循环流化床锅炉点火过程分析及注意事项.doc
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循环流化床锅炉点火过程分析及注意事项
一锅炉简介
富源电厂装有两台UG/240/9.8/M6型循环流化床锅炉,其蒸发量为240t/h,床温960℃,每台锅炉前墙配有四台给煤机,额定给煤量为56.85t/h,一次总风量为20万m3/h,二次风量为12.33万m3/h,当出现异常情况时,设有急停按钮可快速切断燃料,关闭给煤机出口电动插板,防止咽气反串烧毁给煤机皮带,点火方式采用床下油枪点火,油枪出力为900kg/h,油压为2.5MP,油枪出力通过回油量进行调节.
二.出现的问题:
自我厂循环流化床锅炉至今,点火过程中出现主要问题如下:
1底料太厚或太薄,底料太厚,炉膛风压7.5kPa以上,不仅使油枪出力增大,燃烧室温度升高,底料受热慢,延长了启动时间;底料太薄,炉膛风压5kPa以下,点火后期赶火升压,主汽温度迟迟上不来,延误并炉时间,负荷也不易带上。
2汽包壁温差偏大。
在点火初期,最高上下壁温差短时间内达到了50℃以上。
3点火时燃烧室温度高。
特别是在快要达到投煤条件时投油过程中,为使床温达到投煤条件,流化风量相应减少,造成燃烧室油枪出口处短时间内达1000℃。
4床温多次反复。
特别是投煤过程中,由于风煤比不合理,造成床温在450~550℃之间多次反复,延长了启动时间
5点火过程中,由于给煤机故障,导致大量煤进入炉膛或底料含碳量高,在点火期间床层爆燃,炉膛结焦。
三着火过程理论分析
1)着火热
流化床锅炉的点火,是一个将床料由冷态加热升温至煤的着火温度,直至投煤进入正常运行。
这就要求进入床中的热量Ql,应大于床中散失的热量Q2,随着床温的升高,存在一个热量动态平衡问题。
点火过程中床温较低,床层向悬浮段辐射放热较小、向周围环境的散热也较溢、流灰少、离开床层的惰性物质显热也很小。
故上述动态平衡关系式可简化为:
Q1≥Q2=Og+Oit+04b+Obh;、
可写为:
Qbh≤Q1—Qg-Oit-Q4b
其中Qg表示烟气带走的热量,Oit表示传给受热面的吸热量,04b表示离开床层的可燃物热量损失,Qbh表示床层物料吸收的热量,它提供了炉煤的着火热。
分析如下:
⑴烟气带走的热量Qg多少与流化风量大小相关;
⑵在受热面已定,一定的床温下,受热面的吸热量Oit相应稳定;
⑶煤质及煤粒的粒度分布影响离开床层的可燃物热量Q4b损失大小;
⑷底料的厚度及粒度分布关系到床层物料吸收的热量Obh的大小,即入炉煤到达着火点时着火热的大小。
2)热力着火条件
在CFB点火过程中煤粒的燃烧过程一般分为以下四个阶段:
⑴干燥和加热。
⑵500~600℃时,挥发分析出及燃烧。
⑶700℃左右时,颗粒的膨胀、一次破碎。
⑷800℃左右时,焦碳的燃烧、二次破碎及磨损。
要使煤粒混合物着火稳定,不仅床温要达到煤焦非均相着火温度还要满足其热力着火条件。
四实际点火过程分析
1点火前的准备
1)底料,点火前静止床层高度,应保持在600mm~800mm,这主要考虑到做冷态流化试验及点火过程中床料的消耗,一般到投到6到7kPa较好。
床层太厚,则Qbh升高,炉膛床压7.5kPa以上时,不仅使油枪出力增大,耗油量大,燃烧室的温度也升高,底料受热也慢,,延长了加热时间,而且由于炉膛床层点火过程中处于微流化状态,有可能造成局部流化不良,点火后期低温结焦;床层太薄,炉膛床压5kPa以下,一方面床料蓄热能力不够,点火后期赶火升压,主汽温度迟迟上不来,延误并炉时间,负荷也不易带上;另一方面易造成床面吹穿,流化不良如果炉膛内存有大量未燃尽的煤,点火后期爆燃时,易造成高温结焦。
根据点火需要,应及时排床料或补充床料。
2)床料粒度、给煤粒度极其粒度分布应合理,控制在0~8mm,5mm以下分额应占到50%以上。
对于床料一般使用筛分过的锅炉炉渣,其粒度及其粒度分布易符合要求;对于给煤主要由一次破碎机筛分控制,主要目的细颗粒引燃性能好,粗颗粒做着火后期维持床温用。
粒度太细,易使离开床层的可燃物热量Q4b损失增大,用于着火需要的热量Qbh减少。
3)作好冷态流化试验,确定最底流化风速。
试验结束后,检查床面应平整,不得有“凹凸”现象,防止点火过程中局部流化不良。
4)油枪雾化片应清洗,点火前作油枪雾化试验,否则易造成油枪出力调整不灵敏。
2投油枪过程
1)通过调整油枪出力及配风,初始温升率应控制在3'C/min左右。
目的一方面控制燃烧室、炉膛内耐火耐磨材料温升裂缝或脱落。
另一方面,由于床温与热烟气温度相差较大,温升率不会太小,由实际升温曲线看,投油枪过程中温升率较大。
一般点油枪时,油压不宜过高,油枪出力不宜过大,待床温变化率上升不太大时,可提高油枪出力。
2)流化风量控制在床料微流化状态即可。
燃烧风挡板开度70%,开度过小燃油散发的热量多在燃烧室中,开度过大油枪不宜着火,且温升率高。
混合风开度35%,过小燃油需要的空气不充足,开度过大造成燃油火焰阻力大,燃烧室温度高。
3)汽包壁温差应控制在50'C以内。
由于循环流化床整个炉膛床温比较均匀,炉内床料蓄热量大,其水循环建立较快,点火过程中汽包壁温差一般能控制在30'C以内。
如果给水温度较低,省煤器再循环管投入,会造成给水短路,直接进入汽包内,在汽包压力1Mp以内;是汽包壁温差短时间超过50'C。
4)快要达到投煤温度时,床下油枪的出力已较大,应控制其出口处的温度小于980℃,防止燃烧室温度过高。
一要合理调整燃烧风量和混和风量,不能一味减少流化风量;二要调整油枪出力;三要巡操就地加强监视。
5)投煤过程
厂家给予的给煤机的投煤条件之一为床温达到450℃,达到投煤条件后,可以启动给煤机投煤,略加大流化风量10%。
一般投煤分为间断给煤连续给煤两个阶段。
①间断投煤
一般启动两台给煤机2#、3#,每次一台,点动2t/h左右,投煤1~3min,停止投煤,观察氧量变化及床温升率变化,一般当床温先降后升且逐渐增大,氧量下降时,可判断已着火,注意在床温变化率下降时,及时间断给煤,反复几次使床温上升到650'C以上。
其中氧量反映风与燃料配比,床温变化率反映热力着火第二个条件。
②连续投煤
床温650'C以上时,可用一台给煤机连投2~5t/h左右的煤量,观察着火情况,当床温升率持续上升,能保持1~3'C/min的变化时,可判断已着火,否则应停止给煤机运行,进行间断给煤。
一般冷态点火连续投煤时的床温比温态点火要高一些。
由于CFB锅炉的热惯性大,致使床温下降较快,此点把握不好会使床温多次出现反复。
6)在投煤过程中出现下列情况时,应对炉膛结焦的可能性高度引起注意,并积极采取措施;
⒈给煤机故障或其他原因,造成大量煤进入炉膛未燃烧,引起床温的持续下降及床压的快速升高。
⒉炉膛发生剧烈爆燃时,应根据情况果断加大或停止所有风机运行,待床温下降到较低时,重新投煤或置换床料,点火升压,这可能是防止结焦的最佳时机。
⒊在炉膛发生爆燃后,出现以下现象:
(1)氧量较低,甚至到零后才恢复正常;
(2)锅炉发生床温高MFT,床温超过1050;(3)床温测点分布不均,尤其存在床温某个测点偏高(超过950'C)时;(4).床压风室压力和风板阻力出现了一些不正常现象;(5)增减煤量,床温、床温变化率、氧量和负荷等参数反映刁
⒋以上现象均是炉膛结焦的征兆,不得存有侥幸心理,首先应增大一次风量,加强排渣,确定炉内的流化工况是否正常及是否存在结焦现象。
7)停油枪过程
随着给煤量及流化风量的增加,床温800'C以上后,应逐渐降低床下油枪的出力,一方面避免煤与油争氧,一方面节省燃油量。
床温达到830'C以上稳定运行时,可逐渐退出床下油枪的运行。
此时要注意监视两个特征参数:
一是炉膛上部出口温度能否上来,二是炉膛出口氧量能否达到稳定预想值,它们都直接反映了炉膛内燃烧、流化工况的好坏,否则应补充床料、加强流化等手段达到理想燃烧、流化工况。
五注意事项
1)点火前底料的厚度应保持在600~800mm,床料及给煤粒度及其粒度分布应合理,投煤时炉膛床压维持到6到7.5kPa较好。
2)如果给水温度较低,尽量不投入省煤器再循环管运行。
3)为防止投油枪过程中床温上升较快,可调整油枪出力调节回油量大小,使其出力依次增大。
4)快要达到投煤条件的燃油过程中,对燃烧室应加强监视,不应一味减少流化风量或加大关小燃烧风和混合风。
5)炉膛爆燃时应根据情况果断调节或停止所有风机运行,掌握防止结焦的最佳时机。
爆燃后应根据参数综合判断,加强排渣,不得存有侥幸心理,使事故进一步扩大。
6)点火后期,要加强对炉膛上部出口温度、炉膛出口氧量两个参数监视,辅助判别炉膛内燃烧、流化工况的好坏。
通过实际点火过程的理论分析,提出了相应的注意事项,以避免点火燃烧室温度过高、炉膛结焦等事故的发生或点火时间的延长,但影响点火过程的因素复杂,还要进一步的总结分析,使点火过程在规定时间内更加安全、平稳。
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