循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火過程及方式

1、循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火過程及方式1 、點(diǎn)火過程及方式循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火是指通過某種方式將燃燒室內(nèi)的床料加熱到一定溫度，并送風(fēng)使床內(nèi)底料呈流化狀態(tài)，直到給煤機(jī)連續(xù)給進(jìn)的燃料能穩(wěn)定地燃燒。循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火與其它鍋爐相比有所不同， 點(diǎn)火過程一直是該爐運(yùn)行中的一個(gè)難點(diǎn)問題，尤其是從未接觸過循環(huán)流化床鍋爐或者是鼓泡床鍋爐的人員，在未掌握點(diǎn)火方法前，常易引起床料結(jié)焦或滅火， 既影響鍋爐的按時(shí)正常啟動，又會造成人力物力的浪費(fèi)。循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火方式主要分為：固定床點(diǎn)火；床面油槍流態(tài)化點(diǎn)火； 預(yù)燃室流態(tài)化油點(diǎn)火和熱風(fēng)流態(tài)化點(diǎn)火四種，其優(yōu)、缺點(diǎn)比較見表1。前三種點(diǎn)火方式使用較多，后文將作詳細(xì)介紹。2、冷態(tài)特

2、性試驗(yàn)循環(huán)流化床鍋爐在安裝或大修完畢后，在點(diǎn)火前應(yīng)對燃燒系統(tǒng)包括送風(fēng)系統(tǒng)，布風(fēng)裝置、料層厚度和飛灰循環(huán)裝置進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)。其目的在于：(1) 鑒定鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓是否能滿足流化燃燒的需要。(2) 測定布風(fēng)板阻力和料層阻力。(3) 檢查床內(nèi)各處流化質(zhì)量，冷態(tài)流化時(shí)如有死區(qū)應(yīng)予以消除。(4) 測定料層厚度、送風(fēng)量與阻力特性曲線，確定冷態(tài)臨界流化風(fēng)量，用以指導(dǎo)點(diǎn)火過 程的調(diào)整操作，同時(shí)也為熱態(tài)運(yùn)行提供參數(shù)依據(jù)。(5) 檢查飛灰系統(tǒng)的工作性能。2.1 床內(nèi)料層流化均勻性的檢查測定時(shí)在床面上鋪上顆粒為3m也下的料渣，鋪料厚度約 300 - 500mm以能流化起來為準(zhǔn)，流化均勻性可用兩種方法檢查。一種是開

3、啟引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)，緩慢調(diào)節(jié)送風(fēng)門，逐漸加大風(fēng)量，直到整個(gè)料層流化起來， 然后突然停止送風(fēng)， 觀察料層表面是否平坦， 如果很平 坦，說明布風(fēng)均勻，如果料層表面高低不平，高處表明風(fēng)量小，低處表明風(fēng)量大，應(yīng)該停止 試驗(yàn)，檢查原因及時(shí)予以消除； 另一種方法是當(dāng)料層流化起來后，用較長的火耙在床內(nèi)不斷來回耙動，如手感阻力較小且均勻， 說明料層流化良好，反之，則布風(fēng)不均勻或風(fēng)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區(qū)。通過料層流化均勻性的檢查， 也可以確定流化狀態(tài)所需的最低料層厚度。 這一數(shù)據(jù)對流 化床點(diǎn)火十分重要，料層太薄，難以形成穩(wěn)定的流化狀態(tài)， 鍋爐無法點(diǎn)火和運(yùn)行。 料層太厚， 又會

4、延長點(diǎn)火時(shí)間和造成點(diǎn)火燃料的增多。布風(fēng)均勻是流化床點(diǎn)火、低負(fù)荷時(shí)穩(wěn)定燃燒、防止顆粒分層和床層結(jié)焦的必要條件。2.2 布風(fēng)板阻力的測定布風(fēng)板阻力是指布風(fēng)板上不鋪底料時(shí)空氣通過布風(fēng)板的壓力降。要使空氣按設(shè)計(jì)要求通過布風(fēng)板，形成穩(wěn)定的流化床層， 要求布風(fēng)板具有一定的阻力。布風(fēng)板阻力由風(fēng)室進(jìn)口端的局部阻力、風(fēng)帽通道阻力及風(fēng)帽小孔處局部阻力組成，在一般情況下，三者之中以小孔局部阻力為最大，而其它兩項(xiàng)阻力之和僅占布風(fēng)板阻力的幾十分之一，因而布風(fēng)板的阻力 P可由公式1計(jì)算為： P =E (Pa)(1)式中一小孔風(fēng)速，m/s;E 一風(fēng)帽阻力系數(shù)；P 氣體密度，kg/m3。測定時(shí)，首先將所有爐門關(guān)閉， 并將所有

5、排渣管、放灰管關(guān)閉嚴(yán)密，啟動鼓、引風(fēng)機(jī)后， 逐漸開大風(fēng)門，緩慢地、均勻地增大風(fēng)量，并相應(yīng)調(diào)整引風(fēng)，使?fàn)t膛負(fù)壓為零。對應(yīng)于每個(gè) 送風(fēng)量，從風(fēng)室靜壓計(jì)上讀出當(dāng)時(shí)的風(fēng)室壓力即為布風(fēng)板阻力。一直加到最大風(fēng)量， 每次讀數(shù)時(shí)，都要把風(fēng)量和風(fēng)室靜壓的數(shù)值記下來。然后從最大的風(fēng)量開始，逐漸減小風(fēng)量，并記錄每次的風(fēng)量和風(fēng)室靜壓的數(shù)值，直到風(fēng)門全部關(guān)閉為止。把上行和下行的兩次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值繪制成布風(fēng)板阻力一風(fēng)量關(guān)系曲線，如圖1以備運(yùn)行時(shí)估算料層厚度。2.3 料層阻力的測定測定料層阻力是在布風(fēng)板上鋪放一定厚度的料層，象測定布風(fēng)板阻力的方法一樣，測定不同風(fēng)量的風(fēng)室靜壓。以后每改變一次料層厚度，重復(fù)一次風(fēng)量一一風(fēng)室靜

6、壓關(guān)系的測定， 風(fēng)室靜壓等于布風(fēng)板阻力與料層阻力的總和，即：料層阻力=風(fēng)室靜壓-布風(fēng)板阻力上式中的三項(xiàng)數(shù)值，都對應(yīng)于相同風(fēng)量下的數(shù)值。根據(jù)以上兩個(gè)試驗(yàn)測得的結(jié)果，就可以得到不同料層厚度下料層阻力和風(fēng)量之間的關(guān) 系，也可以繪制成料層阻力一一風(fēng)量關(guān)系曲線，如圖2所示。大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明， 流化床的阻力同單位面積布風(fēng)板上的床層物料的重量與流體浮力之差大致相等。即 P=hfg( p p p f)(1 - e ) (2) 式中： P一流化床層的阻力，Pa;G 一流化床層中物料的質(zhì)量，kg;g 重力加速度，m/s2；hf 流化床層局度，mFb 一流化床層面積，m2;p p、p f 物料真實(shí)密度與空氣密度，k

7、g/m3;£ 一流化床層平均空隙率。因?yàn)閜 p p f ,在計(jì)算時(shí)可忽略 p f的影響，故 P =hfg p p (1一 £ )。通過試驗(yàn)進(jìn) 一步簡化，采用未流化前固定床物料的堆積密度來表示為： P =Ahg p d g (3)式中：hg-靜止料層高度， m;p d料層堆積密度，kg/m3;A 一由煤種決定的比例系數(shù)，見表 2。當(dāng)靜止料層厚度hg>0.3m后，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)很接近。從公式3看出料層阻力與靜可以用表3通過料層阻力來估算止料層厚度成正比例關(guān)系，料層越厚，阻力越大。為簡化, 料層厚度。2.4確定臨界流化風(fēng)量臨界流化風(fēng)量是限制循環(huán)流化床鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的風(fēng)

8、量下限，低于該風(fēng)量就可能結(jié)焦。最低運(yùn)行風(fēng)量一般與床料顆粒粒度大小、密度及料層堆積孔隙有關(guān)，具體通過冷態(tài)試驗(yàn)來確定。在測定料層阻力時(shí)，每一次料層厚度，都應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)的臨界流化情況，確定每一次 料層的臨界流化風(fēng)量，其中最大的一次，作為熱態(tài)運(yùn)行時(shí)的最小風(fēng)量。一般來講，循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)空載面速度不能低于0.7m/s。在實(shí)際運(yùn)行中，料層阻力直接測取比較困難，一般用總阻力(布風(fēng)板阻力與料層阻力之和)或風(fēng)室靜壓來監(jiān)視運(yùn)行。臨界流化風(fēng)量的確定對循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火是至關(guān)重要的。固定床點(diǎn)火溫床結(jié)束后， 啟動鼓、引風(fēng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，如果一次風(fēng)量調(diào)整過大， 流化激烈，很可能在幾分鐘內(nèi)就會造成鍋爐滅火。風(fēng)量太小，流化不好

9、，又會造成結(jié)焦。對于床下流態(tài)化油點(diǎn)火，如果風(fēng)量太大，床 料加熱緩慢，熱量損失嚴(yán)重，點(diǎn)火時(shí)間延長。風(fēng)量太小，床料流化不好，又會造成大量熱煙 氣在風(fēng)室內(nèi)積聚，這是很危險(xiǎn)的，嚴(yán)重時(shí)會引起風(fēng)室爆炸， 有些采用床下流態(tài)化油點(diǎn)火的循 環(huán)流化床鍋爐在風(fēng)室上裝有防爆門，就是基于這個(gè)原因。因此臨界流化風(fēng)量是點(diǎn)火操作調(diào)整時(shí)的重要參數(shù)。3、點(diǎn)火前的檢查與準(zhǔn)備(1) 檢查燃燒室布風(fēng)板和分離器等燃燒、循環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)部干凈，風(fēng)帽完好無損，通風(fēng)小 孔暢通。排渣管、放灰管和返料閥，無堵塞情況，關(guān)閉靈活。(2) 鍋爐本體保溫耐火層無脫落、破損現(xiàn)象，所有人孔、觀察孔均應(yīng)關(guān)閉，密封嚴(yán)實(shí)。(3) 檢查鼓引風(fēng)機(jī)調(diào)風(fēng)門和風(fēng)室、油點(diǎn)火各送風(fēng)

10、門是否正常，開關(guān)應(yīng)靈活，指示正確。(4) 檢查煤倉、給煤機(jī)、除塵器等輔機(jī)系統(tǒng)工作正常。(5) 油點(diǎn)火系統(tǒng)空壓機(jī)(空氣霧化)、油泵、管閥、點(diǎn)火器全面檢查、試送正常。(6) 檢查引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)地腳螺栓有無松動。風(fēng)機(jī)冷卻水、油位是否正常， 盤車應(yīng)靈活，風(fēng)機(jī)內(nèi)無摩擦聲響。(7) 檢查汽水系統(tǒng)管閥正常，開關(guān)操作靈活。(8) 檢查所有壓力表、溫度表、流量表等表計(jì)完好正常，指示正確。(9) 準(zhǔn)備一定數(shù)量的點(diǎn)火底料，粒徑為03mm固定床點(diǎn)火還需準(zhǔn)備一定數(shù)量的煙煤和木柴。(10) 確認(rèn)鍋爐汽包水位或循環(huán)水量正常。4、固定床點(diǎn)火這種點(diǎn)火方式是底料先在固定靜止?fàn)顟B(tài)下被加熱，當(dāng)溫度升到400500C時(shí)，開啟

11、鼓風(fēng)機(jī)，逐漸送風(fēng)，并在這個(gè)過程中投入引火煙煤，利用煙煤燃燒，繼續(xù)對底料加熱，直到給 煤機(jī)送入的煤能著火燃燒為止。用固體燃料加熱底料進(jìn)行點(diǎn)火，方法比較簡單，不需要專門點(diǎn)火設(shè)備。其點(diǎn)火操作步驟如下：(1)在床上鋪放粒徑 03mm勺底料約300400mmB，或根據(jù)料層流化均勻性試驗(yàn)時(shí)， 所掌握的最薄良好流化厚度為準(zhǔn)，這樣可以縮短點(diǎn)火時(shí)間，節(jié)約點(diǎn)火燃料。底料中含炭量不應(yīng)超過3%。(2) 將準(zhǔn)備好的木柴放入爐內(nèi)底料上面并將其引燃，之后加入經(jīng)篩選的塊煤(大小在50m"右)并推平，木柴及塊煤的厚度掌握在150200m"右。這個(gè)過程稱為溫床。(3) 溫床的時(shí)間一般在 35小時(shí)，其間可根據(jù)爐

12、內(nèi)的燃燒情況，打開引風(fēng)機(jī)檔板或短時(shí) 開啟引風(fēng)機(jī)引燃。溫床過程實(shí)質(zhì)是對底料及爐膛的加熱過程， 時(shí)間太短，底料不能很好地加 熱，時(shí)間太長，木柴及煤塊又有可能著過火， 兩種情況均不利于點(diǎn)爐， 因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況 靈活掌握。(4) 溫床結(jié)束后，用火鉤檢查有無未燃盡的大塊煤， 若有需將其鉤出，并平整床面炭火。 這一操作過程很重要， 有時(shí)鍋爐在點(diǎn)火過程中產(chǎn)生局部低溫結(jié)焦， 就是因?yàn)檫@些未燃盡的大 塊煤在底料開始流化后，沉到底料最下層緊貼風(fēng)帽，由于供氧充足、燃燒激烈而造成的。(5) 啟動引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)，依據(jù)冷態(tài)試驗(yàn)所掌握的風(fēng)量盡快使料層達(dá)到微流化狀態(tài)，同時(shí)向爐內(nèi)加入引燃煙煤，爐膛保持微負(fù)壓。這是利用上部燃燒

13、形成的紅炭火逐步加熱整個(gè)料 層，并引燃煙煤著火的過程，一般需持續(xù)58分鐘。剛開始時(shí)爐內(nèi)紅色火焰消失而轉(zhuǎn)暗，持續(xù)幾分鐘后，可以看到爐內(nèi)有明亮的火星劃過，而且會逐步增多，此時(shí)說明引燃煙煤中顆粒較小的部分已著火，這時(shí)應(yīng)略增加風(fēng)量，料層表面會出現(xiàn)紅色的火苗和火浪，火焰由暗逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榘抵袔Ъt，這時(shí)再繼續(xù)播散引火煙煤，適當(dāng)增加風(fēng)量，爐內(nèi)火焰會由暗紅向紅轉(zhuǎn)變，而且越來越明亮，此時(shí)說明床溫已達(dá)600700 C。(6) 當(dāng)床溫升到700 C以后可繼續(xù)播散少許煙煤， 但應(yīng)使床溫平穩(wěn)、緩慢的上升，達(dá)800 C 時(shí)，即可關(guān)爐門，開動給煤機(jī)送入正常的燃料，同時(shí)加大風(fēng)量使料層過渡到正常流化狀態(tài)。此后利用給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速變化來

14、控制溫升，直到進(jìn)入正常運(yùn)行溫度850950 C ,到此點(diǎn)火啟動過程全部結(jié)束。這里要說明一點(diǎn)，加大風(fēng)量是指引、鼓風(fēng)同時(shí)匹配加大。(7) 在整個(gè)給煤、加風(fēng)過程中，掌握風(fēng)量是點(diǎn)火的關(guān)鍵，始終要看火調(diào)風(fēng)，增減風(fēng)量做到及時(shí)、準(zhǔn)確。如發(fā)現(xiàn)風(fēng)量過大，有滅火危險(xiǎn)時(shí)應(yīng)立即減風(fēng)或停止送風(fēng)，待料層表面的煙煤開始燃燒時(shí)，再少量加風(fēng)，并向有火苗的地方撒入少量煙煤屑，使料層重新升溫。但應(yīng)隨時(shí)注意用爐鉤試探料層底部是否結(jié)焦，如有焦塊，應(yīng)及時(shí)鉤出。為了防止點(diǎn)火時(shí)低溫結(jié)焦和高溫結(jié)焦，引燃煙煤投入方式要少量、勤給、均勻播散，加風(fēng)流化后要用爐鉤勤扒床料，使床溫盡量均勻，平穩(wěn)緩慢升溫。固定床點(diǎn)火對操作工的經(jīng)驗(yàn)要求比較高。5、預(yù)燃室流

15、態(tài)化油點(diǎn)火(床下油點(diǎn)火)床下油點(diǎn)火是流態(tài)化點(diǎn)火，整個(gè)啟動過程均在流態(tài)化下進(jìn)行。它的基本原理是燃油霧化后在預(yù)燃室內(nèi)完全燃燒， 產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧盎鹧?(1500C)與鼓風(fēng)機(jī)供給的冷風(fēng)均勻混合成 850 C左右的熱煙氣，通過風(fēng)室、風(fēng)帽進(jìn)入床內(nèi)，加熱床料。這種點(diǎn)火方式不會出現(xiàn)低溫或 高溫結(jié)焦。點(diǎn)火用油一般采用輕柴油，目前有機(jī)械霧化和壓力空氣霧化兩種，點(diǎn)火也分為火把點(diǎn)火和高能點(diǎn)火器自動點(diǎn)火兩種。其點(diǎn)火操作步驟如下：(1) 床上鋪放一定粒徑和厚度的底料(與固定床點(diǎn)火相同)。(2) 啟動空壓機(jī)(空氣霧化)和油泵，將空氣壓力和流量、點(diǎn)火油壓力和流量調(diào)整到點(diǎn) 火正常值。(3) 油槍在首次使用前應(yīng)先作霧化實(shí)驗(yàn)，方

16、法是將油槍從預(yù)燃室中抽出，插入一容器內(nèi)，開啟霧化風(fēng)門和油槍閥門，觀察油槍霧化情況，記錄最好霧化效果時(shí)的空氣壓力和流量及點(diǎn) 火油壓力、流量，以此作為點(diǎn)火時(shí)的依據(jù)參數(shù)。啟動引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)，關(guān)閉送風(fēng)檔板，將油槍點(diǎn)燃，然后打開送風(fēng)門，調(diào)整送風(fēng)量， 使底料盡快處于臨界流化狀態(tài)。這一點(diǎn)對于床下油點(diǎn)火從安全角度講十分的重要，這樣不會造成熱煙氣在密閉風(fēng)室內(nèi)的積聚和膨脹。(5) 調(diào)節(jié)油槍油壓和噴油量，改變熱煙氣發(fā)生器風(fēng)道的燃燒風(fēng)和混合風(fēng)風(fēng)量和風(fēng)比，可控制熱煙氣溫度和煙氣量，為提高熱煙氣的熱利用率，減少油耗，點(diǎn)火的熱煙氣量使床料呈流化狀態(tài)即可，不宜用較高的流化速度。(6) 為避免燒壞風(fēng)帽，一定要控制熱煙氣溫度，不

17、允許超過900 C,測量點(diǎn)火煙溫的熱電偶應(yīng)插入風(fēng)室中大于 8001000mm以正確反映熱煙氣溫度。(7) 應(yīng)控制啟動升溫速度，主要從耐火材料的熱膨脹要求和水循環(huán)的安全問題兩方面考慮，特別是從冷態(tài)啟動初期更應(yīng)嚴(yán)格控制床溫度，上升速度不大于10C /min ,根據(jù)鍋爐容量不同冷態(tài)啟動時(shí)間 12h,鍋爐容量越大，啟動時(shí)間越長，130t/h的鍋爐約23h。溫態(tài)啟動后較快，耗時(shí) 2040min。(8) 在冷態(tài)啟動時(shí)，底料溫度從室溫緩慢地加熱到300400C,當(dāng)繼續(xù)升溫時(shí)，由于煤中的揮發(fā)份大量釋放，在 450600 C時(shí)，床溫會迅速上升，這一階段的溫度區(qū)間與燃用煤種有關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)(要求燃燒室床層溫度采用直讀式的數(shù)字溫度計(jì)，可迅速直觀反映床溫)，即可開始向燃燒室中添加少量煤并減少噴油量，當(dāng)床溫升到650700 C,即可關(guān)閉油槍，正常給煤運(yùn)行。(9) 燃用無煙煤時(shí)，為減少油耗，縮短啟動時(shí)間，啟動燃料也應(yīng)采用煙煤。大量實(shí)踐證明，在啟動底料中加入含炭量不超過10%的煙煤，對減少油耗、縮短點(diǎn)火時(shí)間非常有效。床下油點(diǎn)火方式具有耗油省、啟動快、成功率高、環(huán)境衛(wèi)生好、工人勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。 床下點(diǎn)火也可采用重油或氣體燃料點(diǎn)火，其方法與上述輕柴油點(diǎn)火方法相同。6、床面油槍流態(tài)化點(diǎn)火(床上油點(diǎn)火)床上油點(diǎn)火與床下油點(diǎn)火一樣，整個(gè)啟動過程也在流態(tài)化下進(jìn)行，其操作上較固定床點(diǎn)火容易，也不象床下油