高于煤粉炉,炉膛容积热负荷为1.5~2MW/m3是煤粉炉的8~10倍。
流化床炉内传热主要是上升烟气和物料与受热面的对流换热和辐射换热,炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉锅炉炉膛的辐射传热系数大得多。
与煤粉炉相比较,可大幅节省受热面的金属耗量。
1.2 燃料系统比较简单。
流化床锅炉是适合于燃用宽筛分燃料(煤粒度要求为粒度范围0-10mm,50%切割粒径d50=2mm),燃料的制备破碎系统大为简化。
所以,循环流化床锅炉本体造价高于同容量的煤粉炉,省去了复杂的制粉系统,整体投资含土建仍低于煤粉炉。
1.3 对燃料适应性特别好。
循环流化床锅炉通过分离器及返料阀组成飞灰再循环系统,煤质的燃烧产生的飞灰循环量大小的改变可调节燃烧室内的吸热量及床料温度,只要燃料燃烧产生的热值大于把燃料本身及燃烧所需空气加热到稳定温度(850~950℃)所需的热量,这种煤就可在流化床内稳定燃烧,因此,各种煤几乎都可在流化床锅炉中燃烧,用来烧各种劣质燃料最好不过。
对于燃料煤质量供给不稳定的企业是一种比较好选择。
吹灰器网讯——煤粉炉与流化床锅炉区别发布时间:2013-12-07 12:24吹灰器锅炉吹灰器燃气脉冲吹灰器弱爆吹灰器声波吹灰器吹灰器厂家与蒸汽吹灰比较循环流化床锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。
它几乎可燃用各种品质燃料,如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。
床内直接添加石灰石等脱硫剂,投资小、脱硫效率高(当Ca/S=1.5~2.0时,脱硫效率可达85%~90%)。
这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。
当下我国循环流化床锅炉已进入大型化生产阶段,安装循环流化床锅炉的坑口电站遍及全国各地。
循环流化床燃烧技术是一种新技术,锅炉结构特殊,燃烧方式与煤粉炉有本质的区别,由于流化床锅炉发展时间较短,目前运行调整及事故处理技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。
本文只对几个突出的问题提出自己的看法。
调试试运:一、调试试运1. 锅炉启动前的冷态试验目的:锅炉燃烧工况的稳定性和经济性对现代大型火力发电机组安全经济运行有着至关重要的作用,煤粉炉燃烧工况的优劣在很大程度上取决于燃烧器及炉膛的空气动力工况。
通过冷态空气动力场试验基于炉内冷态模化技术理论,可以了解并掌握炉内及燃烧器流动规律,验证设计及运行方案;对已有运行不正常的燃烧设备,可通过模化或冷炉试验找出其改正的措施。
循环流化床锅炉通过冷态试验可以充分了解锅炉整体性能,掌握设备运行的基本参数,为热态运行提供可靠的参考数据。
冷态试验是循环流化床锅炉顺利点火启动和安全稳定运行的基本保证。
2. 冷态试验的内容:煤粉炉通过冷态试验主要确定燃烧系统的配风均匀程度、一二次风的混合情况、四角喷燃器角度及切圆的大小、旋流燃烧器回流区的大小及回流量变化情况、燃烧器的阻力特性;找出合理的运行方式:如低负荷的运行办法、四角燃烧中缺角运行的影响、停用个别旋流燃烧器的方式等。
循环流化床锅炉通过冷态试验主要确定不同风量时的布风板阻力,作出布风板阻力随风量变化的特性曲线;确定不同料层高度下的临界流化风量并计算出热态运行最小风量;检查布风板布风的均匀性。
另外煤粉炉和流化床锅炉都要做风量标定试验,只是流化床锅炉对风量准确性的要求更高一些。
3. 启动前的准备:煤粉炉启动前需要准备充足合格的除盐水、足够的启动用燃油、炉前煤仓上入足够的燃煤。
流化床锅炉除需要满足以上条件外还需向炉内添加一定量的启动床料(粒度一般要求<8mm),同时对进入炉前煤仓的煤要求粒度<8mm。
锅炉点火:煤粉锅炉在启动中所采取的点火方式是在炉膛内点燃对角油枪,对炉膛内的耐火材料、金属受热面和烟气直接进行加热,并随着耐火材料、金属受热面和烟气温度的提高逐渐增加油枪的出力或增加点火油枪的投入数量,使炉膛内的烟气温度达到煤粉的着火温度。
随着煤粉锅炉容量的不断增加,点火油枪在炉膛沿高度方向布置的数量也不断增多。
循环流化床锅炉的点火一般分为床下点火、床上点火、床上床下联合点火,床上点火方式的主要优点是设备少,初投资少。
缺点是热利用率低,点火油耗大(相当多的热量被烟气带走,而没被用于加热下部床料),加热不均,特别是油枪雾化效果不好时易造成床料结渣。
床上点火方式适用于褐煤及烟煤点火,用于贫煤、无烟煤点火时所需油枪容量偏大。
床下点火方式的主要优点是热利用率高,锅炉点火油耗低,而且加热均匀,升温稳定;缺点是热功率不太大(受布风板风帽阻力的限制),故单独采用此种点火方式只能用于点燃褐煤、烟煤等易燃煤种。
联合点火方式是将床上枪与床下枪联合使用,发挥它们各自的优点,弥补对方的不足,联合点火方式与单独使用床上点火、床下点火方式相比,既能降低床下枪的实用热功率以减少烧坏点火风道浇注料和膨胀节的风险,又能降低床上枪的实用热功率,防止加热不均或油雾化质量不好引起的床料结焦,特别适用于燃用贫煤及无烟煤的锅炉。
锅炉加热利用燃油的放热加热烟气的温度,再利用热烟气加热炉膛内的床料,以不断提高床层的温度水平达到煤粒的着火温度。
从结构上讲,床下风道点火器不仅要用来对炉膛内的耐火材料、金属受热面和烟气进行加热,还要用来对床下风道、平衡风室、旋风分离器、J阀回料装置中的耐火材料和床层物料进行加热,因此循环流化床锅炉的启动时间和在启动过程中的燃油量都比煤粉锅炉要大的多,而且它在启动过程中所受到的升温、升压速度的限制条件也比煤粉锅炉要多。
以300MW机组为例循环流化床锅炉的启动时间一般为6~8小时,煤粉炉一般为5~6小时。
4. 锅炉投煤:煤粉锅炉的煤粉是靠煤粉气流和炙热的烟气在强烈混合后所吸收的对流换热,以及炉膛四壁和高温火焰的辐射换热来达到着火温度的。
研究表明,烟气的对流换热是主要热源。
当烟气温度达到煤粉的着火温度时(一般由高温过热器出口烟温来判断),就可以适时的投煤。
当煤粉气流着火燃烧逐渐形成火炬后,就可以逐步增加给煤量,减少油枪的出力了。
循环流化床锅炉的煤粒进入炉膛后被大量炙热的床料加热到着火温度后,析出挥发分、开始火燃烧。
由于每秒种新加入床内的冷燃料只占床料的1%左右,大量的热床料不与新加入的燃料争夺氧气,却提供了一个蓄热量很大的热源。
煤粒燃烧所放出的热量,其中一部分又用来加热床料,使床内温度始终保持在一个稳定的水平。
由于循环流化床锅炉点火方式的限制,被加热的床层温度存在上限,这恰好也在煤粒着火温度的下限附近,因此在投煤的初始阶段,煤粒在床内并不能充分燃烧。
凭借“间断投煤逐步提高床温”这一手段,在床温达到煤粒着火温度以上时,就可以连续投煤了,不同的煤质采用不同投煤温度。
随着床温的上升和投煤量的增加,燃油量就可以逐步降低了。
5. 升降负荷:煤粉炉炉膛中心温度一般在1600℃左右,进入锅炉的煤粉很细约0.02mm,锅炉升降负荷时随着煤量与风量的增加,进入炉内的煤能够迅速完全燃烧,炉内热负荷跟着迅速上升,降负荷时随着煤量与风量的减少,炉内热负荷迅速下降,负荷在短时间能够达到预定目标,协调控制升降负荷速率能达到10MW/min。
循环流化床锅炉运行中床温一般控制在900℃左右,进入锅炉的燃煤粒度<10mm,锅炉升负荷时煤进入炉膛后须经历吸热-挥发份析出-挥发份燃烧-煤粒爆裂-焦炭燃烧一系列过程后才能够完全燃烧,升负荷过程中初期负荷上升较慢,当增加的煤开始着火后负荷会迅速上涨,降负荷时由于炉内有大量的炙热床料,为了保证锅炉流化正常,一次风的减少幅度不能和煤量呈对应关系,一次风的减小幅度小于煤量,床温略有降低,床料的蓄热需要的到一定程度的释放,所以负荷下降速度较慢。
协调控制升负荷率最大6MW/min。
6. 燃烧调整:煤粉锅炉将燃煤经制粉系统磨制成粒度约1-300μm的细煤粉,然后经燃烧器与助燃的二次风热空气一起喷入炉膛,煤粉与助燃热空气在炉膛内强烈混扰、悬浮燃烧,大约经几秒钟的时间就完成了燃料的燃烧过程,锅炉燃烧情况主要通过火焰监视器来监视。
燃烧后产生的灰份约有90%左右以细灰的形态随烟气一起掠过锅炉的各级受热面进行换热后离开炉体。
当主、再热器超温或局部受热面超温时,除调整减温水外燃烧上采取增加下层火嘴出力,减少上层火嘴出力,必要时停止部分上层火嘴,增加上层二次风量降低火焰中心位置来调整。
循环流化床锅炉取消了煤粉锅炉的制粉系统,将燃煤直接细碎成粒度在0-8mm的煤粒后,经给煤机送入炉膛的床内(密相区),从床下进入的热一次风将床层物料和煤粒充分流化,煤粒与床料发生强烈的碰撞和换热,迅速引燃、着火燃烧。
大的颗粒在床内燃烧;细颗粒则随着烟气流向至炉膛上部(稀相区)继续燃烧换热,其中一部分细颗粒聚集成大的粒子团克服不了重力的作用在近炉壁处又向下运动,而炉膛中心相对较稀的气-固相继续向上运动,形成了一个强烈的颗粒炉内循环;相对较稀的气-固相夹带着大量未燃尽的颗粒离开炉膛后,进入旋风分离器,将烟气中夹带的大部分物料颗粒分离出来,再经回料装置送会炉膛床内继续燃烧和利用,构成了一个大的物料炉外循环。
而后的烟气则同样经过锅炉的各级受热面进行换热后离开炉体。
锅炉燃烧情况主要通过床温与床压来判断。
当主、再热器超温或局部受热面超温时,除调整减温水外燃烧上采取适当降低锅炉床温,降低炉膛上部及烟道整体烟气温度,降低锅炉床压,减少炉内循环灰量的方法来调整。
7. 机组调峰:根据电网结构,机组调峰不可避免,煤粉锅炉调峰时当负荷低于额定值50%时,就会出现燃烧不稳,需要投入助燃油枪,以稳定燃烧避免突然熄火或爆燃事故。
如果是短时间的停机调峰或机组故障跳闸,重新启动时由于汽轮机缸温较高,冲转时需要较高的蒸汽温度,锅炉启动时由于炉膛稳定性较低,投油、投粉后还需要很长时间才能将汽温烧至需要参数。
循环流化床锅炉炉内有大量的惰性炙热床料,运行时不会出现突然熄火,即使锅炉故障发生MFT,炉膛温度也不会向煤粉炉一样骤然下降,所以循环流化床锅炉的低负荷稳燃区比煤粉锅炉的要低的多,一般在30%额定负荷能够稳定运行,甚至更低。
如果是短时间的停机调峰或机组故障跳闸,锅炉启动时可以实现不投油启动,大量节约燃油,同时由于炉内有大量的高温床料,所以即使停炉后,主汽温度的下降也非常缓慢,锅炉热态启动时迅速投煤,床温及烟气温度很快能够接近正常运行温度,主、再热汽温也能够很快达到冲转参数,缩短恢复时间。
8. 一、二次风的配比及作用煤粉锅炉的一次风作用主要是通过燃烧器向炉膛内喷射煤粉气流,为煤粉的燃烧提供基本的氧气;二次风用来控制总风量。
一、二次风相互作用来调整炉膛火焰的中心高度和控制火焰偏斜。
由于一次风系统的阻力相对较小,一次风所需的压力也不是很高。
循环流化床锅炉的一次风最主要的作用是克服平衡风室和床层的阻力对炉膛床料进行充分流化,为炉膛内物料的整体循环提供充足的动力,同时为入炉煤的燃烧提供基本的氧气,另外对给煤系统提供必要的播煤风量;二次风还是用来控制总风量,为炉膛上部稀相区的未燃煤提供燃烧所需的氧气,不过由于循环流化床锅炉燃烧机理的不同,通过分级配风,还可有效的控制氮氧化物的排放量。
由于一次风的用途多、系统阻力大,要求的一次风压力和风量都较同容量的煤粉锅炉大。
9. 锅炉停炉停炉过程中,在汽水系统上的操作两种锅炉没有区别,在燃烧系统上也基本是按照各自的步骤逐渐减少和停止燃料的供应,待熄火后,继续维持风机运行5分钟左右,借以清除炉膛和烟道内的可燃物,当氧量上升到大于15%后,停止风机的运行并关闭挡板。
在停炉过程中,循环流化床锅炉比煤粉锅炉多执行的操作就是要注意对炉膛床压的控制。
这是因为在停炉过程中随着燃料量和风量的逐步减少,炉内的循环物料量也会相应减少。
大量的悬浮物料从稀相区落至床内,造成炉膛床压和差压的迅速上升,为了保证床料的基本流化,防止局部流化不良导致结焦,在一次风量逐步减少的情况下,只有通过冷渣器将大量的床料排出炉膛以维持适当的停炉床压。
因此,在停炉过程中,冷渣器一般始终保持运行,直至床压达到要求。