高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨参考文本
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循环流化床锅炉运行问题与对策研究摘要:循环流化床锅炉运行过程中受到环境、操作等影响,可能发生运行问题,影响生产效率。
了解循环流化床锅炉运行常见问题,并掌握问题成因,采取有效的对策解决问题是提高锅炉运行效率与稳定性的关键。
文章介绍了几种循环流化床锅炉运行常见问题,并提出了相应的解决对策。
关键词:循环流化床锅炉;问题;对策引言:循环流化床锅炉可以高效脱硫,运行稳定、效率高,在石油化工、能源产业上广泛应用。
循环流化床锅炉运行过程中常见运行稳定及返料温度高、给煤系统堵塞等问题,影响循环流化床锅炉正常运行,耽误生产。
为了保证生产,应当了解并掌握循环流化床锅炉运行常见问题,并采取有效对策进行解决。
一、循环流化床锅炉运行常见问题(一)运行温度及返料温度高循环流化床锅炉运行温度及返料温度高,会增加氮氧化物排放量,同时容易引起锅炉结焦,必须停炉。
引起温度高的原因可能是煤的颗粒不均匀、飞灰循环不畅、返料风阀位置不当等。
煤的颗粒不均匀,粒径差别较大的情况下,大颗粒的煤在循环流化床的床面上,一次风难以吹起来,不利于全炉膛燃烧,导致燃烧空间上移,灰在未燃烬的情况下进入旋风分离器,返料温度超出正常范围[1]。
飞灰循环较差会造成灰量少,返回炉膛的灰不够床面的冷却,引起床面温度高。
循环流化床锅炉运行过程中,需要通过分离器进行二次返料,从返料中分离出一部分。
分离器采取百叶窗式,位置在省煤器后、空顶器前。
如果返料风阀位置不当,容易出现返料口的水冷壁冲刷,引起泄漏。
(二)给煤系统堵塞循环流化床锅炉运行期间容易发生给煤系统堵塞情况,主要原因有下面几个方面:第一,煤存放的地方空间小,保存措施不当,阴雨天气容易导致煤潮湿,发生蓬煤。
第二,循环流化床锅炉的给煤系统连接上有太多的棱角。
第三,烧煤时掺入过多的气化灰,具有较大粘度,螺旋给煤机与煤种不匹配。
第四,给煤方案采用的是负压给煤[2]。
第五,给煤系统有太多的中间环节,给煤管在操作层下方,螺旋给煤机在操作层上方。
循环流化床锅炉的技术特点范本循环流化床锅炉是一种新型的高效能、低污染的燃煤锅炉,其主要技术特点如下:1. 循环流化床燃烧技术:循环流化床锅炉采用空气作为流化介质,将燃烧过程中生成的煤气在床层上进行循环流动,同时利用床层内气固两相的密集相互作用,使燃料在床层内进行燃烧。
这种燃烧方式使燃料与空气充分混合,有效提高了燃烧效率。
2. 高效能燃烧:循环流化床锅炉采用的循环燃烧技术,使得燃料在床层内停留时间长,燃烧温度高,热负荷分布均匀,燃烧效率高。
同时,循环流化床锅炉还具有燃烧温度分布宽、反应速度快、热负荷迅速调节等特点,更好地适应了燃煤锅炉的工况变化。
3. 低污染排放:循环流化床锅炉通过在床层中加入石灰石等固体循环剂,可以捕集燃烧过程中产生的二氧化硫和氮氧化物等有害物质,减少了气体排放的污染物,达到了国家环保标准。
4. 燃煤适应能力强:循环流化床锅炉可以适应不同种类的燃料,如煤炭、煤矸石、褐煤等。
同时,循环流化床锅炉还可以调节燃料供给速度和空气分布,以适应燃料的不同特性,提高燃料的燃烧效率。
5. 热效率高:循环流化床锅炉通过改善燃烧过程的方式,使其热效率明显提高。
在一定条件下,循环流化床锅炉的热效率可以达到90%以上,大大降低了能源消耗和运营成本。
6. 全自动控制:循环流化床锅炉采用全自动控制系统,可以根据燃料质量、燃烧温度、燃料供给速度等参数进行实时调节,保证了锅炉的安全、稳定运行。
7. 燃烧过程稳定:循环流化床锅炉燃烧过程中,床层内气固两相流体动力特性稳定,温度、氧含量等参数均匀分布,燃烧过程可控性强,燃烧效果稳定。
8. 具有自清洗能力:循环流化床锅炉床层内的固体颗粒在流化过程中具有自我清洗能力,可以减少积灰和结渣现象的发生,延长锅炉的使用寿命。
以上是循环流化床锅炉的主要技术特点。
通过采用循环流化床锅炉,可以有效降低能源消耗,减少煤炭燃烧带来的污染物排放,提高燃烧效率,为环保节能提供了一种可行的方案。
高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨通过对某热电公司一台高倍率循环流化床锅炉在调试运行中发现的几个问题的分析和讨论,试图摸索出高倍率循环流化床锅炉运行过程中的一些内在规律,并提出相应的处理措施,以指导实际运行操作。
1.锅炉运行情况概述:1.1.该锅炉是由XX锅炉厂生产的XG-130/3.82-M13型中温中压、单汽包、单炉膛、自然循环、全悬吊全钢架“M”型布置的循环流化床锅炉,物料分离和回送装置采用蜗壳式汽冷旋风分离器和“U”型返料器,锅炉采用DCS系统进行控制、操作。
1.2.主要设计参数为:额定蒸发量变130t/h,主汽压力3.82Mpa,主汽温度450℃,锅炉热效率90.37%,物料循环倍率25~30,脱硫效率(Ca/s为2.0时)≥80%,燃用设计煤种燃料消耗量20.06t/h, 石灰石消耗量0.51t/h,密、稀相区燃烧份额6∶41.3.设计燃煤特性:收到基全水份(My):8.22% 收到基挥发份(Vy):26.67% 收到基碳(Cy):47.56%收到基灰份(Ay):32.11% 收到基氢(Hy):2.5%收到基氧(Oy):8.34%收到基氮(Ny):0.77%收到基全硫(Sy):0.4%入炉煤粒度范围:0~10mm,50%切割粒径d50=1.5mm。
1.4。
锅炉调试运行情况:该循环流化床锅炉在调试运行过程中表现出良好的性能,主要表现在运行稳定、带负荷能力强,在最高负荷143t/h时和最低30t/h时仍能保持良好的运行性能。
从整个运行情况看,该炉物料分离器分离效率高,因而确保了锅炉物料循环量达到设计要求,从燃烧效果看,该炉燃烧效率很高,飞灰含碳量、底渣含碳分别在5%和1.5%以内,实际燃料消耗量16-18t/h左右。
但是,该炉在调试运行中也发生了诸如床层结焦、物料将床层和返料器压死、床层或返料器物料消失、床层返料器结焦等不正常情况,这些不稳定因素严重影响了锅炉运行安全,也造成了较大的直接和间接经济损失。
循环流化床锅炉运行问题和节能降耗优化摘要:目前,我国工业化进程不断加快,循环硫化床锅炉技术凭借自身节能性、高效性等特征,被广泛应用于各行业,能有效控制燃煤锅炉技术能源消耗。
但从目前循环硫化床锅炉技术运行情况来看,其应用时间较短,且存在许多问题,给其运行效率带来了不同程度的影响。
基于此,本文分析锅炉在运行中存在的问题,加强锅炉日常维护工作,保证锅炉运行的稳定性。
关键词:循环流化床锅炉;节能降耗;措施引言在现阶段循环流化床锅炉运行的阶段中,为了能够提升锅炉的综合利用效果,就需要对多种燃烧技术进行创新和使用,对锅炉中存在的问题进行改善,在全面带动燃烧运行效率提升的基础上,减少安全风险和隐患问题的产生,为行业的发展奠定良好的基础与保障。
1循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉是目前我国应用范围最广、应用效果最佳的燃煤设施,具有环保性能好、燃烧效率高、运行成本低等特征,是实现环保和节能共存的重要措施。
正常情况下,循环流化床锅炉在运行中的温度通常被控制在870℃左右,脱硫率为96%,二氧化碳排放量下降到100mg/m3。
同时,循环流化床通常使用低温分级送风燃烧技术,使物料长时间在低温空气系统下燃烧,合控制控制空气中NO2的排放量,达到节能效果。
在绿色节能理念下,进一步拓展循环流化床锅炉应用范围,使循环流化床锅炉技术向多样化方向发展,充分发挥循环流化床锅炉技术作用,促进洁净煤发电行业实现可持续发展。
2循环流化床锅炉运行存在的问题在循环流化床锅炉应用的过程中,也会存在多种问题影响锅炉使用的效率和质量,因为煤种因素的限制和影响,在循环流化床锅炉运行超过一段时间之后,管道壁就会产生不用程度的粗糙和磨损情况,这样也就造成循环流化床炉膛结焦问题的出现,同时对风分离器和冷渣器等都会产生严重的影响,从而导致锅炉承压部件的四种管道出现爆炸、泄漏的情况,风分离器漏风较大的时候,还会出现煤灰严重堵塞的情况,或者当炉膛内部的煤灰达超过标准的范围后,也会导致锅炉过热气温升高的现象,这些问题都在一定程度上严重影响锅炉运行的可靠性与经济性,这也是目前循环流化床锅炉需要快速改善和解决的主要问题。
循环流化床锅炉常见故障的分析和改进循环流化床锅炉的燃烧技术已经在我国工业领域得到了全面的推广和普及,但是由于我国对于这方面的技术水平有限,在流化床锅炉的运行过程中经常出现一些故障问题,所以,需要相关工作人员对日常出现的故障进行全面分析,并及时的改进,提升流化床锅炉的可靠性,促进流化床锅炉燃烧技术的不断发展。
关键词:流化床锅炉;常见故障;改进措施1循环流化床锅炉技术特点1.1可燃烧的燃料选择范围广泛循环流化床锅炉技术有一个非常显著的优势特点,其可供于燃烧的燃料样品选择范围十分宽广,对燃料的适用性很高。
在这项技术中,燃料仅仅只占床料的很少一部分,其余均是不能够进行燃烧反应的固体物质。
这些物质保证了床层温度的稳定,使得燃烧物能够更快速地达到着火点,而燃料通过燃烧反应而释放的热量又可以使得床层温度相对稳定,使得对燃料的适应性很广。
1.2燃烧效率高循环流化床锅炉中,由于分离器的存在,大量的颗粒在炉膛及循环回路中循环燃烧,只有较细的颗粒从分离器逃逸成为飞灰,保证了即使粒度很大的颗粒也能够在相对降低的燃烧温度下燃尽。
随烟气逃离分离器的细颗粒形成的锅炉飞灰,其平均粒径一般只有10-30μm左右,与煤粉炉飞灰粒径相当,甚至略低于煤粉炉,保证了循环流化床锅炉对细颗粒燃烧也可以获得与煤粉炉相当的燃烧效率。
其燃烧效率高的主要原因是气-固混合良好,停留时间长。
1.3 环保性能好循环流化床锅炉炉膛内燃烧区温度一般维持在850-920℃,远低于煤粉锅炉,这一温度范围正是脱硫反应效率最高的温度区间,加入1㎜以下的石灰石粉,在钙硫摩尔比为1.5-2.5以及适当的石灰石粒径分布下,就可以在炉内燃烧的同时,实现高达90%的脱硫效率;同时低于燃烧化学当量的一次风从炉膛底部加入,析出的燃料氮不能充分与氧反应生成氮氧化物;二次风从炉膛中部加入,这样使该处的过量空气系数达到20%,燃料氮已轉化为分子氮,在还原区以上形成的氮氧化物机会减少;氮氧化物生成较少,有利于炉内完成脱硫反应,是一种环保性能很好的燃烧技术。
循环流化床锅炉运行问题讨论循环流化床概述循环流化床燃烧(CFBC)技术作为一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术,具有许多其它燃烧方式没有的优点。
1.循环流化床(CFB)属于低温燃烧,因此氮氧化物排放远低于煤粉炉,仅为200ppm左右,并可实现在燃烧过程中直接脱硫,脱硫效率高且技术设备经济简单,其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加烟气脱硫(PC+FCD)。
以130t/h、220t/h、410t/h循环流化床锅炉测算(按年运行5000小时、脱硫效率80%),每台锅炉每年可分别燃用劣质煤12万吨、19万吨、35万吨;减排二氧化硫2784吨、4560吨、8502吨;节约脱硫费用分别为222万元、364万元、680万元,而且减少了大量劣质煤的占地问题。
2.燃料适应性广且燃烧效率高,特别适合于低热值劣质煤。
3.排出的灰渣活性好,易于实现综合利用,无二次灰渣污染。
4.负荷调节范围大,低负荷可降到满负荷的30%左右。
在我国目前环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤和环保的矛盾日益突出的情况下,循环流化床锅炉已成首选的高效低污染的新型燃烧技术。
虽然循环流化锅炉以其独特的优点在国内外都得到了极大的发展,但要完全发挥其优势,必须走产业化和大型化的道路,开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉,并在容量上尽快达到和煤粉炉相当的水平。
一旦这项新技术实现了大型化和国内的产业化,就能切实地体现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。
脱硫系统对发电机组的影响一、对锅炉的影响脱硫系统在正常运行时,不会对锅炉产生影响。
只有在脱硫系统故障解列时,以及脱硫系统启停时,会对锅炉产生影响。
1. 一炉一塔,脱硫系统单设增压风机:在锅炉正常运行,脱硫系统启动时,旁路挡板要和脱硫增压风机配合着逐渐关闭,否则会对锅炉内的负压产生冲击,影响锅炉的正常运行。
在锅炉正常运行,脱硫系统解列时,旁路挡板要快速打开,否则也会对锅炉内的负压产生冲击,影响锅炉的正常运行。
循环流化床锅炉运行常见问题与应对措施摘要:锅炉运行是一个复杂的问题,受很多因素的影响。
循环流化床锅炉燃烧技术是一项近年来发展起来的燃煤技术,该技术是煤洁净燃烧发电的核心。
作为一项新型燃烧技术,循环流化床锅炉在使用过程中暴露出若干问题。
对此,我们进行大量的研究,结合循环流化床锅炉运行中发现的问题进行分析和解决。
关键词:循环流化床锅炉;问题;治理措施影响锅炉安全高效运行的问题有很多,煤质、水质、负荷及运行人员的专业水平都可以对锅炉运行带来诸多问题,在循环流化床锅炉日常运行中,我们发现有下列问题。
1.炉膛结渣锅炉的炉膛结渣是物理化学及复杂流体力学的过程。
影响因素众多,首先与灰熔点、灰成分、灰粘度等结渣特性有关系,例如采用阶梯板的排渣管内积灰过多,造成灰渣在排渣管中流动不畅。
其次炉膛结渣还受到炉膛热力参数、燃烧器的结构与布置、炉膛内空气动力工况以及锅炉运行参数等的影响。
例如炉内脱落的耐磨浇筑料、燃烧过程中形成的焦块进入排渣管。
炉膛结渣与燃用单一煤种或者混煤是不一样的效果,需要根据具体情况认真对待。
针对以上炉膛结渣现象有以下几种措施解决:①改变配风给粉方式,锅炉点火时应对排渣口进行吹扫,改变喷口倾角及直径大小,考虑材料的膨胀间隙,渣管设计和施工时应消除设计角度偏差,以提高气流的刚性。
②施工时注意排渣管内部耐磨材料浇筑质量,使排渣管内部平滑。
③采用水平浓淡分离式的燃烧器,炉内浇筑料选择既耐磨又具有较强结合强度材料。
④在易结渣部位加装吹灰和打渣孔。
5、防止炉内浇注料脱落。
另外运行人员加强对锅炉运行参数的控制,有效地抑制炉膛内结焦。
对于燃用混煤的锅炉改变入炉煤的掺煤比等措施。
当发现堵塞应及时安排人员进行疏,将问题扼杀于萌芽状态。
2.选择室结焦循环流化床锅炉结焦的直接原因是,在床压较高情况下,床料局部或整体温度超过灰熔点或烧结温度,排渣量突然增加,当床层整体温度低于灰渣变形温度,风帽堵塞较多或大粒径的床料进入冷渣器,或从选择室回灰大量涌入未燃尽燃料和床料,选择室流化状态被破坏,冷渣器内部磨损严重;在冷渣器的选择室部位结焦而导致冷渣器停运。
循环流化床锅炉运行优化分析摘要:随着经济水平的不断提高,生态环境问题日益受到人们的关注。
环保是中国实现可持续发展的一项基本国策。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉(CFB)具有良好的低温燃烧特性,燃烧效率高,负荷调节方便,污染排放小等优点,近年来得到了快速发展,并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响,无法充分发挥其优势,尤其在节能方面。
所以,如何节约能源,提高锅炉效率,是我们要探讨的问题。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;腐蚀;爆管引言:循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术,具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点,它在节能环保方面具有很大的优势,对我国当前的节能低碳具有重要意义。
然而,我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题,需要不断优化。
1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因(1)炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点,设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型,将主要受热面集中布置在炉膛内,利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面,以提高热效率,降低床温,避免床层结焦和水冷壁发生沾污。
运行情况表明该炉型起到了上述作用。
但此设计带来的负面效应却超出预期,集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。
(2)管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180mm,二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90mm。
由于炉内受热面节距变窄,导致后部受热面烟气流速升高;过热器管排缺少夹马固定;管排膨胀量计算不准确;穿墙管直接与水冷壁浇注在一起,膨胀力全部由水冷壁承担,使得管束无法自由膨胀。
1.防磨设计缺陷高温省煤器上下段缺少烟气挡板;二级蒸发管四角缺少防磨罩;水冷壁四角防磨效果差;防爆门、人孔门、测点设置过多,容易漏风;采用“V”型床,风帽数量多,风帽眼对吹磨损严重。
1.制造安装缺陷个别密封鳍片与水冷壁焊接时咬边过深;部分浇注料固定不牢;防爆门、人孔门变形,封闭不严;防磨瓦与管壁贴合不良;烟风道漏风,导流板没有做浇筑料。
循环流化床锅炉的运行特点一、设备的技术关键1、点火装臵维持炉膛负压50-100Pa,通风5分钟,调节油压在1.0-2.0 Mpa,试验油枪雾化情况,并吹扫干净。
若点火不着或熄灭,立即关闭进油门,停止供油,同时增大通风量通风后,重新点火。
油枪燃烧正常后,调节油量(100kg/h)及点火风门,防止烧到前墙和炉底,调节燃烧风风门控制风室温度<700℃。
床温升到450℃左右,可启动给煤机,适当给煤维持床温稳定上升,床温升至550℃时继续控制间断性给煤。
床温升到760℃左右,且获得平均床温和氧量间良好的对应关系,给煤机可正常投入运行。
给煤机运行后应投入播煤风。
床温升至860℃可解列油枪,停油泵。
2、给煤机调整好密封风,给煤机堵塞要及时清理,注意观察给煤机出口闸门保护是否正常。
3、风机启动是否设定了联锁;注意调节当圈的保养、试转;注意高压电机电流的变化,不能过载。
4、返料风机保护是否正常;投入时间5、冷渣机启动后冷却水是否正常投入;落渣管与冷渣机之间是否有足够的间隙6、除尘器锅炉点火前8小时,手动投各电加热器,要求投电场时,大梁温度在85-100℃,电加热器投运后,应检查加热器控制器运行指示灯亮。
锅炉点火前1小时,投各振打装臵。
停油枪后,排烟温度达到110度,将电除尘电场投入。
常见故障阴极振打瓷轴积灰7、仓泵进料时间的控制;布风板的检查更换8、空压机备用空压机的联锁;冷却水的保证;储气罐的排水(特别在梅雨季节)二、重要的保护1、 DCS出现DCS控制系统死机或失灵,立即在现场监视仪表,手动控制锅炉进水流量,通过汽机负荷的调整来控制锅炉的主汽压力2、 MFT联锁汽包水位过高或过低;一次风机、引风机跳闸;床温过高、过低3、防爆门、防爆膜是否正常4、汽包上、下壁温温差<50℃三、运行调整的特点1、燃烧的调整a如因缺煤、煤质变化或其他原因导致床温下降时,在保证床层良好流化的前提下,可适当减少一次风量,并增大给煤量。
高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨参考文本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 EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
通过对某热电公司一台高倍率循环流化床锅炉在调试运行中发现的几个问题的分析和讨论,试图摸索出高倍率循环流化床锅炉运行过程中的一些内在规律,并提出相应的处理措施,以指导实际运行操作。
1.锅炉运行情况概述:1.1.该锅炉是由XX锅炉厂生产的XG-130/3.82-M13型中温中压、单汽包、单炉膛、自然循环、全悬吊全钢架“M”型布置的循环流化床锅炉,物料分离和回送装置采用蜗壳式汽冷旋风分离器和“U”型返料器,锅炉采用DCS系统进行控制、操作。
1.2.主要设计参数为:额定蒸发量变130t/h,主汽压力3.82Mpa,主汽温度450℃,锅炉热效率90.37%,物料循环倍率25~30,脱硫效率(Ca/s为2.0时) ≥80%,燃用设计煤种燃料消耗量20.06t/h,石灰石消耗量0.51t/h,密、稀相区燃烧份额6∶41.3.设计燃煤特性:收到基全水份(My):8.22%收到基挥发份(Vy):26.67%收到基碳(Cy):47.56%收到基灰份(Ay):32.11%收到基氢(Hy):2.5%收到基氧(Oy):8.34%收到基氮(Ny):0.77%收到基全硫(Sy):0.4%入炉煤粒度范围:0~10mm,50%切割粒径d50=1.5mm。
1.4。
锅炉调试运行情况:该循环流化床锅炉在调试运行过程中表现出良好的性能,主要表现在运行稳定、带负荷能力强,在最高负荷143t/h时和最低30t/h时仍能保持良好的运行性能。
从整个运行情况看,该炉物料分离器分离效率高,因而确保了锅炉物料循环量达到设计要求,从燃烧效果看,该炉燃烧效率很高,飞灰含碳量、底渣含碳分别在5%和1.5%以内,实际燃料消耗量16-18t/h左右。
但是,该炉在调试运行中也发生了诸如床层结焦、物料将床层和返料器压死、床层或返料器物料消失、床层返料器结焦等不正常情况,这些不稳定因素严重影响了锅炉运行安全,也造成了较大的直接和间接经济损失。
2.异常情况原因分析:2.1.从发生异常运行情况时的工况统计数字来看,大多数都处于升、停炉或加、减负荷的变工况过程中,正常运行过程中发生异常情况也是在锅炉负荷较高或较低时但次数较少。
也就是说大多数异常情况是发生在锅炉处于一种不稳定工作状态之中。
2.2.高倍率循环流化床锅炉运行特点:因异常情况主要发生在升停炉或变负荷过程中,在对一、二次风量、返料量和给煤量进行调整时发生的,因而对高倍率循环流化床锅炉运行特点的把握至关重要。
由于该循环流化床锅炉属高倍率循环炉,锅炉厂根据设计煤种属高挥发分、高热值、低灰分的特点选用高倍率循环的燃烧方式是完全正确、合理的,该炉表现出很高的燃烧效率也证明了这一点。
然而,25--30的物料循环倍率意味着在以16-18t/h 的给煤量加入炉膛的同时,约有400-480t/h或更高的循环灰量在炉膛和主循环回路中循环,其中炉膛中的循环灰量份额占绝对优势,即炉膛中的颗粒浓度极高(是一般循环流化床锅炉颗粒浓度的2.5-3.0倍),而炉膛上、下部(即密、稀相区)颗粒浓度分配(即燃烧份额)主要是由一、二次风量比例及返料量大小决定的(给煤量的变化也有影响但较弱)。
因而如果在变负荷操作过程中,对一、二次风量及比例、返料灰量及给煤量的调整未能把握高倍率循环炉的特点而造成调整失当,势必引起炉膛内上下部颗粒浓度大幅度波动,当这种波动影响力达到使炉膛上下部颗粒浓度比例严重失调时,就会出现:或下部颗粒浓度过大物料将床层压死;或物料大部或全部集中于上部空间床层物料消失。
同时,炉膛内颗粒浓度的大幅波动也使炉膛出口的颗粒浓度发生大幅波动,而这种浓度波动也引起炉膛出口含尘烟气温度和烟气速度(当炉膛出口负压值保持不变)的大幅度变化,进而对分离器的分离效率产生重大影响。
或因炉膛出口颗粒浓度、温度、速度(此三者的变化方向是一致的,且三者变化值分别都与分离器效率变化值成正比例关系)大幅上升,分离器效率也大幅度提高(此上升幅度以近三次方速度进行),亦即分离器下来的返料量可大幅增加,造成返料器松动床所受到的压力大幅增加,如此压力增加是瞬间进行的,松动床将无法承受而被压死;反之,当炉膛出口颗粒浓度、温度、速度大幅下降时,分离器效率也大幅下降,返料量也随之减少。
如发生床层压死等极端情况时,返料进入立管中的量几乎为零,而返料风如未被及时停用,则立管中仅存不多的返料仍将被送入炉膛,当立管中存料料位重力不足以抵消返料风压时,立管料层就会被击穿,造成返料器空床。
由于引风机的抽吸力和分离器阻力的共同影响,炉膛床层中极细颗粒有可能沿返料通道反窜到尾部烟道。
2.3.运行操作的影响分析:由于使用了DCS系统这种较先进的控制手段,运行操作人员可以更方便、更快捷地完成各种监视和操作任务。
DCS系统不但可让运行人员利用点击鼠标的方式操作所有开关量,而且在进行各风门档板、阀门开度、辅机转数等开关量调节时可由运行人员根据需要直接设定好目标值,经确认后由微机自动快速跟进调节电动操作机构执行,执行完毕后微机还将执行情况以反馈信号的方式予以反馈。
此种控制方式被掌握后不但大大减轻了运行人员工作量,而且操作准确率极高,省时省力。
经一段时间磨合,运行人员均能熟练运用此项操作技能。
这种操作手段不但被熟练地运用于锅炉正常运行中,而且在升停炉、加减负荷等变工况中,运行人员也根据运行经验使用该手段,以期用较快速度完成各项操作。
根据该循环流化床锅炉以往发生的一些异常情况大多发生在升停炉和加减负荷等变工况过程中的事实,我们对运行人员在变工况时的一些操作进行了详细的分析和研究,经对各种变工况下的一次风量和风压、二次风量和风压、返料风量和风压、点火风室压力、床层压力等操作曲线,并结合高倍率循环流化床锅炉的运行特点进行了认真分析研究,认为各种异常情况的发生除了煤质(含粒度)变化、设备结构设计存在着的一些不足等客观原因外,与运行人员在变工况时的操作不当有很大的关系。
现将各种异常情况发生的原因和现象分析、讨论如下:2.3.1.一次风量增加或二次风量减小操作幅度过大、过快,炉内一、二次风量比例失衡:在升炉和加负荷过程中,运行人员往往依运行经验在进行一、二次风量调整时采用预先设置目标值,后由微机带动电动机构执行快速达到目标值的方法进行操作的。
这种操作方法带来的后果是,依据循环流化床加负荷先加风、后加煤的操作原则,司炉在升炉和加负荷过程中,也是先加风后加煤,而在风量调整时又按先加一次风后加二次风的顺序进行。
如此,当一次风量的增加是通过微机操作快速完成的(此时间只须几秒至十几秒),而且风量调整幅度达几万立方米时的极端情况下,在此瞬间炉内工况可能发生根本性的改变,即当一次风量增加时二次风量、给煤量并未增加跟进,此时炉内一、二次风比例中一次风占绝对优势,炉内颗粒浓度份额(燃烧份额)随之发生根本性改变。
大量原本停留在炉下部密相区内的颗粒,因一次风速随风量迅速加大而超过颗粒终端速度,被送入炉上部稀相区。
床层颗粒浓度迅速下降,这使一次风速进一步加大(料层阻力在进一步减小),床层颗粒浓度进一步减小,除那些为数不多的终端速度大于一次风速大颗粒外,床层颗粒几乎全部离开密相区——床层物料消失。
与此同时,稀相区也因瞬间浓度增加过快,稀相区燃烧份额迅速加大,使炉膛出口颗粒浓度和烟气温度迅速增加,如此时炉膛出口仍保持为负压则烟气速度也会增加。
随着炉膛出口(即分离器进口)含尘气流的浓度、温度、速度的迅速增加,分离器分离效率也将迅速提高很多,被分离出来进入返料区域的返料量迅速加大,返料立管中灰柱对返料器形成的压力迅速加大。
由于这种压力增加量远超过一次风增加量对返料风的影响,造成返料器堵塞。
如正常运行时返料器烟温度接近1000℃,返料器被压死后就可能发生结焦。
2.3.2.一次风量或二次风量操作幅度过大、过快:在停炉或减负荷等变工况过程中,如一次风量或二次风量调整操作同样采用微机快速(几秒至十几秒)完成的方法,其幅度达到几万立方米时,将使炉内上下部物料颗粒浓度同样发生急剧变化。
由于高倍率循环流化床锅炉炉内上下部物料颗粒浓度极高,二次风在锅炉运行过程中除加强对颗粒燃烧扰动、补氧提高燃烧效率外,还将炉膛划分为密相区和稀相区两个相对独立的燃烧区域,即起到进行炉内颗粒浓度分配的作用。
在高倍率循环流化床锅炉运行中,炉膛内上部物料颗粒浓度极高,因而其重度(含内循环颗粒重度)也很大,往往是低倍率循环炉的2.5—3.0倍,故二次风还以其足够的刚度(其风速一般达60-100m/s)一定程度上起到支撑炉上部颗粒重度的作用。
在此情况下,如锅炉停炉或减负荷等变工况操作中,减(或停)二次风量(机)时,也采用微机设定目标值快速完成操作,造成二次风量减小幅度过大、过快,二次风支撑炉膛上部物料支撑力瞬间减小很多(或消失),这样,大量终端速度超过一次风速的炉膛上部物料(含内循环物料)就会瞬间向床层集中,而次时即使一次风尚未减小,也难以承受整个炉膛物料重力瞬间对其产生的压力,床层由流化床变为固定床,床层被压死。
不仅如此,即便在正常运行二次风量调整也会对床层高低产生一定影响,这在锅炉运行过程已得到了证明。
而一次风量如减小时幅度和速度过大、过快,也会造成同样的后果。
2.4.锅炉系统局部结构设计考虑不周造成的影响:2.4.1返料器的结构设计的影响:该锅炉虽设计采用高倍率循环,有着浓度极大的物料循环,但锅炉厂在返料器的设计中对此并未予以充分关注,仍然采用传统的设计方法,将返料风室设计成矩形,而非布风性能优越的等压风室。
在返料风和松动风量分配的结构设计时,也只不过是在布风板开孔率加以考虑,而返料风帽与松动风帽结构型式和风帽孔径却完全一样,并未在两种风帽结构设计上多想些办法。
这些结构设计很难保证两个风室的风压在锅炉变工况即返料量大幅度变化时保持一致。
同时,也未在返料立管下端(返料器进口)设置温度和压力测点,返料立管看火孔处也未设计观察平台,使运行人员无法从仪表和就地观察返料器内返料整体的运行情况,即使感到返料器运行不正常,进行返料风调整时很盲目。