循环流化床锅炉点火技术.ppt

循环流化床锅炉点火技术,张国华,主要内容,循环流化床锅炉点火是启动过程中一项非常重要的操作，本讲结合循环流化床锅炉实际点火过程，以节能减排为原则，应用燃烧的基本理论对其中出现的一些问题进行了分析，提出了相应的注意事项，并介绍点火过程中的操作技巧。,点火介绍点火技术所涉及的理论知识点火技术的理论根据点火技术的内容点火技术的注意事项,一、点火方式介绍,点火过程:指的是通过某种方式将燃烧室内的床料加热到一定温度，直到给煤机能够连续给进的燃料能够稳定地燃烧。点火方式：固定床点火、燃油流态化点火、热烟气流态化点火、分床点火。固定床点火即是木柴或木炭点火，小型锅炉较普遍（原庞庄电厂20t/h鼓泡炉）燃油流态化点火即是床上油点火,热量利用率20%左右 热烟气流态化点火即为床下油点火，有效地利用了热量，缩短了点火时间。,我公司采用的是热烟气流态化点火技术，目前410t/h以上的锅炉大多采用床上油枪、床下油枪混合式油点火方式，如权台电厂床下布置两风道4只油枪，床上布置6只油枪。分床点火技术主要是针对中间有分隔墙的大容量锅炉，是先将部分床面加热至着火温度，再利用已着火的热源加热其他床面，即翻床技术。目前国内部分新建大型机组采用等离子点火。需要复杂的制煤粉系统，投资较高。,等离子点火技术是依靠等离子发生器发射的高温等离子体射流，直接点燃一次风煤粉，实现冷风点火。,二、所涉及的理论知识,煤粒的燃烧过程煤的燃点煤的破碎特性锅炉热量平衡,煤的成分：煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）。燃料占床料的比例1%-3%。,1、煤粒的燃烧过程,燃烧过程一般经历以下阶段：（1）煤粒的干燥和加热。（2）450600时挥发份的析出和燃烧（3）700左右时颗粒的膨胀、一次破碎（4）800左右时焦碳的燃烧、二次破碎及磨损。着火同时，煤粒会出现膨胀、破碎和磨损的现象。煤粒平均2mm，大部分颗粒在8.48s左右就可以着火。碳的燃尽时间主要取决于碳的固有反应特性，并于燃烧温度和煤种有关。,煤挥发分析出时间和燃烧时间与煤粒直径的关系,2、煤的破碎特性,破碎分为两种：一级破碎是由于煤挥发分析出时产生的压力和气孔网络里挥发分压力增加而引起的；二级破碎是由于各种不规则形状的晶体之间的联结“骨架”被烧掉所致。颗粒与剧烈运动的床层间的磨损以及与受热面的碰撞也是破碎的一种形式。破碎可以增加挥发分的析出速率，对煤的早期着火和燃烧有一定的好处。,3、热平衡方程式,热平衡是指输入锅炉的热量Qr与锅炉输出热量之间的平衡。要求进入床中的热量，应大于床中散失的热量，随着床温的升高，存在一个热量动态平衡问题 在锅炉的各种热损失，与点火有关、通过操作可控的有排烟热损失、灰渣热损失，（降低的办法是降低点火一次风量）另外还有金属管道及浇注料吸收的热量，主要是旋风筒浇筑料吸热，可通过控制循环灰量来控制（减少循环灰循环速率，降低旋风筒热交换速率，热量储存在床料里，以尽快达到给煤温度，然后利用煤的热量加热旋风筒，以降低点火用油量）,三、点火启动过程,点火前的准备工作床层升温过程点火时需要注意的几个方面影响启动速度的因素,1、点火前的准备工作,启动前检查的项目：本体、烟风系统、汽水系统、点火系统、给煤系统、输渣系统、除尘系统、回料系统、辅助设备、转动机械、管道、电（气）动阀门、调节门、安全装置（安全门）、烟气在线监测装置、自动装置、保护及联锁、热工系统检查等 点火前的冷态试验：流化试验、水压试验、油枪雾化试验等。,2、床层升温过程,床料一般经过加热升温、快速引燃和向稳定状态过渡等几个方面底料的加热是一个相对较长、较平稳的过程随着床温的升高，加热速率越来越小当整个或局部床料温度达到煤的着火温度是，将出现图中所示的快速引燃段，其标志是床温在很短时间内快速爬升（应在此位置及时撤出油枪，但煤量应相应提前增加）,3、不同粒径的颗粒在点火过程中的作用,不同粒径底料对加热整个床层的贡献如表所示在着火早期，小颗粒起着重要作用，但由于小颗粒很快燃尽，稳定床温还需要较大的颗粒继续放热。,4、点火时须注意的几个方面,底料的配置：底料的粒度、引燃物的比例、静止料层高度底料要求在8mm以下。大小颗粒分配适当，既要有小颗粒（小于1mm）作为初期点火源，又要有大颗粒作为后期维持床温之用。大颗粒（大于5mm）的比例超过10%时易出现结焦引燃物发热量在35004500卡，过多易结焦，过少不宜点火，挥发分应尽量高。底料高度要求在550750mm，太厚加热不匀，浪费油，太薄布风不匀，床温波动剧烈，易结焦。,底料加热和开始着火时，风量应较小，只要保证微流化即可。投煤后，可逐渐加大风量。在床温达到430450度时，可少量给煤（试投煤），当各参数反映煤着时，可采取4台给煤机轮流给煤的方法，床温达800度时可考虑正常给煤。试投煤方法：点动2t/h左右,投煤35min，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，一般实际投煤至煤燃烧，使床温达到最大值需要4min左右。试投煤后，发现床温下降时，应及时终止给煤，并吹扫。油枪撤出要看床温及给煤情况。,配风、给煤和停油,连续投煤：床温650以上时，可用一台给煤机连投25t/h左右的煤量，观察着火情况，当床温升率持续上升，能保持13/min的变化时，可判断已着火，否则应停止给煤机运行，进行点动给煤。当床温730左右时，出现第一次床温跃升，床温升率可达6/min以上，这是煤粒膨胀及一次破碎引起的。当床温800左右时，出现第二次床温跃升，床温升率可达8/min以上，这是由于达到煤粒的焦碳着火温度，积存的煤粒爆燃引起的。当出现床温跃升，流化风量不能加太快，应观察床温变化率的变化趋势，发现有下降趋势时，注意及时补充相应的煤量。停油枪过程随着给煤量及流化风量的增加，床温700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800以上稳定运行时，可逐渐退出床下油枪的运行。,各参数控制,通过调整油枪出力及配风，初始床温温升率应控制在3/min左右。目的一方面控制点火风道、炉膛内耐火耐磨材料温升率不太大，以免造成裂缝或脱落。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。一般先点一只床下油枪，待床温变化率上升不太大时，可依次点燃第二支床下油枪。流化风量控制在89万Nm3/h，达到微流化状态即可。汽包壁温差应控制在50以内。蒸汽升温升压应按制造厂的锅炉使用说明书规定执行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850，防止点火风道、导流板烧红。一要合理调整流化风量,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。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。,返料器的投运,返料器的投运采用跟点火时一起投运。返料器在点火时投运的好处有：跟随点火投运，返料器可逐渐均匀加热，返料器内的浇注料均匀膨胀，不会造成浇注料裂纹或垮塌。U型阀在正常情况下，自身可以自动调节返料量，回料器装置返料均匀平稳。如锅炉正常后投运回料器，返料器料腿的物料过多，U型阀的物料静压增加，大量物料堆积造成返料系统堵塞或有大量的物料返回炉膛，床料突然增加，使床料流化变差，而造成床料温度剧烈波动导致锅炉熄火或结焦。所以每次启动前都将回料器的物料放完。返料阀堵塞后，应事故放灰疏通。,5、影响循环流化床锅炉启动速度的因素,限制锅炉启动时间及速度的因素有：床层的升温速度、汽包等受压部件金属壁温的上升速度，以及炉膛和分离器耐火材料的升温速度。在建立10%以上的蒸汽流量前，应严格控制过热器处的烟温低于管壁温度。,四、点火过程中结焦处理,点火过程中结焦的原因投煤过早，炉膛内未燃烧煤较多，达到着火温度后迅速燃烧；流化不良，造成局部过热；点火时间过长，床料变薄，大颗粒较多，局部穿孔，加煤后床温分布不匀；给煤量过大，原因有给煤机显示故障、运行误操作；炉膛爆燃后，造成床面不稳。,点火结焦的现象,氧量较低，甚至到零后才恢复正常床温曾跳跃式升高超过1000（一般床温测点显示温度比床上温度低100150）床温测点分布不均，尤其存在床温测点偏低（低于600）且增加给煤量时床温、床温变化率、氧量和负荷等参数反映不明显 负压变大，引风机出力变小床压、风室压力和布风板阻力出现了一些不对应现象，风室风压一直有变小的趋势（本厂一次结焦时为5ka左右）。,点火结焦的处理,发现床温不正常升高时，应立即切断燃料增加一次风量，加强排渣如果判断为结焦而且排渣、置换床料后，各种参数及炉内流化工况仍无好转，应紧急停炉，进行清焦作业，不得存有侥幸心理，使事故进一步扩大,谢谢大家！,