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摘要:我公司现运行两台SG-260\9.81-M255型、高温高压、自然循环、平衡通风循环流化床锅炉。此型号的循环流化床锅炉采用床下启动点火方式,床下共布置2支点火油枪。燃烧方式为在850-920℃左右的床温下,燃料和空气,以及石灰石在炉膛密相区内混合,煤粒在流态化状况下进行燃烧并释放出热量,高温物料、烟气与水冷壁受热面进行热交换。点火方式为流态化点火方式,2台床下启动燃烧器。主要任务:将油枪点燃后伸入热烟气发生器中,产生的高温火焰和点火风机供给的冷风均匀混合成热烟气,通过水冷风室、布风板、风帽进入床内加热床料,由于此种方式为对床料间接加热,因此耗油量较大;同时受点火风量、流化风量、设备机理等因素影响,对安全经济点火提出了考验;通过这几年的运行经验,发现此型号锅炉在点火准备及点火过程中应注意以下几点注意事项,才能取得良好的安全和经济效益。
关键词:CFB锅炉、点火方式、冷态、料层厚度、流化风量、料层厚度、燃油压力、安全系数。
自我厂循环流化床锅炉投产以来,经过技术人员与运行人员的大量摸索与实践总结,得出一套科学合理的适合本厂的冷态点火运行方式:
一、点火前及时投入邻炉加热装置,缩短启炉时间
冷态启炉前投入锅炉加热装置对提高炉内各部分温度减小热应力,缩短点火时间,节省燃油是至关重要的。我厂临炉加热装置分为热蒸汽加热与热烟气加热两种:
①蒸汽加热:从另一台汽轮机二级抽气到除氧器的加热蒸汽管道中引出一股蒸汽,从锅炉下部各水冷壁集箱充入(炉内不上水)蒸汽初始参数P:0.98MPa,T:278℃,投入时间:点火前8小时。投加热蒸汽前应充分疏水,以防止出现蒸汽管道震动现象。一般汽包壁温可达230℃左右,床料温度平均在110℃左右(DCS显示)。②热风加热:从邻炉引来热烟气T:240℃,对冷炉的返料装置等进行加热,以提高炉内热力循环,缩短启炉时间。
二、加强点火装置的可靠性,安全性
本厂锅炉有2台床下启动燃烧器(出力为2×800kg/h)点火油枪采用机械雾化,中心回油,调节范围广,方便运行。母管进油压力为1.5MPa-3.0 MPa,流量2t/h。床下点火油枪配有高能点火装置和火焰检测装置。床下启动燃烧室的温度必需小于850℃,超过850℃应停止投油燃烧。点火期间巡检人员定期巡查,观察火焰燃烧情况,
每只点火油枪配置风量保持在10000m3/h,风量小会延长点火时间,反之会出现火焰前移烧坏水冷风室软连接的情况。我厂就出现过因点火风机风量过大、油枪供油压力高而烧坏水冷风室软连接的情况的发生。
同时加强油枪雾化实验的合格率,确保证油枪雾化实验合格,以提高点火安全系数。
三、加强床料的配制,选择合适的启动料层厚度
床料的颗粒度过大,延长加热时间;过小容易被风带走。启动料层过厚,需要流化风量偏大或造成流化不良,同时造成点火加热时间过长,造成燃油浪费,因此选择合适的床料颗粒度配制和合适的冷态料层,对启动点火时间很重要,经过我们投产以来的摸索总结:
一般床料颗粒度控制在d50=1mm
最大粒度:99%通过率<8mm 最小粒度:5%通过率<0.04mm
启动料层厚度控制在700 mm左右。
通过配制调整后的颗粒度与料层厚度,即保证了安全又相应的降低了点火油耗。
四、点火煤的采用类型及投入时间
我厂锅炉设计运行燃料为煤、矸石、石灰石等混合物,是废物再利用,因此燃料发热量低,很难满足点火时的投用。因此我们点火煤一般采用挥发分较高一点的烟煤。点火过程中应控制床温缓慢上升,当床温升到450℃时(以前为500℃),即可启动给煤机间断给煤,当床温升至550℃(以前为600℃~650℃)即可投入给煤机连续运行。大大缩短启动时间及燃油量。
五、冷渣机的投用及注意事项
我厂每台锅炉配置3台滚筒式冷渣机,在出渣口处设有防尘防漏装置可防飞灰污染环境。排渣为固态连续排渣,事故放渣为对空直排。锅炉在点火期间冷渣机的下渣管闸门应处于关闭状态,以防炉膛热渣进入下渣管导致热应力增大而撕裂下渣管与水冷风室间的焊口。我厂就出现过一次这样的事件,点火期间忘记关闭冷渣机下渣管闸门导致下渣管受热下沉过快,下渣管下口抵死在冷渣机进口弯头处,致使下渣管与点火风室间的焊口被撕裂,锅炉最终压火处理。
六、及时调整点火油压,消除不安全隐患
最初,我厂锅炉点火油压为2.5—3.0Mpa之间,结果运行中出现点火风室膨胀节烧毁等不安全问题,造成大量人力、物力、财力的浪费;后来经过相关技术人员的深入研究决定,点火初始油压降为1.6Mpa左右,而后随着床温的升高、以及床温上升的速率情况灵活调整油压,以保证节省燃油。附床温与油压对应参数参照表:
七、适当调节返料量,提高床温上升速率
我厂锅炉在炉膛与后烟井之间布置有两台绝热钢板式旋风分离器,每个旋风分离器下部各布置一台非机械的“U”型回料器,回料器底部布置流化风帽,返料风机的流化风从底部风帽进入使物料流化返回炉膛。
回料系统投入过早会延长锅炉的启动时间,过晚则使床温上升过快。在点火初期,若大幅度投入返料,会使床温急剧下降或升温非常缓慢,从而延长启动时间,浪费燃油,因此针对我厂的现实情况,点火初期返料风门挡板应开度20-30%左右;床温上升速率应控制在5℃/分钟左右,待投煤以后,根据床温上升具体情况,适当增加返料量或返料全部投入,以保证平稳的床温上升曲线。
八、做好安全阀的效验工作
大修后锅炉应做安全阀门的热态校验。本厂锅炉在过热蒸汽系统上共设置三只安全阀,其中两只设在锅筒上,1只设在过热器集汽集箱上,另在过热器集汽集箱上设置2只串联的向空排汽截止阀。各路安全阀排汽管道均从安全阀接至锅炉大屋顶的上方。在升压及校验过程中,现场检修人员应经常对照就地压力表与CRT指示,并有专人负责监视汽压及联系工作。
安全阀门是锅炉的重要保护装置,效验工作应严谨,仔细的进行。安全阀门的校验应按其动作压力以先高后低的顺序进行。在锅炉给煤稳定床温稳定的情况下进行。安全阀起座及回座后,必须有专人监视汽包水位并作好预控调整。安全门校验完毕后开启主蒸汽旁路门暖管,充分暖管后再开启主蒸汽阀门及关闭旁路门。
结束语:以上就是我厂经过长期的摸索与总结逐步形成的一套科学完整的点火运行方式,及点火过程中的注意事项。通过此方式运用,可以得到良好的安全和经济双重效益。
参考文献:
1、周宝欣,常焕俊。循环流化床技术问答 中国电力出版社2006
2、杨建球。大型循环流化床运行优化及改进 中国电力出版社2010.
3、党黎军。循环流化床锅炉的启动调试及安全运行。中国电力出版社2007.
关键词:CFB锅炉、点火方式、冷态、料层厚度、流化风量、料层厚度、燃油压力、安全系数。
自我厂循环流化床锅炉投产以来,经过技术人员与运行人员的大量摸索与实践总结,得出一套科学合理的适合本厂的冷态点火运行方式:
一、点火前及时投入邻炉加热装置,缩短启炉时间
冷态启炉前投入锅炉加热装置对提高炉内各部分温度减小热应力,缩短点火时间,节省燃油是至关重要的。我厂临炉加热装置分为热蒸汽加热与热烟气加热两种:
①蒸汽加热:从另一台汽轮机二级抽气到除氧器的加热蒸汽管道中引出一股蒸汽,从锅炉下部各水冷壁集箱充入(炉内不上水)蒸汽初始参数P:0.98MPa,T:278℃,投入时间:点火前8小时。投加热蒸汽前应充分疏水,以防止出现蒸汽管道震动现象。一般汽包壁温可达230℃左右,床料温度平均在110℃左右(DCS显示)。②热风加热:从邻炉引来热烟气T:240℃,对冷炉的返料装置等进行加热,以提高炉内热力循环,缩短启炉时间。
二、加强点火装置的可靠性,安全性
本厂锅炉有2台床下启动燃烧器(出力为2×800kg/h)点火油枪采用机械雾化,中心回油,调节范围广,方便运行。母管进油压力为1.5MPa-3.0 MPa,流量2t/h。床下点火油枪配有高能点火装置和火焰检测装置。床下启动燃烧室的温度必需小于850℃,超过850℃应停止投油燃烧。点火期间巡检人员定期巡查,观察火焰燃烧情况,
每只点火油枪配置风量保持在10000m3/h,风量小会延长点火时间,反之会出现火焰前移烧坏水冷风室软连接的情况。我厂就出现过因点火风机风量过大、油枪供油压力高而烧坏水冷风室软连接的情况的发生。
同时加强油枪雾化实验的合格率,确保证油枪雾化实验合格,以提高点火安全系数。
三、加强床料的配制,选择合适的启动料层厚度
床料的颗粒度过大,延长加热时间;过小容易被风带走。启动料层过厚,需要流化风量偏大或造成流化不良,同时造成点火加热时间过长,造成燃油浪费,因此选择合适的床料颗粒度配制和合适的冷态料层,对启动点火时间很重要,经过我们投产以来的摸索总结:
一般床料颗粒度控制在d50=1mm
最大粒度:99%通过率<8mm 最小粒度:5%通过率<0.04mm
启动料层厚度控制在700 mm左右。
通过配制调整后的颗粒度与料层厚度,即保证了安全又相应的降低了点火油耗。
四、点火煤的采用类型及投入时间
我厂锅炉设计运行燃料为煤、矸石、石灰石等混合物,是废物再利用,因此燃料发热量低,很难满足点火时的投用。因此我们点火煤一般采用挥发分较高一点的烟煤。点火过程中应控制床温缓慢上升,当床温升到450℃时(以前为500℃),即可启动给煤机间断给煤,当床温升至550℃(以前为600℃~650℃)即可投入给煤机连续运行。大大缩短启动时间及燃油量。
五、冷渣机的投用及注意事项
我厂每台锅炉配置3台滚筒式冷渣机,在出渣口处设有防尘防漏装置可防飞灰污染环境。排渣为固态连续排渣,事故放渣为对空直排。锅炉在点火期间冷渣机的下渣管闸门应处于关闭状态,以防炉膛热渣进入下渣管导致热应力增大而撕裂下渣管与水冷风室间的焊口。我厂就出现过一次这样的事件,点火期间忘记关闭冷渣机下渣管闸门导致下渣管受热下沉过快,下渣管下口抵死在冷渣机进口弯头处,致使下渣管与点火风室间的焊口被撕裂,锅炉最终压火处理。
六、及时调整点火油压,消除不安全隐患
最初,我厂锅炉点火油压为2.5—3.0Mpa之间,结果运行中出现点火风室膨胀节烧毁等不安全问题,造成大量人力、物力、财力的浪费;后来经过相关技术人员的深入研究决定,点火初始油压降为1.6Mpa左右,而后随着床温的升高、以及床温上升的速率情况灵活调整油压,以保证节省燃油。附床温与油压对应参数参照表:
七、适当调节返料量,提高床温上升速率
我厂锅炉在炉膛与后烟井之间布置有两台绝热钢板式旋风分离器,每个旋风分离器下部各布置一台非机械的“U”型回料器,回料器底部布置流化风帽,返料风机的流化风从底部风帽进入使物料流化返回炉膛。
回料系统投入过早会延长锅炉的启动时间,过晚则使床温上升过快。在点火初期,若大幅度投入返料,会使床温急剧下降或升温非常缓慢,从而延长启动时间,浪费燃油,因此针对我厂的现实情况,点火初期返料风门挡板应开度20-30%左右;床温上升速率应控制在5℃/分钟左右,待投煤以后,根据床温上升具体情况,适当增加返料量或返料全部投入,以保证平稳的床温上升曲线。
八、做好安全阀的效验工作
大修后锅炉应做安全阀门的热态校验。本厂锅炉在过热蒸汽系统上共设置三只安全阀,其中两只设在锅筒上,1只设在过热器集汽集箱上,另在过热器集汽集箱上设置2只串联的向空排汽截止阀。各路安全阀排汽管道均从安全阀接至锅炉大屋顶的上方。在升压及校验过程中,现场检修人员应经常对照就地压力表与CRT指示,并有专人负责监视汽压及联系工作。
安全阀门是锅炉的重要保护装置,效验工作应严谨,仔细的进行。安全阀门的校验应按其动作压力以先高后低的顺序进行。在锅炉给煤稳定床温稳定的情况下进行。安全阀起座及回座后,必须有专人监视汽包水位并作好预控调整。安全门校验完毕后开启主蒸汽旁路门暖管,充分暖管后再开启主蒸汽阀门及关闭旁路门。
结束语:以上就是我厂经过长期的摸索与总结逐步形成的一套科学完整的点火运行方式,及点火过程中的注意事项。通过此方式运用,可以得到良好的安全和经济双重效益。
参考文献:
1、周宝欣,常焕俊。循环流化床技术问答 中国电力出版社2006
2、杨建球。大型循环流化床运行优化及改进 中国电力出版社2010.
3、党黎军。循环流化床锅炉的启动调试及安全运行。中国电力出版社2007.