节能型循环流化床锅炉

2024-07-24|版权声明|我要投稿

节能型循环流化床锅炉(共8篇)

节能型循环流化床锅炉 篇1

循环流化床锅炉锅炉 烘炉、煮炉及试运行方案

循环流化床锅炉锅炉烘炉、煮炉及试运行方案

目录

一、烘炉

二、煮炉

三、漏风试验

四、冲管

五、蒸汽严密性试验

六、安全阀调整

七、试运行

前言

锅炉本体安装结束,进入烘煮炉阶段亦即锅炉已基本进入了最后的调试阶段。为确保锅炉调试顺利进行,并确保锅炉将来的运行质量,特制定此方案,供调试中参照执行。同时,建设单位及安装单位会同锅炉厂及其他协作单位,成立锅炉启动验收小组负责锅炉的启动、调试、试运行的组织领导工作。以保证政令贯通,各工种职责分明,相互协作,相互配合,确保启动调试工作的顺利进行。确保锅炉如期顺利、优质的竣工投产。

一、烘 炉

1、烘炉的:目的:

由于新安装的锅炉,在炉墙材料中及砌筑过程中吸收了大量的水份,如与高温烟气接触,则炉墙中含有的水份因为温差过大,急剧蒸发,产生大量的蒸汽,进二由于蒸汽的急剧膨胀,使炉墙变形、开裂。所以,新安装的锅炉在正式投产前,必须对炉墙进行缓慢烘炉,使炉墙中的水份缓慢逸出,确

保炉墙热态运行的质量。

2、烘炉应具备的条件:

2.1、锅炉管路已全部安装完毕,水压试验合格。2.

2、炉墙砌筑及保温工作已全部结束,并已验收合格。

2.3、烟风道都已安装完毕,保温结束,送引风机均已安装调试合格,能投入运行。

2.4、烘炉所需的热工电气仪表均已安装,并校验合格。2.

5、已安规定要求,在过热器中部两侧放臵了灰浆拌。

2.6、烘炉用的木柴、柴油、煤碳及各种工具(包括检查、现场照明等)都已准备完毕。

2.7、烘炉用的设施全部安装好,并将与烘炉无关的其它临时设施全部拆除,场地清理干净。

2.8、烘炉人员都已经过培训合格,并排列值班表,按要求,准时到岗。

3、烘 炉工艺:(1).根据本锅炉的结构特点可采用火焰烘炉方法。

①在燃烧室中部堆架要柴,点燃后使火焰保持在中央,利用自然通风保小火,燃烧维持2~3天,火势由弱逐步加大。

②第一天炉膛出口排烟温度应低于50℃,以后每天温升不超过20℃,未期最高温度<220℃,保温2~3天。

③烘炉后期约7~12天改为燃油烘炉,点燃油枪前必须启动送引风机。保持炉膛燃烧室负压要求。

④烘炉时间以14~16天,结束燃烧停炉。

⑤所有烟温均以过热器后的烟温为准。

⑥操作人员每隔2小时记录一次烟温,严格按要求控制烟温确保烘炉质量。

(2)、烘炉的具体操作:

①关闭汽包两侧人孔门。

②用除盐水经冷水系统向汽包内进水,并轮流打开各排污阀门疏水、排污、冲洗锅炉受热面及汽水系统和各阀门。

③有炉水取样装臵,取炉水样分析,确认水质达标后,停止冲洗关闭各疏水、排污阀门。

④向汽包内缓慢送水,水位控制标准水位±20mm。

⑤烘炉前,应适当打开各灰门和各炉门,以便及时排除炉内的潮气。

⑥在燃烧室中央堆好木材,在木材上浇上柴油点火,用木材要求烘炉2—3天,烘炉时,可适当开启送风机,增大进风量,以维持一定的炉温,保证烟温,确保将炉墙烘干。

⑦木材烘炉结束,可按要求进行油烘炉,此时,应增加送风机开度,微开引风机,关闭炉门、灰门,进一步提高烟温,烘干炉墙。

⑧定期检查各膨胀指示器、水位计,确保锅炉运行正常,如有异常发现,应及时汇报,妥善处理。

⑨定期定时检查,记录烟温,确保烘炉质量。

⑩由灰浆放样处取样,进行含水率分析,当灰浆含水率≤7%时,表明烘炉已达要求,后期可转入加药煮炉阶段。(烘炉曲线图附后)。3.烘炉注意事项:

①烘炉时,不得用烈火烘烤,温度的升速应缓慢均匀,要求最大升温速度小于20℃/天。

②烘炉过程中要定期检查汽包水位,使之经常保持在正常范围。

③烘炉中炉膛内的燃烧火焰要均匀,不能集中于一处。

④烘炉过程中可用事故放水门,保持汽包水位,避免杂物进入过热器内。

⑤烘炉过程中要定时记录烟气温度,以控制温升速度和最高温度,不超过规定要求。

二.煮炉 1.煮炉的目的:

由于新安装的锅炉其受热面管系集箱及汽包的内壁上油锈等污染物,若在运行前不进行处理的话,就会部分附在管壁形成硬的附着物,导致受热面的导热系数减少。从而影响锅炉的热效率,另一部分则会溶解于水中影响蒸汽的品质,危害汽轮机的安全运行,根据《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇)工作压力小于9.8Mpa的汽包锅炉,可不进行化学清洗,而进行碱煮炉。

2.煮炉已具备的条件:

①烘炉后期耐火砖灰浆样含水率小于7% ②加药、取样管路及机械已全部安装结束并已调试合格。

③化学水处理及煮炉的药品已全部准备。

④锅炉的各传动设备(包括厂房内的照明设施)均处于正常投运状态,⑤锅炉、化学分析等各部分的操作人员均已全部到岗。3.煮炉工艺:

1)烘炉后期,灰浆样含水率小于7%,用排污将水位降到中心线以下150mm.2)NaOH 160KG,NaPO4 160KG混合配成20%的药液由加药泵打入锅炉内。3)开启给水旁路门,向炉内送水,控制水位在中心线以上 130mm,停止进水,关闭给水旁路门,开启再循环门,进行煮炉。

(2)煮炉共分3期:

第一期:1)再次检查锅炉辅机及各设备,处于启动状态,开启给煤机,引风机,送风机等,适当调整风量。

2)向锅炉预备好燃料点火升压,当压力升到1Kgf/cm2,敞开过热器疏水门,并冲洗就近水位计一只。

3)再次缓慢升压到4Kgf/cm2,要求安装人员对所有管道、阀门作全面检查,并拧紧螺栓,在4Kgf/cm2下煮炉8~12小时,排汽量为10%额定蒸发量。化验遇每隔4小时取样分析一次,并将分析结果通知运行有员。4)根据现场确定全面排污一次的排污量和排污时间,排污时要严密监视水位,力求稳定,严防水循环破坏,并做好水位记录。

5)在第一期煮炉中,要求水位保持在+130mm下运行,运行人员对烟温、烟压、温度、水位及膨胀指示值等表计每小时抄表一次。

第二期:1)再次缓慢升压到达25 Kgf/cm2,然后对各仪表管路进行冲洗。在25 Kgf/cm2压力下煮炉10~12小时,排汽量为5%左右额定蒸发量。2)运行值班人员应严格控制水位在+160 mm,并每隔2小时校对上下水位计一次,做好记录。

3)化验人员每隔断2小时取炉水验一次,炉水碱度不得低于45mgN/L,否则应加药液。同时根据经验通知,全面定期排污一次,在排污中要严格控制水位,要求水位波动小,并做好排污记录。

4)在25Kgf/cm2压力下运行,测试各风机出力及总风压,并做好记录,同时要求运行人员应对汽压、水位、烟温进行调节、监视,必要时可用过热器疏水调节。

第III期:1)缓慢升压到32Kgf/cm2稳定燃烧,控制水位+160mm,汽温380℃~400℃,在此压力下运行12~24小时。

2)打开给水旁路门,来控制其进水量,然后采用连续进水及放水的方式进行换水。

3)根据化验员通知,适当打开排污阀,同时派专人监视汽包水位并及时联系。

4)化验人员每隔1小时取样分析一次,并作好详细记录,当炉水碱度在规定范围内(一般≤18 mgN/L)时,可停止换水,结束煮炉。

(3)煮炉注意事项:

1)加药前炉水应在低水位,煮炉中应保持汽包最高水位,但严禁药液进入过热器内。

2)煮炉时,每次排污的时间一般不超过半分钟,以防止破坏水循环。3)在煮炉中期结束时,应对灰浆进行分析,一般第I其他结束,灰浆样含水率应降到4~5%,在第II期结束应到2。5%以下,若没达到,可适当延长煮炉时间,确保灰浆含水率达到要求。

4)运行人员及化验人员必须严格按规范操作,并做好详细记录。4.煮炉以后

1)煮炉结束,锅炉停炉放水后应打开汽包仔细彻底清理汽包内附着物和残渣。

2)电厂化验人员及调试人员应会同安装单位人员检查汽包内壁,要求汽包内壁无锈蚀、油污,并有一层磷酸钠盐保护膜形成。

三 漏风试验

1、漏风试验的目的:

检查锅炉炉墙及空气流通通道的密封性。

2、试验时间:

在煮炉结束后再次点炉进行整套试运行前。

3、试验方法:

采用干石灰喷流及蜡烛试风。

4、操作方法:

1)煮炉结束后,待炉适当冷却。

2)开启鼓风机,并在进风口加入干石灰,让其随同锅炉进风进入整个锅炉,微开引风机,保持炉膛正压。

3)将锅炉分成若干部位,主要包括炉膛、空预器、烟风道等,指定若干班组,检查各部位漏风情况。

4)若发现有白石灰渗出,则该部位漏风,应做好标记,待试验停止后,再行修复。对某一部位若有怀疑,则可点燃蜡烛进行测风,以确定该部位是否漏风。

5)漏风的各处应做好标记,并做好记录,在试验结束后检修。

5、试验的合格要求:

在炉膛正压的情况下,各被检查部位不漏风。四 冲管

1、冲管的目的:

冲管是利用具有一定压力的蒸汽吹扫过热器、主蒸汽管道,并将这部分蒸汽排向大气,通过蒸汽吹扫,将管内的铁锈、灰尘油污等杂物除掉,避免这些杂物对锅炉、汽机安全运行造成危害。

2、冲管的参数方式:

本次冲管压力采用3MPA,流量不低于45T/H,温度380---420℃,蒸汽冲管分两期,第一期6---8次,第二期6---8次,冲管方式采用降压冲管。

3、冲管前的准备工作

1)煮炉结束,验收合格,关闭汽包阀门,调整进水操作,关闭再循环门。2)启动给水泵,微开给水旁路门,冲洗汽包内残余化学药品,然后排污,其排污量由化学分析决定。

3)炉水取样分析,当水质达到要求时,停止冲洗。

4)将主蒸汽管道从母管隔离门前安装临时管道,接到主厂房外面,并在临时管道口安装“靶板”,靶板暂时可不安装上。5)冲管管路:

锅炉高温过热器出口集箱----电动截止门-----主汽门前电动截止门----主蒸汽管路---临时排汽管路排出。

4、冲管操作程序:

1)向汽包里进水到-50MM,然后点火,缓慢升压。2)当压力升到0.5Kgf/cm2时,冲洗水位计并关闭空气门。

3)当压力升到2---3Kgf/cm2时调整水位在+20MM,进行全面排污一次 4)试冲管三次,汽压在6—8Kgf/cm2。

5)缓慢升压,调整风量和煤量,严格控制烟温,当压力升到32KGF/CM2时,控制汽温380---420,打开过热器出口门,蒸汽流量应大于45T/H,采用降压式冲管。连续冲管

6---8次,每次冲管时间5MIN,间隔0。5---1 HOUR,以便冷却主蒸汽管,使铁锈松脆。

6)停炉冷却8---12HOURS以上,待过热器冷却。7)以照上述冲洗程序6---8次。

8)然后,将管道出口装上“铝靶”,其宽度为排汽管内径的8%,长度纵贯内径。

9)依冲管程序再冲管3—4次。

10)关闭给煤机、鼓、引风机,取出铝板,甲、乙双方有关人员检查,铝板表面有无斑点,决定冲管是否合格,并做好记录。

5、注意事项及合格标准:

1)所用临时管的截面积应大于或等于被冲洗管的截面积,临时管应尽量短,以减少阻力。

2)临时管应引到室外,并加明显标记,管口应朝上倾斜,保证安全,放临时管时应具有牢固的支承承受其排空反作用力。

3冲管前锅炉点火升压过程中,应按锅炉正常点火升压过程的要求严格控制升压、升温速度。

4)冲洗过程 中,要严格控制汽包水位的变化,尤其在冲管开始前,将汽

包水位调整到比正常水位稍低,防止冲管时水位升高而造成蒸汽带水。5)连续两次更换铝板检查,铝板上冲击斑痕粒度≤0。8MM,且肉眼可见凹坑不多于8点即冲管合格。

五、蒸汽严密性试验

蒸汽严密性试验是锅炉按运行操作规程点火升压到工作压力,进行严密性试验用以检验锅炉及附件热状态下(即工作压力)严密性的试验。

1、试验中注意事项:

(1)锅炉严格按操作规程点火升压到工作压力。

(2)重点检查锅炉的焊口、人孔和法兰等的严密性。

(3)重点检查锅炉附件和全部汽水阀门的严密性。

(4)重点检查汽包,联箱各热面部件和锅炉范围内的汽水管路的膨胀情况及其支座、吊杆和弹簧的受力,位移和伸缩情况是否正常,是否有妨碍膨之处。

5)试验过程中,应确定一些部件进行测定,对水冷壁、过热器等壁温进行一次测量了解,有无管壁超温现象。2。严密性试验的缺陷处理:

1)对壁温有超温的,对管壁 的保温要重新处理到无超温为止。2)检查中如泄漏,轻微处难以发现和判断的,可用一块温度较低的玻璃或光谱的铁片等物靠近检查,若有泄漏,待降压后处理。

3)蒸汽严密性试验无泄漏为合格,合格后应做好记录,并做好签证。

六 安全阀调整

蒸汽严密性试验后,可对各安全阀进行调整。调整安全阀的压力以就近

压力表为准,压力表经校验合格并有记录,在调整值附近若>0.5%,应做误差修正。

1、本锅炉安全阀动作压力和回座压力差如下:

动作压力:1)汽包工作安全阀:1.06*5.82=6.17 2)汽包控制安全阀:1.04*5.82=6.05 3)过热器安全阀: 1.04*5.29=5.5 回座压力差:安全阀的回座压力差为以上运行压力的4%---7% 1)汽包工作安全阀:0.247---0.432 2)汽包控制安全阀:0.242---0.424 3)过热器安全阀: 0.22---0.385

2、安全阀调整前的准备工作:

1)安全阀在安装就位前,应进行解体清洗、检查。2)安全阀内部的锁紧装臵,调试前应拆除。

3)对安全阀的有关支架,排汽管道支架等应仔细检查,所用电动阀应试验一次。

4)所有调整人员应了解安全阀的内部结构和调整安全阀的安全措施,进行组织分工,并做好噪声的防护工作。3.调整方法和步骤:

1)为了调节方便,宜采用不带负荷较正安全阀,即安排在冲管后升压阶段调整。

2)升压及检查:

a冲管工作结束后要求运行值班人员,对锅炉机组全面检查,确定无异常

后启动设备。

B升压过程严格控制升压速度,并按操作规程进行。

C.当压力升到0.1 Mpa时,关闭空气阀冲洗水位计一次,压力升到0.4 Mpa时,全面排污一次,压力升到0.5 Mpa时,再次冲洗汽水管道,压力升到2.0 Mpa mpa,要求全面检查锅炉及各设备确无异常时,继续升压,压力升到5.29 Mpa,必须派专人监视水位,再次冲洗汽包水位于计并上下核对,做好记录,压力升到5.8 Mpa 2时,调整向空排汽,检查电动阀是否良好(摇控),然后继续升压,将锅炉蒸汽切换到向空排气,调整风量、给煤量,继续提高汽压,第一个汽包工作安全阀。第二个校汽包控制安全阀,第三个校过热器安全阀。

D.汽包工作安全阀运行压力:6.17Mpa,回座压力差0.247 Mpa——0.432 Mpa,等安全阀动作后,立即减少煤量,开大向空排汽泄压,并记录回座压力,验证是否符合要求,若不符合要求,或达到最大允许值仍末动作,应有立即降压,交付安装人员检查,调整后重新校对。

E.然后校对汽包控制安全阀。动作压力:6.05 Mpa回座压力差0.242 Mpa—0.424 Mpa F.最后校对过热器安全阀,动作压力:5.5 Mpa回座压力差:0.22 Mpa—0.385 Mpa g.`调整过程 中,严格控制汽温、水位变化,汽压控制可由向空排汽来调节排汽量。七、七十二小时试运行

锅炉机组在安装完毕并完成分部试运行后,必须通过72小时整套试运行。

1、试运行的目的:

(1)在正常运行条件下对施工、设计和设备进行考核,检查设备是否有达到规定的出力,各项性能是否符合原设计的要求,同时可检验锅炉安装和制造质量,而且检验所有辅助设备的运行情况,特别是转动机械在运行时有无振动和轴承过热等现象。

(2)锅炉在试运行前,应进行锅炉的热力调整试验。

(I)调整试验的①调整燃烧的燃烧工况;

②检查安装质量,有无漏风、漏水

③找出锅炉额定蒸汽参数和蒸发量达不到的原因

④)确定锅炉效率,获取锅炉在最佳运行方式下的技术经济特性(II)调整试验的内容:

(1)炉膛冷态空气动力场试验,风机及管道性能试验

(2)炉膛吸烟风道漏风试验

(3)安全阀校验及热效率试验 2.锅炉机组启动前应具备的条件:

试运现场的条件:

(1)场地基本平整,消防、交通及人行道路畅通。厂房各层地面应做好粗地面,最好使用正式地面,试运场应有明显标志和分界,危险区应有围栏和警告标记。

(2)试运区的施工脚手架全部拆除,现场清扫干净,保证运行安全操作。

(3)试运区的梯子、步道、栏杆、护板应按设计安装完毕,正式投入使

用。

(4)新扩建部分的排水沟道畅通,沟道及洞盖板齐全。

(5)试运现场具有充足的正式照明,事故照明应能投入正常使用,并备有足够的消防器材。

(6)试运范围的工业、消防及生活用水系统应能投入正常使用,并备有足够的消防器材。

(7)各运行岗位应有正式的通讯联络设施。

2。下列系统中的设备、管道、阀门等安装完毕,保温完成。

(1)锅炉范围内管道、汽水系统、疏放水、放汽系统、加药系统辅助用蒸汽系统、排污系统。3.下列设备经调试合格:

(1)

一、二次风机,引风机经调试接速并符合要求。

(2),热工测量,控制和保护系统的调试已符合点火要求。4,组织机构,人员配备和技术文件准备;

(1),电厂按试运方案措施,配备各岗位的运行人员及实验人员,并有明确的岗位责任制,运行操作人员应培训合格,并能胜任本岗位的运行操作和故障处理。

(2)施工单位应根据试运方案措施要求,配备足够维护检修,并有明确的岗位责任制。维护检修人员应了解所在岗位的设备系统性能。并能再统一指挥下胜任检修工作,不发生设备,人身事故和中断试运工作。

(3)施工单位应备齐参加试运设备系统的安装验收签证和分部试运记录。

(4)编制调整试运方案措施,经试运指挥部审定后,应打印完毕,并分别进行了交底和学习。

(5)运行单位在试运现场挂符合实际的燃烧系统图,热力系统图,调试单位应在试运现场张挂试运,点火,升压等必要的图表。3,锅炉机组启动前的检查与准备

(1)蒸汽系统:主气门经开关试验后关闭,隔绝门及旁路门关闭(指七十 小时试运前),(2给水系统:给水门、给水旁路门及放水门关闭,给水中间门省煤器入口门开启。

(3)减温水系统:减温器手动门开启,电动门关闭。

(4)放水系统:各联箱的排污门,连续排污门门,事故放水门关闭,定期排污总门,连续排污一次门开启。

(5):疏水系统主气门前所有的疏水门及主气门后的疏水门开启。

(6)蒸汽及炉水取样门,炉筒加药门开启,加药门关闭。

(7)炉筒水位计的气门、水门开启、放水门关闭。

(8)所有压力表一次门开启,所有流量表的一次门开启。

(9)空气门开启(给水空气门可关闭),对空排气门开启。2、检查所有的风门开关,并直于下列位臵。

(1)引风机入口挡板经开关试验后关闭,出口挡板开启。

(2)

一、二次风机入口档板经开关试验后关闭,返料器风门关闭。

(3)旋风筒底部放灰门关闭,燃烧室底部放灰门关闭。

3.检查燃烧室、料床、返料器等内部无焦渣及杂物:各部人孔门、检查

门、打焦门及防爆门完整,关闭严密;除灰门开关灵活,臵于关闭状态;除灰门开关灵活,臵于关闭状态;除灰沟畅通;盖板齐全。4.检查除尘器、处于良好的工作状态。

5、检查转动机械、轴承润滑油洁净;油位正常;开启冷却水漳水流正常,地脚螺丝及安全装臵牢固。

6、与有关人员联系,做好下列准备工作:(1)给水值班人员:给水管上水。

(2)热工值班人员:将各仪表及操作装臵臵于工作状态,并负责更换点火热电偶。

(3)燃料值班人员:原煤斗上煤。(4)化学值班人员:化验炉水品质(5)电气值班人员:电器设备送电(6)准备好足够的点火材料,引火烟煤粒度10mm(vr)25%,qdy>5500大卡/公斤为易,及沸腾炉渣(要求可燃物含,<=5%,粒度8mm以下)。

(7)检查点火油栓及供油系统是否正常,点火用轻柴油不小于10吨。

(8)检查与准备工作完成后,即可按规程要求进行锅炉上水。

4、锅炉机组启动方法与步骤:

(1)司炉接到点火命令。按措施要求对锅炉设备进行全面检查,并作号点火准备。

(2)进行炉内彻底清扫清除一切杂物插入 热电偶,热电偶端部埋入料面约100毫米。

(3)在炉底铺设一层0—8毫米的沸腾炉渣,高度约350—400毫米,厚度要均匀。

(4)关闭炉门启动引风机和一次风机,使底料流化。

(5)投入点火油枪,调整油量及点火风门,防止烧到前墙及炉底,控制风室温度小于700℃待料层温度升至450℃时,启动给煤,适当投煤维持床温稳定上升。

(6)当炉温达到900℃左右,将油枪撤除,适当调整给煤机的转速和一次风门控制炉温甾900——950 ℃,燃烧正常后,开启返料风门,使其流化循环,直到进入正常状态。

锅炉的升压操作:

(1)拌随着点火过程,气压在不断上升,当气压上升制0.05——0.1mpa 时,冲洗炉筒水位计,并核对其他水位计指示是符合炉筒水位。

(2)当气压生制0.25——0.35mpa ,关闭炉筒空气门,减温器联箱疏水门。

(3)当气压生制0.25——0.35mpa时,依次进行水冷陛下联想排污放水,注意锅筒水位。在锅炉进水时应关闭炉筒制省煤器入口的再循环.(4)当气压升值0.3MPA时,热紧法兰、人孔及手孔等处的螺丝,并通知仪表冲洗各表管。联系在征得启动小组领导同意后开锅炉主汽门旁路进行暖管、,当压力升至0.6—0.7MPa时全开主汽门,关闭旁路门。

(5)当汽压升至1MPa时,通知热工投入水位表。

(6)当汽压升至2MPa时,稳定压力对锅炉机组进行全面检查,如发现部正常现象,应停止升压,待故障消除后继续升压。

(7)汽压升至2.4MPa时,定期排污一次。

(9)当汽压升至5—5.2MPa,冲洗锅筒水位计,通知化学汉化验汽水品质,并对设备进行全面检查。

5、启动要求及注意事项:

参加运行人员除严格遵守运行及安全操作规程外,特别强调以下各条:

(1)在上水过程中应检查锅筒,联箱的孔门及各部的阀门、法兰、堵头等是否油漏水现象。当发现漏水时应停止上水并进行处理。当锅筒水位升至锅筒水位计的-100mm处,停止上水,以后水位应不变。若水位有明显变化,应查明原因予以消除。

(2)要求整个升温升压过程力求平稳、均匀、并在以下各个阶段检查记录膨胀指示值。

上水前后。

锅筒压力分别达到0.3—0.4、1—1.5、2.0、3.9、5.3MPa时,检查各膨胀情况,如发现有膨胀不正常时,必须查明原因并消除不正常情况后方可继续升压。

(3)锅炉的升压应缓慢:

按规程规定,锅筒锅炉的首次升压应缓慢平稳,控制饱和温升大于50℃/小时,锅筒上下壁温差小于50℃,而该锅炉的特点是升温、升压速度较快,是否能够满足远程要求,目前尚缺乏这方面的运行经验,建议先按以下速度控制待实践后再进行调整。

序号

饱和压力(MPA)时间(分)1.0——0。5

50——60 2.0.5——1

30——40

3.1.0——2。0 30——35 4.2.0——3。03。20——25 5.3.0——5。3 35——40 整个升压过程控制在3——4小时左右,升温速度要均匀,监视和记录,如若达不到上述要求时,亦可参照压火控制燃烧的方法调整升温升压速度。

(4)锅炉的并列应注意:

①并炉时保持主气压力底于蒸汽母管压力0.05——0.1MPA,若锅炉气压高于母管压力时,禁止并炉。

②并列时蒸汽温度应低额直30℃保持较低的水位,燃烧稳定。应注意保持气压、气温等参数,并缓慢增加蒸发量。

③在并列过程中,如引起母管的气温急剧下降时或发生蒸汽管道水冲击时,应立即停止并列,减弱燃烧,加强疏水,待恢复正常后重新并列。

④并列后,应对锅炉机组进行一次全面检查,并将点火到并列过程中的主要操作及新发现的问题。记录在有关的记录簿内。

6、试运行消缺及再次24小时运行。

①锅炉试运行结束,应对运行接断的缺陷(当时无法消除的)分析原因进行消缺。

②消缺后按以上操作程序再进行二十四小时试运行。

③整机试运行合格后,按《火力电厂基本建设工程启动验收规程》办理整套运行签证手续和设备验收移交工作。

④,整套72小时运行结束,应将下列施工技术文件移交甲方。a.全部的安装验收记录、签证、分部试运行(试验)记录。

b.主要设备缺陷及其修改记录或处理意见。c.主要设计缺陷及其修改记录或处理意见。d.主要施工缺陷及其处理意见。e.72小时试运记录。

f.施工未完成项目表及其处理意见。g.72小时试运行总结。

节能型循环流化床锅炉 篇2

关键词:CFB锅炉,运行分析,受热面防磨,冷渣器,排烟温度

引言

循环流化床锅炉(CFB)燃烧技术是一种新型的高效、低污染清洁燃煤技术,由于它在煤种适应性、变负荷调整能力以及污染物排放上具有的独特优势,近年来得到了广泛的应用。我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台,其中100~150MW等级的循环流化床锅炉超过150台。截至2008年底,已投运的300MW循环流化床锅炉机组已达13台,在建和拟建的300MW循环流化床锅炉机组已达50台以上。我国自主研制的330MW循环流化床锅炉机组已于2009年1月投入运行[1]。2008年,世界上首台600MW超临界CFB发电机组已经在我国四川白马电厂开工建设,CFB锅炉机组的容量和参数快速提高。然而,故障率高是CFB锅炉机组运行中最为突出的问题之一,CFB机组年利用小时数不到常规煤粉机组的2/3,致使其运行的经济性尚未达到设计要求。

本文对唐山开滦东方发电有限责任公司(简称东方电厂)2台150MW CFB锅炉机组进行分析,旨在找出提高CFB机组运行可靠性和经济性的方法。

1 东方电厂锅炉简介

东方电厂始建于2006年,现装有2台上海锅炉有限公司引进ALSTOM公司先进技术设计和制造的SG-490/13.8-M572型、超高压参数、一次中间再热、单锅筒、自然循环CFB锅炉,与2台由南京汽轮机厂制造的150MW超高压中间再热抽汽式汽轮发电机组相匹配。设计燃料为唐山市范各庄洗煤3#加15%原煤,低位发热量为13.71MJ/kg。该CFB锅炉主要性能参数如表1所示。

锅炉安装4台床上启动油燃烧器、4台皮带给煤机和2台高温旋风分离器。原煤采用两级破碎,合格粒度的燃煤进入炉前大煤斗,再经4台带式给煤机将煤粒送至落煤管上方,由播煤风将落下的煤粒均匀地吹入炉膛。锅炉采用平衡通风,从一次风机送出的冷空气经暖风器、空气预热器加热后,第一路进入炉膛底部一次风室;第二路从一次风室引出1根总风道至炉前,再从该总风道上引出4根支管至落煤管作为播煤风;第三路从一次风机出口后的冷风道上引出一股高压冷风作为炉前落煤管和给煤机的密封风。二次风经暖风器、空气预热器加热后引至炉前的二次风箱,再引出若干根支管分2层从炉膛前后墙、密相区的上部进入炉膛燃烧室助燃。携带固体粒子的烟气离开炉膛后,分别切向进入2台旋风分离器进行气固分离。经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道,分离器分离下来的高温物料经U型返料器返回炉膛。CFB锅炉燃烧系统流程如图1所示。

2 CFB锅炉机组运行分析

2.1 锅炉磨损

对于CFB锅炉机组而言,减少或避免非计划停炉是节能的关键。锅炉材料磨损是造成CFB锅炉机组非计划停炉的主要原因之一。

2.1.1 磨损机理

在工程上,磨损主要分为金属部件磨损和非金属耐火材料磨损。其中金属部件磨损主要是炉膛下部浇注料与水冷壁过渡段区域水冷壁之间的磨损。非金属耐火耐磨材料磨损主要发生在布风装置、旋风分离器、返料装置内表面和尾部烟道等位置。

1)金属部件磨损原因。

通常情况下,金属部件磨损原因为:一是由于过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反,局部产生涡旋流引起的磨损;二是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域改变流动方向,对水冷壁产生冲刷引起的磨损(见图2)。

2)非金属耐火耐磨材料磨损原因。

通过现场调研分析,非金属耐火耐磨材料磨损原因主要有:一是热应力和热冲击造成的磨损,主要表现在温度波动热冲击和机械应力使得耐火材料裂缝甚至剥落;二是因耐火耐磨材料的理化特性发生变化和耐火耐磨材料受烟气强烈冲刷造成的损坏。

2.1.2 金属部件防磨措施

1)采用在金属表面喷涂的方法防止金属壁面磨损和腐蚀。

2)在炉膛水冷壁下部与燃烧室防磨层的交接处上部特定区域内焊制防磨鳍片,达到防磨的要求。

2.1.3 非金属耐火耐磨材料防磨措施

1)由热应力和热冲击产生的磨损,应注重耐火耐磨浇铸料骨架布置及型式的合理性,降低骨架在受热时产生的热胀应力。同时,还要注重CFB锅炉浇铸料烘炉工艺及烘炉质量验收,尤其是低温烘炉工艺。

2)对于因耐火耐磨材料的理化特性发生变化而造成的磨损加剧,应特别注意对CFB锅炉耐火耐磨材料验收和施工质量等方面的监督。

3)对于因固体物料对耐火耐磨材料强烈冲刷而造成的破坏,在施工过程中应尽量减少形状变形,采用平缓过渡的方法,降低冲击角,尽量减少此类冲击力。

2.2 冷渣器系统

冷渣器是CFB锅炉的重要辅机之一,其正常运行直接影响到CFB锅炉的安全和经济连续运行[2]。已投产的CFB锅炉大多采用水冷滚筒冷渣器,即锅炉排渣经落渣管进入冷渣机渣斗,再进入水冷滚筒内,由膜式水冷螺旋管排向前推进。灰渣在翻滚流动中与冷却水管进行热交换,当灰渣冷却到150℃左右时,从水冷渣滚筒的另一端向下排出,通过斗提机送入渣仓。冷渣器筒体采用了“中心与外环百叶式传热滚筒”新技术,传热效率高。传动机构采用变频调速星摆减速机系统,不但可自动调节冷渣机出力,而且也可手动调速。同时,其对多尘环境的适应性大大高于电磁调速系统,其基本结构如图3所示。

3 东方电厂CFB锅炉机组节能分析

东方电厂1#、2#CFB锅炉分别于2009年2月14日和3月24日投产,锅炉运行效率不足90%,主要是由冷渣器系统运行可靠性低及锅炉燃烧系统适应变工况运行能力差等原因造成的。目前CFB锅炉运行节能重点工作主要包括启停节油、余热回收、锅炉防磨和辅机节电等4个方面。针对东方电厂的运行状况,重点分析受热面防磨和余热回收2个方面。

3.1 受热面防磨

1) 2010年11月22日,1#锅炉左侧炉膛出口东侧水冷壁泄露。泄露位置处于水冷壁焊口,由于上下水冷壁不对正,安装时强行焊接鳍片,水冷壁本身存在内应力加之磨损而造成泄露。2010年12月7日,1#锅炉炉膛两出口烟道之间水冷壁爆管。因安装时此处水冷壁鳍片为一不规则扁铁,造成此处水冷壁鳍片凸起,贴壁流下降过程中遇到凸起障碍点变向,冲刷附近水冷壁致使磨损加剧。2010年12月8日,2#锅炉水冷壁西南角(25m)处泄露,此处位于炉膛西南角,物料浓度较大,加剧了这一区域水冷壁的磨损。

主要采取的防磨措施是:在炉膛水冷壁密相区耐火耐磨浇注料与光管过渡区域沿炉膛向上进行超音速火焰喷涂,炉膛上部的水冷屏和屏式过热器下表面焊有销钉,并敷设高温耐火防磨层。

2)东方电厂于2010年9月2日至10月22日分别对2台490t/h CFB锅炉进行了检修,检修发现旋风分离器内部和返料器磨损严重并出现浇注料脱落现象。因此,在旋风分离器及旋风分离器进出口烟道内壁采用防磨可塑料,同时设置高密度销钉加以固定,保证耐磨材料牢固可靠,并敷设高温耐磨层。在U型返料器及其连接管路内,凡是与高温高浓度灰粒接触的烟道内表面,均敷设一层高温耐磨浇注料和一层耐火保温浇注料,并用Y型销钉固定。

3.2 余热回收方案

3.2.1 冷渣器系统节能改造

CFB锅炉设置4台GTL-12滚筒冷渣器,分布于炉膛下部,其冷却介质为闭式工业水,冷却水吸收的热量被释放到外部环境中,没有得到有效利用。因此,需对冷渣器系统进行改造,回收底渣物理显热,提高锅炉的运行效率。改造方法如下:

1) 采用凝结水作为冷却水源,凝结水吸收完热量后再通过水泵进入低压加热器进行循环,实现对底渣显热的回收利用,提升锅炉效率。在供热期间,可采用闭式水作为冷却水源,换热后的热水可作为一部分的供热水源。

2) 在滚筒内螺旋叶片之间的滚筒内壁上沿轴向焊接多个防磨板,这些防磨板不但起到防磨作用以延长冷渣器的使用寿命,还增加了换热面积,降低冷渣器的排渣温度[3]。

3.2.2 排烟余热回收工艺方案

电站锅炉排烟温度一般在130~160℃,烟气中的水蒸气处于过热状态,水蒸气的汽化潜热没有被充分利用。煤粉锅炉一般采用湿法脱硫技术,脱硫装置安装在电除尘器的后面,如在尾部烟道底部布置余热回收装置,则易发生低温腐蚀,如布置在脱硫装置后,则因湿法脱硫后的烟温降低到70~90℃,回收利用经济性较差。与其相比,CFB锅炉具有燃料适应性广、燃烧中脱硫效率高达90%以上、排烟中含硫量低等优点,可基本避免空气预热器低温腐蚀的问题。实践表明,CFB锅炉排烟温度在130~160℃,与煤粉炉基本相当,具备深度回收排烟余热的潜力。

以东方电厂CFB锅炉为例,在CFB锅炉尾部烟道低温空气预热器下部安装1套分离式热管换热器,可将排烟温度降低到50~70℃,从而充分回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,提升锅炉效率,最大限度地利用了低品位烟气的显热和潜热资源。冷凝式CFB锅炉烟气余热回收工艺系统[4]如图4所示。

电站锅炉效率一般在90%~94%,热效率是以燃料低位发热值计算所得,未考虑燃料高位发热值中汽化潜热的热损失。按常规计算方法,冷凝式余热回收CFB锅炉工艺效率可提高至105%~108%。

4 结论

1)CFB锅炉受热面防磨是一个长期困扰电力生产的技术难题,延长磨损周期,减少和避免锅炉机组的非计划停运是东方电厂CFB锅炉机组运行维护的重点。因此,通过对东方电厂CFB锅炉不同部位磨损原因进行分析,提出了相应的改造和表面处理措施,在一定程度上缩短了停运时间,提高了锅炉效率。

2)余热回收是火力发电厂节能的一个重要方面。针对东方电厂的运行状况,提出了冷渣器系统节能改造及排烟余热深度回收工艺方案。分析表明,排烟余热深度回收工艺可最大限度地利用了低品位烟气的显热和潜热资源。

参考文献

[1]杨建球,曾庭华,李焕辉,等.大型循环流化床锅炉运行优化及改进[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2]王乐华.CFB锅炉冷渣器的调整与改造[J].应用能源技术,2007,(3):26-28.

[3]周文峰,张坤,高善中,等.循环流化床锅炉水冷滚筒式冷渣器[P].中国专利:200720089704.6,2006-02-06.

节能型循环流化床锅炉 篇3

【关键词】循环流化床锅炉;设备;运行过程;节能维护技术

纵观我国循环流化床锅炉的运行情况,磨损严重和运行周期短的问题已成为普遍现象,主要表现在炉膛水冷壁、省煤器、过热器的磨损,耐火材料的脱落损坏等。下面结合我公司循环流化床锅炉的运行情况,分析一下循环流化床锅炉延长运行周期,稳定生产方法,并提出节能维护技术应用措施。

1.注重设备前期管理

1.1搞好设备的进厂检验

目前,由于国家加强环境保护的执法力度,政策上对循环流化床锅炉的倾斜,循环流化床锅炉纷纷上马,很大程度上拉动了锅炉市场。特别是循环流化床锅炉,行情紧俏,供不应求。许多锅炉厂超出生产能力,为此,各锅炉用户应严把进厂检验这一关。尤其是易磨损部件、承压部件的检验,详查随机资料,特别是出厂检验报告,以确保整体质量,为以后的长周期运行做好基础保障。

1.2严格建设安装标准

在锅炉的建设过程中,要严格按照安装规程。特别是一些重要的尺寸,膨胀缝,一定要严格控制。因为电站锅炉的蒸汽初参数较高,钢材的热膨胀值较大。稍有偏差,很容易造成局部应力集中,变形损坏。这主要集中在让管道的弯头部位或焊接部位。另外,要注意施工的工序,要有先有后。

1.3筑炉工作及耐火材料

应用货真价实、性能优良的耐火材料,确保锅炉不至于因耐火材料而影响长周期运行。在选择好耐火材料供方的基础上,还要注重耐火材料的施工工艺,因为这也直接影响锅炉的安全运行。基于以上两点,要重点作好耐火材料的养护工作,人们习惯上在筑炉结束,将外护板全部焊接完成后,按部就班地进行烘炉。殊不知,水蒸气在护板内侧反复蒸发与冷凝,影响耐火材料的烘干与烧结。为此,建议在有条件的情况下,尽量在烘炉结束后再做外护板。或者在护板上预留排气孔,保障水汽的及时排除。根据耐火材料的固有特性及施工工艺,制定适宜的烘炉曲线,并严格按烘炉曲线进行。特别是在投煤初期,一定要限制升温速度。往往有些厂家,在启炉的过程中,迫不及待的过早投煤,没有达到煤的燃点,由于反应滞后。随着温度的逐渐升高,一旦达到着火点,则发生爆燃现象.炉膛突然严重正压,床层温度急剧上升,温升高达100℃/min。对耐火材料和锅炉受热面产生强烈的热冲击,对炉体产生损伤性的破坏。

2.应用节能维护技术措施,确保锅炉厂周期运行

2.1控制适宜的床温

在运行过程中要加强对料层温度 监视,一般将料层温度控制在850℃-950℃之间,温度过高,容易使流化床体结焦造成停炉事故;温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃,最低不 应低于800℃。在锅炉运行中,当料层温度发生变化时,可通过调节给煤量、一次风量及送 回燃烧室的返料量,调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时,应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量,使料层温度降低;如料层温度低于800℃时,应首先检查是否有断煤现象,并适当增加给煤量,减少一次风量,加大返料量,使料层温度升高。一旦料层温度低于700℃,应做压火处理,需待查明温度降低原因并排除后再启动。

2.2控制适宜的负荷

根据实际运行情况来看,循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷,以控制在80~95%为理想。在此负荷下,操作稳定,效率较高,磨损较轻,运行周期较长。因为,在超负荷情况下,循环倍率增加,流化风量加大,存在后燃现象,造成后部高温,甚者造成返料器结焦,危及锅炉的安全运行。

2.3运行过程中的参数调整

基于循环流化床的燃烧机理,需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量。如果炉膛差压过低,有可能是返料量不够,分离效率低造成的。这将同时造成尾部受热面的加速磨损,过热器、省煤器的磨损泄漏。料层差压偏低,则炉膛蓄热量少,一旦给煤出现问题,容易灭火。如果料层差压偏高,则需较大的流化风量,又增加动力消耗和磨损。事实证明,超负荷运行,得不偿失,将付出巨大的代价。

2.4控制好入炉煤的颗粒度

由于一些厂家为了节省投资将给煤由两级破碎改为一级破碎,造成给煤颗粒度太大,有的颗粒度竟达30~50mm,严重影响了床料的流化,易造成结焦现象的发生,堵塞落渣管,甚至造成大面积结焦而停炉。所以控制好入炉煤的颗粒度是至关重要的。有的电厂在原煤破碎前上了筛分设备进行破碎前预筛分,这不仅减少了破碎机的磨损而且减少了厂用电的消耗。

2.5杜绝野蛮开停炉

强行降温、急剧升温、快速升压都危及到锅炉的安全运行。锅炉故障停炉后,急于检修,强制通风降温,由于各部位的膨胀系数不一致、温度不一致,很容易造成炉墙,炉管的损坏。另外,在锅炉启动时,急于求成,快速升压、升温,膨胀不到位,损坏锅炉。特别是点火初期,过早投煤造成煤炭爆燃,床温骤然升高。强大的热冲击,造成耐火材料快速膨胀,产生皲裂或金属焊缝拉伤。

3.关于循环流化床锅炉的防磨问题

3.1水冷壁的防磨

根据循环流化床锅炉的运行机理,炉膛内是典型的气固两相流,高强度的物料反混,对膜式水冷壁产生冲刷磨蚀。通常的处理办法是在卫燃带覆盖耐火材料,结果造成磨损区域上移,只好再次覆盖耐火材料,如此反复,最终以传热面积减少更换水冷壁管而告终。另一种办法是进行喷涂耐磨材料,但喷涂材料的上部区域磨损较严重。目前,尚没有发现经济实用的解决办法。

3.2分离器的防磨

在炉膛出口处,为了达到较高的气固分离效率,对高温烟气进行节流加速,对中心筒和分离器产生磨损。使中心筒变形穿孔和旋风分离器耐火材料的损坏。为此,在旋风分离器耐火材料的施工中,选择耐磨性能强的材料,同时要严格控制烟气进口和中心筒的安装尺寸。

3.3过热器的防磨

分离后的烟气,经扩压以5~10m/s的速度冲向过热器,在通过第一排过热器管后,流通截面减小,烟气节流加速,冲刷磨损第二排管;同时伴随着局部小面积的急剧磨损。可以在第二排过热器管前加装防磨罩,同时调整运行风量,避免烟气流通偏流,形成烟气走廊。

3.4省煤器的磨损

与过热器相类似,一般采取加防磨罩的办法进行处理。比较好一点的办法是采用热管式省煤器。

综上所述,循环流化床锅炉是近年发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。自循环流化床燃烧技术出现以来,循环流化床锅炉已得到广泛的应用,是一种国际公认的洁净煤燃烧技术。因此,要在锅炉运行中,逐步摸索长周期运行规律,应用节能维护技术措施,确保锅炉长周期运行。 [科]

【参考文献】

[1]郭福祥.循环流化床锅炉运行故障浅析[J].电力学报,2008(03).

[2]张亚萌.循环流化床锅炉的结焦原因分析及对策[J].电力安全技术,2011(09).

循环流化床锅炉培训试题 篇4

1、点火过程及方式

循环流化床锅炉的点火是指通过某种方式将燃烧室内的床料加热到一定温度,并送风使床内底料呈流化状态,直到给煤机连续给进的燃料能稳定地燃烧。循环流化床锅炉的点火与其它锅炉相比有所不同,点火过程一直是该炉运行中的一个难点问题,尤其是从未接触过循环流化床锅炉或者是鼓泡床锅炉的人员,在未掌握点火方法前,常易引起床料结焦或灭火,既影响锅炉的按时正常启动,又会造成人力物力的浪费。

循环流化床锅炉的点火方式主要分为:固定床点火;床面油枪流态化点火;预燃室流态化油点火和热风流态化点火四种,其优、缺点比较见表1。前三种点火方式使用较多,后文将作详细介绍。

2、冷态特性试验

循环流化床锅炉在安装或大修完毕后,在点火前应对燃烧系统包括送风系统,布风装置、料层厚度和飞灰循环装置进行冷态试验。其目的在于:

(1)鉴定鼓风机的风量和风压是否能满足流化燃烧的需要。

(2)测定布风板阻力和料层阻力。

(3)检查床内各处流化质量,冷态流化时如有死区应予以消除。

(4)测定料层厚度、送风量与阻力特性曲线,确定冷态临界流化风量,用以指导点火过程的调整操作,同时也为热态运行提供参数依据。

(5)检查飞灰系统的工作性能。

2.1 床内料层流化均匀性的检查

测定时在床面上铺上颗粒为3mm以下的料渣,铺料厚度约300-500mm,以能流化起来为准,流化均匀性可用两种方法检查。一种是开启引风机和鼓风机,缓慢调节送风门,逐渐加大风量,直到整个料层流化起来,然后突然停止送风,观察料层表面是否平坦,如果很平坦,说明布风均匀,如果料层表面高低不平,高处表明风量小,低处表明风量大,应该停止试验,检查原因及时予以消除;另一种方法是当料层流化起来后,用较长的火耙在床内不断来回耙动,如手感阻力较小且均匀,说明料层流化良好,反之,则布风不均匀或风帽有堵塞,阻力小的地方流化良好,而阻力大的地方可能存在死区。

通过料层流化均匀性的检查,也可以确定流化状态所需的最低料层厚度。这一数据对流化床点火十分重要,料层太薄,难以形成稳定的流化状态,锅炉无法点火和运行。料层太厚,又会延长点火时间和造成点火燃料的增多。

布风均匀是流化床点火、低负荷时稳定燃烧、防止颗粒分层和床层结焦的必要条件。

2.2 布风板阻力的测定

布风板阻力是指布风板上不铺底料时空气通过布风板的压力降。要使空气按设计要求通过布风板,形成稳定的流化床层,要求布风板具有一定的阻力。布风板阻力由风室进口端的局部阻力、风帽通道阻力及风帽小孔处局部阻力组成,在一般情况下,三者之中以小孔局部阻力为最大,而其它两项阻力之和仅占布风板阻力的几十分之一,因而布风板的阻力△Ρ可由公式1计算为:

△Ρ=ξ(Pa)(1)

式中 μ—小孔风速,m/s;

ξ—风帽阻力系数;

ρ—气体密度,kg/m3。

测定时,首先将所有炉门关闭,并将所有排渣管、放灰管关闭严密,启动鼓、引风机后,逐渐开大风门,缓慢地、均匀地增大风量,并相应调整引风,使炉膛负压为零。对应于每个送风量,从风室静压计上读出当时的风室压力即为布风板阻力。一直加到最大风量,每次读数时,都要把风量和风室静压的数值记下来。然后从最大的风量开始,逐渐减小风量,并记录每次的风量和风室静压的数值,直到风门全部关闭为止。把上行和下行的两次试验数据的平均值绘制成布风板阻力—风量关系曲线,如图1以备运行时估算料层厚度。

2.3 料层阻力的测定

测定料层阻力是在布风板上铺放一定厚度的料层,象测定布风板阻力的方法一样,测定不同风量的风室静压。以后每改变一次料层厚度,重复一次风量——风室静压关系的测定,风室静压等于布风板阻力与料层阻力的总和,即:

料层阻力=风室静压-布风板阻力

上式中的三项数值,都对应于相同风量下的数值。

根据以上两个试验测得的结果,就可以得到不同料层厚度下料层阻力和风量之间的关系,也可以绘制成料层阻力——风量关系曲线,如图2所示。大量统计数据表明,流化床的阻力同单位面积布风板上的床层物料的重量与流体浮力之差大致相等。即

ΔP==

=hfg(ρp-ρf)(1-ε)(2)

式中:△Ρ—流化床层的阻力,Pa;

G—流化床层中物料的质量,kg;

g—重力加速度,m/s2;

hf—流化床层高度,m;

Fb—流化床层面积,m2;

ρp、ρf—物料真实密度与空气密度,kg/m3;

ε—流化床层平均空隙率。

因为ρpρf,在计算时可忽略ρf的影响,故△Ρ=hfgρp(1-ε)。通过试验进一步简化,采用未流化前固定床物料的堆积密度来表示为:

△Ρ=Ahgρdg(3)

式中:hg—静止料层高度,m;

ρd—料层堆积密度,kg/m3;

A—由煤种决定的比例系数,见表2。

当静止料层厚度hg>0.3m后,计算结果和试验数据很接近。从公式3看出料层阻力与静止料层厚度成正比例关系,料层越厚,阻力越大。为简化,可以用表3通过料层阻力来估算料层厚度。

2.4确定临界流化风量

临界流化风量是限制循环流化床锅炉低负荷运行时的风量下限,低于该风量就可能结焦。最低运行风量一般与床料颗粒粒度大小、密度及料层堆积孔隙有关,具体通过冷态试验来确定。在测定料层阻力时,每一次料层厚度,都应根据炉内的临界流化情况,确定每一次料层的临界流化风量,其中最大的一次,作为热态运行时的最小风量。一般来讲,循环流化床锅炉的冷态空载面速度不能低于0.7m/s。在实际运行中,料层阻力直接测取比较困难,一般用总阻力(布风板阻力与料层阻力之和)或风室静压来监视运行。

临界流化风量的确定对循环流化床锅炉的点火是至关重要的。固定床点火温床结束后,启动鼓、引风机点火时,如果一次风量调整过大,流化激烈,很可能在几分钟内就会造成锅炉灭火。风量太小,流化不好,又会造成结焦。对于床下流态化油点火,如果风量太大,床料加热缓慢,热量损失严重,点火时间延长。风量太小,床料流化不好,又会造成大量热烟气在风室内积聚,这是很危险的,严重时会引起风室爆炸,有些采用床下流态化油点火的循环流化床锅炉在风室上装有防爆门,就是基于这个原因。因此临界流化风量是点火操作调整时的重要参数。

3、点火前的检查与准备

(1)检查燃烧室布风板和分离器等燃烧、循环系统,内部干净,风帽完好无损,通风小孔畅通。排渣管、放灰管和返料阀,无堵塞情况,关闭灵活。

(2)锅炉本体保温耐火层无脱落、破损现象,所有人孔、观察孔均应关闭,密封严实。

(3)检查鼓引风机调风门和风室、油点火各送风门是否正常,开关应灵活,指示正确。

(4)检查煤仓、给煤机、除尘器等辅机系统工作正常。

(5)油点火系统空压机(空气雾化)、油泵、管阀、点火器全面检查、试送正常。

(6)检查引风机、鼓风机、二次风机地脚螺栓有无松动。风机冷却水、油位是否正常,盘车应灵活,风机内无摩擦声响。

(7)检查汽水系统管阀正常,开关操作灵活。

(8)检查所有压力表、温度表、流量表等表计完好正常,指示正确。

(9)准备一定数量的点火底料,粒径为0~3mm。固定床点火还需准备一定数量的烟煤和木柴。

(10)确认锅炉汽包水位或循环水量正常。

4、固定床点火

这种点火方式是底料先在固定静止状态下被加热,当温度升到400~500℃时,开启鼓风机,逐渐送风,并在这个过程中投入引火烟煤,利用烟煤燃烧,继续对底料加热,直到给煤机送入的煤能着火燃烧为止。用固体燃料加热底料进行点火,方法比较简单,不需要专门点火设备。其点火操作步骤如下:

(1)在床上铺放粒径0~3mm的底料约300~400mm厚,或根据料层流化均匀性试验时,所掌握的最薄良好流化厚度为准,这样可以缩短点火时间,节约点火燃料。底料中含炭量不应超过3%。

(2)将准备好的木柴放入炉内底料上面并将其引燃,之后加入经筛选的块煤(大小在50mm左右)并推平,木柴及块煤的厚度掌握在150~200mm左右。这个过程称为温床。

(3)温床的时间一般在3~5小时,其间可根据炉内的燃烧情况,打开引风机档板或短时开启引风机引燃。温床过程实质是对底料及炉膛的加热过程,时间太短,底料不能很好地加热,时间太长,木柴及煤块又有可能着过火,两种情况均不利于点炉,因此应根据实际情况灵活掌握。

(4)温床结束后,用火钩检查有无未燃尽的大块煤,若有需将其钩出,并平整床面炭火。这一操作过程很重要,有时锅炉在点火过程中产生局部低温结焦,就是因为这些未燃尽的大块煤在底料开始流化后,沉到底料最下层紧贴风帽,由于供氧充足、燃烧激烈而造成的。

(5)启动引风机、鼓风机,依据冷态试验所掌握的风量尽快使料层达到微流化状态,同时向炉内加入引燃烟煤,炉膛保持微负压。这是利用上部燃烧形成的红炭火逐步加热整个料层,并引燃烟煤着火的过程,一般需持续5~8分钟。刚开始时炉内红色火焰消失而转暗,持续几分钟后,可以看到炉内有明亮的火星划过,而且会逐步增多,此时说明引燃烟煤中颗粒较小的部分已着火,这时应略增加风量,料层表面会出现红色的火苗和火浪,火焰由暗逐步转变为暗中带红,这时再继续播散引火烟煤,适当增加风量,炉内火焰会由暗红向红转变,而且越来越明亮,此时说明床温已达600~700℃。

(6)当床温升到700℃以后可继续播散少许烟煤,但应使床温平稳、缓慢的上升,达800℃时,即可关炉门,开动给煤机送入正常的燃料,同时加大风量使料层过渡到正常流化状态。此后利用给煤机的转速变化来控制温升,直到进入正常运行温度850~950℃,到此点火启动过程全部结束。这里要说明一点,加大风量是指引、鼓风同时匹配加大。

(7)在整个给煤、加风过程中,掌握风量是点火的关键,始终要看火调风,增减风量做到及时、准确。如发现风量过大,有灭火危险时应立即减风或停止送风,待料层表面的烟煤开始燃烧时,再少量加风,并向有火苗的地方撒入少量烟煤屑,使料层重新升温。但应随时注意用炉钩试探料层底部是否结焦,如有焦块,应及时钩出。为了防止点火时低温结焦和高温结焦,引燃烟煤投入方式要少量、勤给、均匀播散,加风流化后要用炉钩勤扒床料,使床温尽量均匀,平稳缓慢升温。固定床点火对操作工的经验要求比较高。

5、预燃室流态化油点火(床下油点火)

床下油点火是流态化点火,整个启动过程均在流态化下进行。它的基本原理是燃油雾化后在预燃室内完全燃烧,产生的高温烟气及火焰(1500℃)与鼓风机供给的冷风均匀混合成850℃左右的热烟气,通过风室、风帽进入床内,加热床料。这种点火方式不会出现低温或高温结焦。

点火用油一般采用轻柴油,目前有机械雾化和压力空气雾化两种,点火也分为火把点火和高能点火器自动点火两种。其点火操作步骤如下:

(1)床上铺放一定粒径和厚度的底料(与固定床点火相同)。

(2)启动空压机(空气雾化)和油泵,将空气压力和流量、点火油压力和流量调整到点火正常值。

(3)油枪在首次使用前应先作雾化实验,方法是将油枪从预燃室中抽出,插入一容器内,开启雾化风门和油枪阀门,观察油枪雾化情况,记录最好雾化效果时的空气压力和流量及点火油压力、流量,以此作为点火时的依据参数。

(4)启动引风机、鼓风机,关闭送风档板,将油枪点燃,然后打开送风门,调整送风量,使底料尽快处于临界流化状态。这一点对于床下油点火从安全角度讲十分的重要,这样不会造成热烟气在密闭风室内的积聚和膨胀。

(5)调节油枪油压和喷油量,改变热烟气发生器风道的燃烧风和混合风风量和风比,可控制热烟气温度和烟气量,为提高热烟气的热利用率,减少油耗,点火的热烟气量使床料呈流化状态即可,不宜用较高的流化速度。

(6)为避免烧坏风帽,一定要控制热烟气温度,不允许超过900℃,测量点火烟温的热电偶应插入风室中大于800~1000mm,以正确反映热烟气温度。

(7)应控制启动升温速度,主要从耐火材料的热膨胀要求和水循环的安全问题两方面考虑,特别是从冷态启动初期更应严格控制床温度,上升速度不大于10℃/min,根据锅炉容量不同冷态启动时间1~2h,锅炉容量越大,启动时间越长,130t/h的锅炉约2~3h。温态启动后较快,耗时20~40min。

(8)在冷态启动时,底料温度从室温缓慢地加热到300~400℃,当继续升温时,由于煤中的挥发份大量释放,在450~600℃时,床温会迅速上升,这一阶段的温度区间与燃用煤种有关,当出现此现象时(要求燃烧室床层温度采用直读式的数字温度计,可迅速直观反映床温),即可开始向燃烧室中添加少量煤并减少喷油量,当床温升到650~700℃,即可关闭油枪,正常给煤运行。

(9)燃用无烟煤时,为减少油耗,缩短启动时间,启动燃料也应采用烟煤。大量实践证明,在启动底料中加入含炭量不超过10%的烟煤,对减少油耗、缩短点火时间非常有效。

床下油点火方式具有耗油省、启动快、成功率高、环境卫生好、工人劳动强度低等优点。床下点火也可采用重油或气体燃料点火,其方法与上述轻柴油点火方法相同。

6、床面油枪流态化点火(床上油点火)

床上油点火与床下油点火一样,整个启动过程也在流态化下进行,其操作上较固定床点火容易,也不象床下油点火那样危险性较大。缺点是点火油耗量较大,温升速度较慢,油燃料的热利用率低。同时,由于油枪加热的不均匀性,使得床料的温度在点火期间不均匀,控制不好容易出现局部超温现象。点火操作步骤如下:

循环流化床锅炉点火问题论文 篇5

【关键词】循环流化床 锅炉 点火 经济性

一、前言

随着近几年电力工业的高速发展和环保力度的逐步加大,特别是洁净发电技术的推广应用,循环流化床技术(CFB)得到了较快的发展和普及。提高大型循环流化床锅炉运行的安全性、经济性、环保性和可靠性受到了越来越多的关注和重视。

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”。

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。

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。热值太高,点火时温升速度快,点火难以控制,易造成超温结焦;若热值太低,床温升高困难,易发生挥发性析出并燃尽,但床温仍达不到着火温度的情况。

第三,点火过程分底料预热、着火和过渡三个阶段。首先启动引风机、一次风机,各风门开到冷态试验确定的正常流化位置,保持一定的炉膛负压,投油枪,注意观察烟气发生器出口烟温(≤950—1000℃),否则开大冷风门降温。底料预热过程应缓慢升温,采用油量和风量控制床温,待床温升至400—450℃时,可少量间断投煤,密切注视床温变化。当床温升到700℃以上时,若给煤正常,燃烧稳定时可解列油枪。一般来说床温在300℃以下时,因物料吸热量大,温升较快,到300—450℃时温升较慢,450℃以上时投煤一段时间后温升又开始加快,说明投入的煤开始着火,床温接近600℃时,加入炉内的煤开始大量着火,此时应加大流化风量,控制温升速度以防止结焦。当锅炉负荷达到30—40以上时可投入二次风助燃。值得注意的是,点火燃料宜采用发热值较高的烟煤,特别是燃煤中不要掺入煤矸石、造气炉渣、石灰石等其它不易燃烧的燃料或原料。

一次成功的点火过程主要应注意的是床料厚度、床料筛分特性以及床料性质及配比,操作中严格控制点火风量。实践证明,每一种型式的循环流化床锅炉其点火特性都有一定的差别,需要运行管理人员在实际操作中不断摸索和总结,找出最佳点火升温方案,确保一次点火成功。

三、点火料

合适的底料能够有效的控制锅炉的点火时间,降低燃料和工厂用电的消耗量,并能积蓄最多的热量,着火后能够安全过渡到稳定燃烧,克服不安全因素,并达到最佳经济点。因此点火底料的选取和合适厚度是非常重要的。

点火时,油燃烧的热烟气经过布风板加热床上的底料,底料起到蓄热作用。底料的粒度应在0—13mm之间,厚度在400±50mm左右。底料备好后,就应确定所需的临界流化风量,就是把炉料从因定状态变成流化状态时最小风量,这是避免点火结焦的重要参考因素。在这里,如果底料的粒度大,那么它就和热烟气的接触面积小,热交换的热量就减小,底料被加热的时间就长;同时粒度大所需临界沸腾风量就大,被风带走的热量也就增加,两者同时都是增加了点火的时间,如果这个时间超出了规定的点火时间,这就浪费了燃料油和工厂用电。料的厚度如果偏大

四、投运返料,所需的临界风量也大,所需要的热量还是增加,把料加热到能够投煤的时间自然也就加长,同样也是延长了点火时间,耗费了原料。如果料的厚度较小,所需的风量和热量减小了,但是容易造成点火时间短,水冷壁及汽包的温升过快,会给锅炉带来不安全因素和减少锅炉的使用寿命。同时底料少投煤着火后还会出现燃烧不稳和长时间带不上负荷等现象的发生。

返料系统控制是流化床锅炉的重要操作流程,返料系统能否正常运行往往决定锅炉的点火成败。U型返料系统一般通过调节一二级返料风风门开度来控制循环物料量。在投煤以后应经常监视返料情况及返料床温度,通过观察,当循环量不足时,料柱压力下降,料位高度减小;当循环量加大时,料柱压力上升,料位高度增加。锅炉在投运前通常打开二级返料器风门端盖,放掉旋风筒及返料阀内的积灰,以免在开启返料风后,大量低温返料灰进入燃烧室,造成床面流化不良,床温下降,出现灭火及结焦现象。技术人员曾经通过调节U型返料装置的放灰量来调节进入炉内的循环物料量,后来发现放灰管经常堵塞,现放灰管已停止使用。在开启一二级返料风风门至适当开度后就不再进行调节,留有少量裕量以备床温较高时调节,让其返料风量和风压随着一次风机入口调节挡板开度的变化而变化,实践证明返料量具有自动调整功能。

五、结束语

循环流化床锅炉的点火是锅炉运行的重要环节,实践证明,在点火以前应选择合适的点火底料确保料层厚度、颗粒度大小及炉渣热值等符合要求,认真完成油枪雾化及布风板均匀性等冷态特性试验。在点火过程中,加强床温、风量表、氧量表及风室压力等重要参数的监视和控制,勤调、微调给煤量及送风量,保持合适的风煤配比,严格按升温升压曲线运行,就能够确保点火成功。

参考文献:

节能型循环流化床锅炉 篇6

循环流化床锅炉布风装置的磨损主要有2 种情况: 第一种情况是风帽的磨损, 通常发生在循环物料回料口附近, 主要原因是由于较高颗粒浓度的循环物料以平行于布风板的较大速度冲刷风帽造成的。另一种情况是风帽小孔的扩大, 这类磨损将改变布风特性, 同时造成固体物料漏至风室。1.1.2 改进措施

a.改变风帽结构来延长风帽寿命, 用钟罩式结构的风帽来代替蘑菇状风帽, 有效减少磨损, 延长使用寿命。

b.在炉膛底部四周打1 圈台阶, 可使流化床锅炉中沿墙面下流的固体物料转而流向布风板上面的空间, 从而避免冲击炉底的布风板和周界的风帽。

1.2 水冷壁管的磨损 1.2.1 原因分析

循环流化床锅炉水冷壁管的磨损主要发生在炉膛下部敷设的卫燃带和水冷壁管交界的区域。造成磨损的原因有以下2 个方面: 一是在这个过渡区域内, 沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反, 因此在局部产生了旋涡流;另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在这个交界区域发生流动方向的改变, 对水冷壁管产生了冲刷。1.2.2 改进措施

a.采用金属表面热喷涂技术防磨。涂层的硬度高于基体的硬度, 且涂层在高温下会生成致密、坚硬和化学稳定性更好的氧化层, 提供更好的保护。

b.通过改变该区域的流体动力特性来达到水冷壁管防磨的目的。在水冷壁管过渡区域的一定位置加焊挡板或浇注料梁, 用以阻挡固体物料向下流动, 采用这种措施后水冷壁管的磨损大大减轻了。

c.另一种较常用的方法是改变水冷壁的几何形状, 耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直, 这样固体物料沿壁面平直下流时,撞击区下移至耐火材料部分, 消除了边界处造成的旋涡效应, 从而保护传热管不受磨损。d.炉膛下部壁面垂直段与渐缩段交界处、炉顶及炉膛出口等处, 都是易发生磨损的部位, 因此在设计时应在结构上给以考虑或加设防磨措施。1.3 省煤器的磨损 1.3.1 原因分析

省煤器尾部对流受热面的磨损也是不能忽略的。在省煤器尾部的烟道中烟气是向下流动的, 烟气中的颗粒受重力作用, 速度较大。高的颗粒浓度和颗粒速度, 导致省煤器尾部的受热面磨损严重。1.3.2 改进措施

一般在省煤器每级的第1、2 排管的烟气迎风面装上护瓦, 在贴炉墙处或弯头等易产生局部磨损部位装上护帘、护瓦等, 从而减少受热面的磨损。

1.4 管式空气预热器 1.4.1 原因分析

在管式空气预热器中, 烟气在管内纵向冲刷, 因此飞灰粒子对管子的磨损较小, 只在进口段管壁处磨损较严重。烟气在进入管前是平行流动的, 无旋涡。烟气进入管子后, 在入口处气流会产生收缩, 收缩处管壁附近就会出现负压旋流区, 吸引烟气, 所以收缩至最小截面后又会迅速扩张, 经过一定距离后才完全恢复与管壁的平行流动。在烟气流扩张过程中, 灰粒随烟气以一定的角度斜向冲击管壁, 产生了冲击磨损, 所以在烟气进口段(1~ 3)Dn(Dn为管子内径)的范围内会产生较严重的磨损, 很容易磨穿管壁造成漏风, 导致空气预热器低温腐蚀和堵灰, 降低锅炉效率。1.4.2 改进措施

在进口处加装防磨管或加防磨环。特别需要注意的是应使用外接防磨管, 防磨内套管是不可行的。因为在加装防磨内套管后, 空气预热器进口段虽受到了保护, 但防磨内套管出口处的烟气会突然扩张,产生旋涡区, 使出口处的管壁局部磨损加剧。所以加装防磨内套管不但不能有效防磨, 反而会加重磨损。2 耐火材料的磨损及破坏

循环流化床长期运行在高温条件下(温度可达900~ 1 000 ℃), 且温度变化频繁, 易造成循环热冲击, 此外炉内有大量高速流动的高温固体物料, 因此循环流化床锅炉常使用大量的耐火材料进行保护。这些区域主要包括燃烧室、分离器、烟道和物料回送管路。因耐火材料破坏而造成的事故是仅次于受热面磨损的第二大事故原因。因此正确设计、选择及安装耐火材料对循环流化床锅炉的安全运行至关重要。2.1 耐火材料破坏的主要原因

2.1.1 温度循环波动和热冲击以及机械应力造成了耐火材料的裂缝和剥落。温度循环波动时, 由于耐火材料骨料和粘合料的热膨胀系数不同, 继而形成内应力破坏耐火材料, 温度循环波动常常造成耐火材料内衬的大裂缝和剥落。温度快速变化产生的热冲击(如启动时)可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而产生剥落。机械应力造成的耐火材料的破坏则主要是由于耐火材料与穿过耐火材料内衬处金

属件热膨胀系数不同而造成, 因此在设计时应考虑增加适当的膨胀空间来避免耐火材料的剥落。2.1.2 固体物料的冲刷造成了耐火材料的破坏。循环流化床锅炉耐火材料的易磨损区域主要包括边角区、旋风分离器和固体物料回送管路等部分。耐火材料的磨损随冲击角的增大而增加, 因此应尽量减少旋风分离器、烟道等的冲击角。2.2 各部位耐火材料的设计注意事项

主要采用循环流化床锅炉膛和高温旋风分离器区域的耐火层主要采用水冷壁衬里, 用短销钉将25~ 50mm 厚的致密耐火材料支撑在烟气侧的锅炉管件上。外侧(即非向火侧)则采用常规保温材料来保持温度。薄衬里比厚衬里更能经得起热冲击。为增加刚性和抗冲击性能, 常在水冷壁衬里内增加纤维。一般说来薄衬里的厚度为150mm , 通常分为致密的工作层和保温层。使用分层衬里比使用厚衬里更为经济, 也更易于维修。但是, 对于较高温度的外壳(温度范围为150~ 260 ℃的情况), 会因使用薄衬里而散热多, 降低机组效率。厚衬里通常由2 层或3 层构成, 总厚度为300~ 460mm。最里面一层是致密的耐热工作表面, 由耐磨砖、耐磨可塑料砌筑而成或由浇注料浇注而成,防止受热面受到高温高速运动的物料颗粒的磨损。打底保温材料可减少热损失, 从而提高整台机组效率。2.2.1 炉膛

炉膛部分采用厚衬里, 由75~ 150mm 的致密抗磨损的浇注料或可塑料覆盖住相似厚度的保温材料构成。对于有缺陷的区域, 可用磷酸盐黏合剂来修补。磷酸盐黏合剂体积稳定, 抗磨特性好, 且具有与现有材料结合力好的特点。修补的区域至少应使用2个销钉, 暴露在高温区的可塑料衬里应使用陶瓷或铸造合金销钉。2.2.2 旋风分离器

旋风分离器筒体和锥体都承受着相当恶劣的工作条件。对许多衬里来说, 反复的热冲击和温度循环变化、磨损及挤压剥落是导致大面积损坏的原因。修补的方案之一是用耐火砖或耐火预制块来代替浇注的厚衬里, 用磷酸黏结可塑料进行修补。分离器锥体所处的工作状况与其筒体大致相同。建议使用震动浇注来保证衬里具有足够的强度和耐磨性能, 锥体部分建议使用膨胀系数低的浇注料。2.2.3 返料回路及返料机构

热冲击、严重的磨损及温度循环变化是导致这部分经常损坏的原因。可采用厚的密实保温浇注料,但缺点是施工困难。最好在耐磨浇注料中适当添加不锈钢纤维丝, 也可用保温砖或浇注料打底, 上铺耐磨砖。3 结束语

节能型循环流化床锅炉 篇7

煤炭等含硫燃料在锅炉中燃烧会产生二氧化硫,其中一部分会转化成三氧化硫,与烟气中的水蒸气结合生成硫酸蒸汽,从而显著地提高烟气的露点温度,容易在低温受热面上凝结形成硫酸溶液与碱性灰及金属反应,导致低温腐蚀和堵灰,对锅炉的安全运行危害性极大[1,2,3,4]。为了避免这一现象,锅炉设计通常采用提高排烟温度的办法,因而导致烟气余热浪费严重,不符合节能要求。

相变换热技术的提出有助于解决上述问题[5]。利用相变换热技术对现有锅炉结构进行改进,在锅炉空气预热器之后的尾部烟道设置换热器(即具有特殊形状的不锈钢换热管组),烟气加热换热管组中的饱和水,使其成为相同温度下的汽水混合物,上升进入汽包,遇到位于汽包上部的低温换热管外壁,释放大量汽化潜热,加热低温换热管内的水。水蒸气放热后由气相变为液相,形成冷凝水,回落至换热器底部,再次被加热蒸发,如此反复循环,实现相变系统自然封闭循环[6],从而在保证避免受热面低温腐蚀的同时使低温烟气余热得到有效、安全回收。

1 节能需求

安徽国祯生物质发电有限责任公司的65 t/h循环流化床锅炉,由于运行时间较长,受热面的传热效率较新锅炉有所降低,在实际运行中锅炉排烟温度高达160℃,造成锅炉排烟损失增加,引风机电耗增加等问题。为了在避免受热面低温腐蚀的同时有效回收低温烟气余热,在锅炉尾部安装相变换热系统,符合当前经济形势和国家节能政策。

根据煤质分析资料(见表1),采用冯俊凯等推荐的经验公式[7],烟气酸露点计算如下

式中tsld———烟气的酸露点/℃;

tld———烟气的水蒸气露点/℃;

β———与过量空气系数有关的常数,当α″l=1.4~1.5时,β=129;当α″l=1.2时,β=121;

Sarzs、Aarzs———收到基折算(每1000 k J的折算值)硫分及灰分/g·MJ-1;

αfh———飞灰占总灰分的份额。

因此本方案中所述相变换热系统的最低壁面温度控制在110℃以上、排烟温度125~130℃。该温度是针对用户燃料分析而设置的,实际运行时可以根据用户所使用燃料的烟气酸露点调整换热器壁温,例如,当用户实际烟气酸露点比较高时,可以通过自控装置来改变换热器最低壁温,这样就能保证在受热面安全(不结露)的前提下回收效益的最大化。

2 改造方案

在尾部烟道布置相变换热系统,其实质相当于一个相变锅炉(如图1)。具体实施方案为:在现有的空气预热器后布置烟气冷却器,该烟气冷却器由8排立式螺纹烟管组成,并在前三排螺纹烟管加装防磨盖板,为了控制积灰采用燃气脉冲吹灰器定期吹灰。尾部烟气加热螺纹烟管内系统压力下的饱和水,将其转化为汽水混合物后进入汽包,实现汽水分离。蒸汽与汽包内上部布置的换热管进行凝结换热,将管内30℃的水加热到90℃左右,对外供热水或者供热;换热后的蒸汽变成凝结水,即汽包压力下的饱和水,通过下降管返回到尾部烟气冷却器下集箱,重新吸收烟气热量,将烟气温度从160℃降到125~130℃,从而降低排烟温度,提高系统热效率。

不凝结气体会显著降低传热系数[8,9],对相变换热产生十分有害的影响,因此需要在相变系统运行前向汽包充满饱和蒸汽,使不凝结气体从汽包的排气阀排出;运行时,相变系统的压力为0.12 MPa,正压运行,从而避免不凝结气体从外界进入汽包。

3 改造后的运行情况及效益分析

3.1 运行情况

经改造,相变换热系统的吸热段进口烟气温度为160℃,换热器尾部排烟温度小于130℃,此区间烟气降温幅度为30℃。具体运行情况见表3。

3.2 效益分析

3.2.1 回收热量Q

锅炉实际运行时的平均回收热量(按平均负荷为53.5 t/h计)为

式中q———加热水平均流量/kg·h-1;

Δt———相变进出口温差/℃;

cp———水的比热容/kJ·kg-1·℃-1。若满负荷运行,则估计回收热量为

3.2.2 年节约标煤量Gc

式中Q———回收热量的千瓦数/kW;

Qp———为标煤的发热量/kJ·kg-1;

ηk———锅炉效率;

3600———单位转换系数/kJ·(kW·h)-1;

HR———设备每年折算满负荷运行时数,取6800 h。

加装相变换热系统的总费用为80万元,由上述计算可知,改造后的锅炉每年运行可节省费用92.735万元(标准煤按850元/t计算),不到11个月内可收回投资。

4 结语

安徽国祯生物质发电有限责任公司的65 t/h循环流化床锅炉增加相变换热系统后,锅炉的排烟温度从160℃降至125℃左右,烟气余热得以有效、安全地回收,可将热网循环水由30℃加热至90℃,用以供暖或供热水。实践证明,在锅炉尾部烟道加装相变换热系统,安全可靠,热效率高,投资回收期短,经济效益十分显著,具有推广价值。

参考文献

[1]曹艳,冯伟忠.燃煤锅炉尾部设备低温腐蚀问题分析及防治[J].华东电力,2014,42(2):391-395.

[2]李自怡.基于目标成本管理的火电厂成本控制体系[J].电网与清洁能源,2014,30(4):36-39.

[3]王炎.复合相变换热器技术与装置[J].上海节能,2008(2):21-24.

[4]张少军,王治远,马振林,等.真空相变锅炉低排烟温度设计与低温腐蚀[J].工业锅炉,2005(6):12-18.

[5]严乐荣.复合相变换热器在电厂锅炉烟气余热回收中的应用[J].能源研究与利用,2012(4):44-46.

[6]黄卫琼.相变换热器技术在锅炉上的应用[J].工业安全与环保,2012,38(6):53-56.

[7]冯俊凯,等.锅炉原理及计算[M].3版.北京:科学出版社,1992.

[8]曲建丽,栾涛,王学栋.凝汽器内不凝结气体对汽相流动与传热性能的影响[J].动力工程,2007,27(6):931-935.

循环流化床锅炉运行管理研究 篇8

循环流化床锅炉做为电厂重要的运行设备之一,其运行的安全性对电厂的生产和员工人身安全影响至关重要。因此,对循环流化床锅炉的运行管理做进一步的研究和探讨,具有十分重要的意义。本文结合徐州垞城电力的循环流化床锅炉运行情况,通过循环流化床锅炉运行管理做进一步的分析研究,希望能对电厂安全生产、提高经济效率等方面有一定的促进作用。

1、循环流化床锅炉的特点

循环流化床锅炉做为燃煤锅炉的一个类型,因此对燃料的适应性强其节电节煤、效率高等优势,在我国得到了迅速的发展,被越来越多的工业企业所应用。其主要特点有:

1.1燃料适用性强

循环流化床锅炉的对燃料煤种的适用性强,具体表现在其燃料用煤可以是无烟煤、烟煤、褐煤等,甚到在沸腾炉的燃料中,可以用煤渣和煤矸石和甚至可以是秸秆、稻壳等生物质燃料。

1.2结构性能优良,热效率高

循环流化床锅炉在结构上,相对于其他锅炉而言,具有明显的优势,其通过汽包横置式的自然循环对流管束的应用,过热器采用高低温两级布置,而空气预热器和省煤器均为一级布置,可以有效提高燃料的燃烧效率,其给煤采用螺旋给煤机正压给煤或者皮带给煤机经溜煤管负压给煤,给煤速度可以通过控制台进行无级调速操作,可以很方便的完成给煤操作。

1.3燃烧充分,污染物排放低

循环流化床锅炉因其燃燒温度稳定、燃烧效率高、优化燃烧过程,使得其减少NOx的排放量、脱硫性能好。脱硫效率高。不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。

2、影响锅炉安全运行的重要因素:结焦的预防及其处理措施

2.1锅炉结焦的预防

循环流化床锅炉是电厂的大容量的锅炉设备,运行人员必须是其安全性。影响锅炉安全性的因素有很多,其中结焦是锅炉能否安全运行的重要影响因素。引起锅炉结焦的原因总结起来主要有两方面:运行和结构。运行上如果操作方法不当,浓相段温度过高、过低,给煤不均匀,风、煤配比不合理,放冷灰过多等也都容易引起结焦。此外,如果煤的筛分质量不好,比如混有石头及其它杂物或大颗粒过多,或者粉末过多,水分太大等,都有可能结焦。再通过运行分析可以得出结焦的两种类型:低温结焦和高温结焦。其中低温结焦,主要出现在锅炉未正常运行时所造成结焦,其结焦较小。而高温结焦,则是因过高的料层温度所造成的大面积结焦。要做好结焦的预防工作,需要在锅炉运行过程中,注意布风均匀并切实做好冷态实验工作。另一方面注意对火色的观察,当沸下温度达到600℃时,料层就应离地;而炉膛温度达到800℃,应及时控制炉温,保持炉温基本恒定,防止高温结焦。结构方面,如锅炉安装结构不合理,受热面布置不当,风帽和布风板的布风不均匀,小眼风速过低等等都会引起结焦。

2.2锅炉结焦的处理措施

2.2.1低温结焦的处理。低温结焦多发生在第一次锅炉点火没有成功以后,因为过低的炉温,致使料层温度不均匀,部分料层没有得到充分的燃烧而致使结焦形成。在料层发生低温结焦时,就首先对结焦部位进行确定和判断。一般而言,运行时,料层下部完全避免形成结焦;而点火初期,料层上部结焦的概率较大。我们可通过对火色的观察来判定结焦位置,一般情况下,结焦处火色发白。作业人员可能通过炉钩顺着发白火色处试探,如果碰到硬块,可断定该部位结焦。这时,就应该及时将小焦块钩出,趟散高温处的颗粒。在低温结焦的预防中,必须要注意启动时间要快、要稳、加煤量不宜过大,松动料层等。当锅炉正常运行后,就能经常通过风箱压力排放冷渣。

2.2.2高温结焦处理。高温结焦的特征有:在锅炉运行中,炉膛出现“流星”、“放花”现象,火色发白,浓相段温度过高,但一段时间后,炉温又明显降低。当出现高温结焦时,必须加大风量、停止给料、并将湿冷渣进行投放,迅速降低浓相段温度。还就打开炉门,用炉钩将粘结的焦块钩散或清理。造成高温结焦的主要原因:在锅炉点火时,底料层含碳量过高,导致锅炉启动时温度快速上升,给风不及时等导致温结焦。另一方面,过多的给料量,使料层含煤量过高,沸腾质量不好等,也会导致高温结焦。

3、循环流化床锅炉运行管理的要点

为了保证循环流化床锅炉的正常运行,需要对关乎锅炉安全运行的过程进行分析和总结,对故障发生点进行统计和优化。本人通过对徐州垞城电力的循环流化床锅炉运行过程进行分析,循环流化床锅炉安全运行关键是要保持炉温,炉温800一1050℃之间,锅炉运行最为稳定节能,而给煤量和风量的配比,是保证炉温的关键。一般情况下,如果需要炉温上升,应增加给煤量,减小风量;如果需要炉温下降,则需要增加风量,减小给煤量。也就是说要想使炉温控制科学,主要是对风量、煤量配比适当即可。另一方面,运用过程中,通过总结需要注意以下几点,才能保证循环流化床锅炉的安全运行:(1)锅炉负荷一般在80~100%额定负荷下运行,最大负荷允许在110%负荷下短时间运行。(2)监视并保证锅炉正常水位,在任何情况下,不允许接近最高或最低水位线运行。每班应校正玻璃水位计、电接点水位计和光柱水位计三次,冲洗汽包水位计一次。(3)蒸汽压力表每班一次冲洗管路,应在压力表上用红线标明最高工作压力,压力表应定期检验。(4)水位计、压力表、温度计、自动控制、警报装置投入使用后,仍须监视锅炉运行的参数变化,并注意报警装置的动作情况,避免自动报警装置因失灵而造成不良后果。(5)锅炉燃烧的情况必须稳定,并保持炉膛负压0.5~1.5ram水柱,如发现向炉外冒烟现象,应查明原因及时处理。(6)经常检查省煤器出口水温,其最高水温低于工作压力下饱和温度40℃。(7)锅炉正常运行中,必须对附机设备进行细致的巡回检查,对转动机械进行定期加油(风机、给煤机等)。(8)锅炉正常运行中,禁止拧动人孔、手孔的螺栓,禁止管道上动电焊和击打受压部件。(9)检查鼓、引风机应注意检查:第一,轴承温度不得超过65℃,电动机的温度不得超过70℃。电流不能超过额定电流的5%。第二:风机运转声音是否正常,有无明显震动,噪音不得超过风机说明书要求的分贝数值,轴承箱内是否缺油,循环水是否畅道。(10)循环流化床锅炉要安全运行,过热器在压火和停炉时,打开疏水阀,锅炉压力降到一定数值时关闭疏水阀。

4、结束语

循环流化床锅炉的运行过程中,出现问题后,应总结经验,大胆实践,采取相应措施、对策,这样保证循环流化床锅炉的正常运行。司炉人员必须遵照国家的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和有关规定的操作规程进行操作,防止事故发生,确保循环流化床锅炉的安全正常运行。

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