循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火技術(shù)課件

循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火技術(shù)

張國(guó)華

循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火技術(shù)張國(guó)華主要內(nèi)容

循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火是啟動(dòng)過(guò)程中一項(xiàng)非常重要的操作，本講結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際點(diǎn)火過(guò)程，以節(jié)能減排為原則，應(yīng)用燃燒的基本理論對(duì)其中出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的注意事項(xiàng)，并介紹點(diǎn)火過(guò)程中的操作技巧。主要內(nèi)容循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火是啟動(dòng)過(guò)程中一項(xiàng)非常重點(diǎn)火介紹點(diǎn)火技術(shù)所涉及的理論知識(shí)點(diǎn)火技術(shù)的理論根據(jù)點(diǎn)火技術(shù)的內(nèi)容點(diǎn)火技術(shù)的注意事項(xiàng)點(diǎn)火介紹一、點(diǎn)火方式介紹點(diǎn)火過(guò)程:指的是通過(guò)某種方式將燃燒室內(nèi)的床料加熱到一定溫度，直到給煤機(jī)能夠連續(xù)給進(jìn)的燃料能夠穩(wěn)定地燃燒。點(diǎn)火方式：固定床點(diǎn)火、燃油流態(tài)化點(diǎn)火、熱煙氣流態(tài)化點(diǎn)火、分床點(diǎn)火。固定床點(diǎn)火即是木柴或木炭點(diǎn)火，小型鍋爐較普遍（原龐莊電廠20t/h鼓泡爐）燃油流態(tài)化點(diǎn)火即是床上油點(diǎn)火,熱量利用率20%左右熱煙氣流態(tài)化點(diǎn)火即為床下油點(diǎn)火，有效地利用了熱量，縮短了點(diǎn)火時(shí)間。一、點(diǎn)火方式介紹點(diǎn)火過(guò)程:指的是通過(guò)某種方式將燃燒室內(nèi)的床料我公司采用的是熱煙氣流態(tài)化點(diǎn)火技術(shù)，目前410t/h以上的鍋爐大多采用床上油槍、床下油槍混合式油點(diǎn)火方式，如權(quán)臺(tái)電廠床下布置兩風(fēng)道4只油槍，床上布置6只油槍。分床點(diǎn)火技術(shù)主要是針對(duì)中間有分隔墻的大容量鍋爐，是先將部分床面加熱至著火溫度，再利用已著火的熱源加熱其他床面，即翻床技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)部分新建大型機(jī)組采用等離子點(diǎn)火。需要復(fù)雜的制煤粉系統(tǒng)，投資較高。我公司采用的是熱煙氣流態(tài)化點(diǎn)火技術(shù)，目前410t/h以上的鍋

等離子點(diǎn)火技術(shù)是依靠等離子發(fā)生器發(fā)射的高溫等離子體射流，直接點(diǎn)燃一次風(fēng)煤粉，實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)點(diǎn)火。等離子點(diǎn)火技術(shù)是依靠等離子發(fā)生器發(fā)射的高溫二、所涉及的理論知識(shí)煤粒的燃燒過(guò)程煤的燃點(diǎn)煤的破碎特性鍋爐熱量平衡二、所涉及的理論知識(shí)煤粒的燃燒過(guò)程煤的成分：煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過(guò)一系列非常復(fù)雜的變化而形成的。是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物，主要含有碳元素，此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)（主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素）。燃料占床料的比例1%--3%。煤的成分：煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經(jīng)過(guò)一系列非1、煤粒的燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程一般經(jīng)歷以下階段：（1）煤粒的干燥和加熱。（2）450～600℃時(shí)揮發(fā)份的析出和燃燒（3）700℃左右時(shí)顆粒的膨脹、一次破碎（4）800℃左右時(shí)焦碳的燃燒、二次破碎及磨損。著火同時(shí)，煤粒會(huì)出現(xiàn)膨脹、破碎和磨損的現(xiàn)象。煤粒平均2mm，大部分顆粒在8.48s左右就可以著火。碳的燃盡時(shí)間主要取決于碳的固有反應(yīng)特性，并于燃燒溫度和煤種有關(guān)。1、煤粒的燃燒過(guò)程燃燒過(guò)程一般經(jīng)歷以下階段：（1）煤粒的干燥

煤揮發(fā)分析出時(shí)間和燃燒時(shí)間與煤粒直徑的關(guān)系煤粒直徑（mm）揮發(fā)分析出的時(shí)間（s)碳燃燒時(shí)間(s)0.010.20.1102.5122321050655煤揮發(fā)分析出時(shí)間和燃燒時(shí)間與煤粒直徑的關(guān)系煤粒直徑揮2、煤的破碎特性破碎分為兩種：一級(jí)破碎是由于煤揮發(fā)分析出時(shí)產(chǎn)生的壓力和氣孔網(wǎng)絡(luò)里揮發(fā)分壓力增加而引起的；二級(jí)破碎是由于各種不規(guī)則形狀的晶體之間的聯(lián)結(jié)“骨架”被燒掉所致。顆粒與劇烈運(yùn)動(dòng)的床層間的磨損以及與受熱面的碰撞也是破碎的一種形式。破碎可以增加揮發(fā)分的析出速率，對(duì)煤的早期著火和燃燒有一定的好處。

2、煤的破碎特性破碎分為兩種：循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火技術(shù)課件3、熱平衡方程式熱平衡是指輸入鍋爐的熱量Qr與鍋爐輸出熱量之間的平衡。要求進(jìn)入床中的熱量，應(yīng)大于床中散失的熱量，隨著床溫的升高，存在一個(gè)熱量動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題在鍋爐的各種熱損失，與點(diǎn)火有關(guān)、通過(guò)操作可控的有排煙熱損失、灰渣熱損失，（降低的辦法是降低點(diǎn)火一次風(fēng)量）另外還有金屬管道及澆注料吸收的熱量，主要是旋風(fēng)筒澆筑料吸熱，可通過(guò)控制循環(huán)灰量來(lái)控制（減少循環(huán)灰循環(huán)速率，降低旋風(fēng)筒熱交換速率，熱量?jī)?chǔ)存在床料里，以盡快達(dá)到給煤溫度，然后利用煤的熱量加熱旋風(fēng)筒，以降低點(diǎn)火用油量）3、熱平衡方程式熱平衡是指輸入鍋爐的熱量Qr與鍋爐輸出熱量之三、點(diǎn)火啟動(dòng)過(guò)程點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作床層升溫過(guò)程點(diǎn)火時(shí)需要注意的幾個(gè)方面影響啟動(dòng)速度的因素三、點(diǎn)火啟動(dòng)過(guò)程點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作1、點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作啟動(dòng)前檢查的項(xiàng)目：本體、煙風(fēng)系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、給煤系統(tǒng)、輸渣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、回料系統(tǒng)、輔助設(shè)備、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械、管道、電（氣）動(dòng)閥門、調(diào)節(jié)門、安全裝置（安全門）、煙氣在線監(jiān)測(cè)裝置、自動(dòng)裝置、保護(hù)及聯(lián)鎖、熱工系統(tǒng)檢查等點(diǎn)火前的冷態(tài)試驗(yàn)：流化試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、油槍霧化試驗(yàn)等。1、點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作啟動(dòng)前檢查的項(xiàng)目：本體、煙風(fēng)系統(tǒng)、汽水系2、床層升溫過(guò)程床料一般經(jīng)過(guò)加熱升溫、快速引燃和向穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡等幾個(gè)方面底料的加熱是一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)、較平穩(wěn)的過(guò)程隨著床溫的升高，加熱速率越來(lái)越小當(dāng)整個(gè)或局部床料溫度達(dá)到煤的著火溫度是，將出現(xiàn)圖中所示的快速引燃段，其標(biāo)志是床溫在很短時(shí)間內(nèi)快速爬升（應(yīng)在此位置及時(shí)撤出油槍，但煤量應(yīng)相應(yīng)提前增加）2、床層升溫過(guò)程床料一般經(jīng)過(guò)加熱升溫、快速引燃和向穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)3、不同粒徑的顆粒在點(diǎn)火過(guò)程中的作用不同粒徑底料對(duì)加熱整個(gè)床層的貢獻(xiàn)如表所示在著火早期，小顆粒起著重要作用，但由于小顆粒很快燃盡，穩(wěn)定床溫還需要較大的顆粒繼續(xù)放熱。3、不同粒徑的顆粒在點(diǎn)火過(guò)程中的作用不同粒徑底料對(duì)加4、點(diǎn)火時(shí)須注意的幾個(gè)方面底料的配置：底料的粒度、引燃物的比例、靜止料層高度底料要求在8mm以下。大小顆粒分配適當(dāng)，既要有小顆粒（小于1mm）作為初期點(diǎn)火源，又要有大顆粒作為后期維持床溫之用。大顆粒（大于5mm）的比例超過(guò)10%時(shí)易出現(xiàn)結(jié)焦引燃物發(fā)熱量在3500—4500卡，過(guò)多易結(jié)焦，過(guò)少不宜點(diǎn)火，揮發(fā)分應(yīng)盡量高。底料高度要求在550—750mm，太厚加熱不勻，浪費(fèi)油，太薄布風(fēng)不勻，床溫波動(dòng)劇烈，易結(jié)焦。4、點(diǎn)火時(shí)須注意的幾個(gè)方面底料的配置：底料的粒度、引燃物的比底料加熱和開始著火時(shí)，風(fēng)量應(yīng)較小，只要保證微流化即可。投煤后，可逐漸加大風(fēng)量。在床溫達(dá)到430—450度時(shí)，可少量給煤（試投煤），當(dāng)各參數(shù)反映煤著時(shí)，可采取4臺(tái)給煤機(jī)輪流給煤的方法，床溫達(dá)800度時(shí)可考慮正常給煤。試投煤方法：點(diǎn)動(dòng)2t/h左右,投煤3～5min，停止投煤，觀察氧量變化及床溫升率變化，一般當(dāng)床溫先降后升且逐漸增大，氧量下降時(shí)，可判斷已著火，一般實(shí)際投煤至煤燃燒，使床溫達(dá)到最大值需要4min左右。試投煤后，發(fā)現(xiàn)床溫下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)終止給煤，并吹掃。油槍撤出要看床溫及給煤情況。配風(fēng)、給煤和停油配風(fēng)、給煤和停油連續(xù)投煤：床溫650℃以上時(shí)，可用一臺(tái)給煤機(jī)連投2～5t/h左右的煤量，觀察著火情況，當(dāng)床溫升率持續(xù)上升，能保持1～3℃/min的變化時(shí)，可判斷已著火，否則應(yīng)停止給煤機(jī)運(yùn)行，進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)給煤。當(dāng)床溫730℃左右時(shí)，出現(xiàn)第一次床溫躍升，床溫升率可達(dá)6℃/min以上，這是煤粒膨脹及一次破碎引起的。當(dāng)床溫800℃左右時(shí)，出現(xiàn)第二次床溫躍升，床溫升率可達(dá)8℃/min以上，這是由于達(dá)到煤粒的焦碳著火溫度，積存的煤粒爆燃引起的。當(dāng)出現(xiàn)床溫躍升，流化風(fēng)量不能加太快，應(yīng)觀察床溫變化率的變化趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)有下降趨勢(shì)時(shí)，注意及時(shí)補(bǔ)充相應(yīng)的煤量。停油槍過(guò)程隨著給煤量及流化風(fēng)量的增加，床溫700℃以上后，應(yīng)逐漸降低床下油槍的出力，一方面避免煤與油爭(zhēng)氧，一方面節(jié)省燃油量。床溫達(dá)到800℃以上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，可逐漸退出床下油槍的運(yùn)行。連續(xù)投煤：床溫650℃以上時(shí)，可用一臺(tái)給煤機(jī)連投2～5t/h各參數(shù)控制通過(guò)調(diào)整油槍出力及配風(fēng)，初始床溫溫升率應(yīng)控制在3℃/min左右。目的一方面控制點(diǎn)火風(fēng)道、爐膛內(nèi)耐火耐磨材料溫升率不太大，以免造成裂縫或脫落。另一方面，由于床溫與熱煙氣溫度相差較大，溫升率不會(huì)太小，由實(shí)際升溫曲線看，投油槍過(guò)程中溫升率較大。一般先點(diǎn)一只床下油槍，待床溫變化率上升不太大時(shí)，可依次點(diǎn)燃第二支床下油槍。流化風(fēng)量控制在8～9萬(wàn)Nm3/h，達(dá)到微流化狀態(tài)即可。汽包壁溫差應(yīng)控制在50℃以內(nèi)。蒸汽升溫升壓應(yīng)按制造廠的鍋爐使用說(shuō)明書規(guī)定執(zhí)行快要達(dá)到投煤溫度時(shí)，床下油槍的出力已較大，應(yīng)控制其出口處的溫度小于850℃，防止點(diǎn)火風(fēng)道、導(dǎo)流板燒紅。一要合理調(diào)整流化風(fēng)量,不能一味減少流化風(fēng)量；二要調(diào)整油槍出力；三要巡操就地加強(qiáng)監(jiān)視。點(diǎn)火后期，要加強(qiáng)對(duì)爐膛上部出口溫度、爐膛出口氧量?jī)蓚€(gè)參數(shù)監(jiān)視，輔助判別爐膛內(nèi)燃燒、流化工況的好壞。各參數(shù)控制通過(guò)調(diào)整油槍出力及配風(fēng)，初始床溫溫升率應(yīng)控制在3℃返料器的投運(yùn)返料器的投運(yùn)采用跟點(diǎn)火時(shí)一起投運(yùn)。返料器在點(diǎn)火時(shí)投運(yùn)的好處有：跟隨點(diǎn)火投運(yùn)，返料器可逐漸均勻加熱，返料器內(nèi)的澆注料均勻膨脹，不會(huì)造成澆注料裂紋或垮塌。U型閥在正常情況下，自身可以自動(dòng)調(diào)節(jié)返料量，回料器裝置返料均勻平穩(wěn)。如鍋爐正常后投運(yùn)回料器，返料器料腿的物料過(guò)多，U型閥的物料靜壓增加，大量物料堆積造成返料系統(tǒng)堵塞或有大量的物料返回爐膛，床料突然增加，使床料流化變差，而造成床料溫度劇烈波動(dòng)導(dǎo)致鍋爐熄火或結(jié)焦。所以每次啟動(dòng)前都將回料器的物料放完。返料閥堵塞后，應(yīng)事故放灰疏通。返料器的投運(yùn)返料器的投運(yùn)采用跟點(diǎn)火時(shí)一起投運(yùn)。5、影響循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)速度的因素限制鍋爐啟動(dòng)時(shí)間及速度的因素有：床層的升溫速度、汽包等受壓部件金屬壁溫的上升速度，以及爐膛和分離器耐火材料的升溫速度。在建立10%以上的蒸汽流量前，應(yīng)嚴(yán)格控制過(guò)熱器處的煙溫低于管壁溫度。5、影響循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)速度的因素限制鍋爐啟動(dòng)時(shí)間及速度的四、點(diǎn)火過(guò)程中結(jié)焦處理點(diǎn)火過(guò)程中結(jié)焦的原因投煤過(guò)早，爐膛內(nèi)未燃燒煤較多，達(dá)到著火溫度后迅速燃燒；流化不良，造成局部過(guò)熱；點(diǎn)火時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，床料變薄，大顆粒較多，局部穿孔，加煤后床溫分布不勻；給煤量過(guò)大，原因有給煤機(jī)顯示故障、運(yùn)行誤操作；爐膛爆燃后，造成床面不穩(wěn)。四、點(diǎn)火過(guò)程中結(jié)焦處理點(diǎn)火過(guò)程中結(jié)焦的原因點(diǎn)火結(jié)焦的現(xiàn)象氧量較低，甚至到零后才恢復(fù)正常床溫曾跳躍式升高超過(guò)1000℃（一般床溫測(cè)點(diǎn)顯示溫度比床上溫度低100℃~150℃）床溫測(cè)點(diǎn)分布不均，尤其存在床溫測(cè)點(diǎn)偏低（低于600℃）且增加給煤量時(shí)床溫、床溫變化率、氧量和負(fù)荷等參數(shù)反映不明顯負(fù)壓