循环流化床锅炉的启动和运行.docx

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循环流化床锅炉的启动和运行

循环流化床锅炉的启动和运行

内容摘要

　　本文从循环流化床锅炉在启动运行中所碰着点火难、易结焦、磨损严峻的问题动身，论述了产生这些问题的机理，详细提出了解决这些问题的方法。

　　循环流化床锅炉以其具有的独特优势，是国内外目前竞相进展的燃煤技术。

同时众所周知，循环流化床锅炉在启动运行中，还普遍存在着点火难、易结焦和磨损严峻的问题，即人们常说的“三关”。

如何闯过这“三关”，已成为循环流化床锅炉在推行利用中的要紧课题之一。

一、点火关

　　关于不同的煤种和炉型结构，点火启动方式各有不同，但其共性的东西仍是要紧的。

国产35-75t/h循环流化床锅炉一样都采纳轻柴油点火，有床上点火和床下点火两种方式。

由于床下点火具有点火快、省力、省油等特点，因此利用较为普遍。

在实际操作运行进程中，一些用户由于开车预备工作不充分或操作运行体会不够，点火时老是容易发生炉膛灭火或结焦事故，从点火试运行到并汽往往要经历十次、二十次乃至更多的时刻，既阻碍了整个工程进度，又浪费了大量的人力物力。

如何才能顺利闯过点火这一关呢？

1．锅炉安装完毕验收合格后，第一应做冷态实验，其目的是查验炉子流化状况，了解布风装置阻力特性，发觉锅炉在设计安装中存在的问题，提出解决方法。

冷态实验内容要紧包括：

点火油枪雾化实验、布风均匀性实验、布风板阻力特性实验、料层阻力实验等。

2．烘、煮炉完成以后，依照冷态实验参数决定点火方案。

点火前，在炉床上铺设一层点火底料，其厚度一样为350—800mm左右，太厚，虽着火初期比较稳固，但点火所需的流化风量大，加热升温时刻长，还易造成加热不匀的现象；料层太薄，虽着火时刻短、省油，但布风不均匀，底料局部被吹穿可能造成结焦，且着火初期床温不稳固，易受断煤或堵灰的阻碍，发生灭火或结焦事故。

　　底料粒度一样在0—13mm之间，若是太细，大量细颗粒易被流化风带走，使料层变薄；颗粒太粗，启动时需较大风量才能将底料流化起来，点火升温困难。

一样来讲，底料中的细颗粒流化时处于底料的上层，作为着火期的引火源，大颗粒起着在爆燃中吸收燃料热量、自身燃烧后又能储热维持床温的作用。

底料热值一样应操纵在2093—4186KJ/Kg（500—1000Kcal/Kg）范围内。

热值太高，点火时温升速度快，点火难以操纵，易造成超温结焦；假设热值太低，床温升高困难，易发生挥发份析出并燃尽，但床温仍达不到着火温度的情形。

3．点火进程分底料预热、着火和过渡三个时期。

第一启动引风机、一次风机，各风门开到冷态实验确信的正常流化位置，维持必然的炉膛负压，投油枪，注意观看烟气发生器出口烟温（≤950--1000℃），不然开大冷风门降温。

底料预热进程应缓慢升温，采纳油量和风量操纵床温，待床温升至400--450℃时，可少量中断投煤，紧密注视床温转变。

当床温升到700℃以上时，假设给煤正常，燃烧稳固时可解列油枪。

一样来讲床温在300℃以下时，因物料吸热量大，温升较快，到300--450℃时温升较慢，450℃以上时投煤一段时刻后温升又开始加速，说明投入的煤开始着火，床温接近600℃时，加入炉内的煤开始大量着火，现在应加大流化风量，操纵温升速度以避免结焦。

当锅炉负荷达到30%--40%以上时可投入二次风助燃。

值得注意的是，点火燃料宜采纳发烧值较高的烟煤，专门是燃煤中不要掺入煤矸石、造气炉渣、石灰石等其它不易燃烧的燃料或原料。

　　一次成功的点火进程，要紧应注意的是床料厚度、床料筛分特性和床料性质及配比，操作中严格操纵点火风量。

实践证明，每一种型式的循环流化床锅炉其点火特性都有必然的不同，需要运行治理人员在实际操作中不断试探和总结，找出最正确点火升温方案，确保一次点火成功。

二、结焦关

　　循环流化床锅炉正常运行时炉膛温度一样操纵在850--950℃左右。

实际操作运行中，不论在点火升温时期仍是正常运行时期，都有可能引发结焦事故。

一旦发生结焦，将严峻阻碍锅炉设备的平安经济运行，且打焦时易损坏布风板、风帽、炉墙及水冷壁管等部件。

　　结焦要紧分高温结焦和低温结焦两种型式。

高温结焦是点火升温时期常常发生的事故，升温时燃煤发生爆燃，造成床温迅速升高，当温度达到灰熔点以上时，使炉膛结成一个整体的焦块表面。

在正常运行进程中，假设料层厚度操纵不妥或给煤机与风机自动调剂不行，或配风阀开度过大、过猛，致使分离器分离下来的大量高温灰进入炉膛而引发超温而结焦。

低温结焦一样发生在点火升温时期，若是底料过薄且不均匀，烟煤撒播不妥，易在局部形成高温，现在流化风量少，热量传递不及时，局部会形成焦块。

　　实践说明，阻碍循环流化床锅炉结焦的要紧因素有以下几点：

1.炉膛温度太高，超过燃料煤灰熔点温度；

2.料层太厚或不均匀，造成流化风量过大或过小；

3.点火底料厚度及热值、入炉煤粒度、灰熔点值等；

4.工人操作水平，工厂自动化程度高低，仪表指示的正确性。

　　点火升温时期，可燃物要在很短的时刻内着火燃烧，易造成床温迅速上升而进入爆燃时期，现在期底料本身的吸热量远小于放热量，多余的热量若是不及时被风带走，必将造成床内结焦。

因此，操纵爆燃成为点火升温中必不可少的一项重要手腕。

　　若是点火底料热值太高，爆燃期温升加速，爆燃时刻延长。

因此一旦发觉爆燃期温升速度专门快，应及早停油枪。

另外，依照爆燃初期温升速度趋势及早调整风量对操纵爆燃也很重要。

点火成功后，分离装置投入，带负荷时随时观看回料管内循环灰量的大小及床温转变情形。

依照操作体会，应严格操纵料层厚度，把握适当的放灰时刻。

放灰时可依照燃料性质、负荷、床温波动来操纵，避免返料灰进入炉膛太多而引发床温无法操纵而结焦。

在锅炉正常炉内压火时，应严格幸免炉内进入冷风，冷风的进入可能造成未燃烧的可燃物燃烧而局部超温结焦。

　　总之，操纵稳固的床层温度，是避免炉内结焦的关键，而阻碍炉温的因素主若是燃料发烧量、风量及返料量等。

实际运行中燃料的品质会常常发生转变，即便给煤量不变也会引发床温的转变。

另外，入炉煤粒度的转变会引发返料量的转变。

在负荷不变时，风量增大，床温也将发生转变（在床压必然的情形下床温下降）。

为了保证运行中床温稳固在900℃±50℃之间，一样可不通过改变循环量来操纵，而主若是通过风量和煤量进行操纵。

稳固负荷运行时，可在小范围内改变风量和煤量或同时改变风量和煤量来调剂床温，床温高时，减煤或增风，床温低时，减风或增煤。

锅炉满负荷运行时，风量一样可维持不变，床温波动时，通常能够通过改变给煤量来稳固床温。

三、磨损关

　　国产循环流化床锅炉通常都选用较低的循环倍率，炉膛内烟气流速约为—5m/s,应该说所产生的磨损是比较轻微的。

可是在局部及截面缩小处，其磨损程度是正常的几十倍乃至上百倍。

常见磨损比较严峻的地址有：

埋管、炉墙、水冷壁管系统、分离器、过热器、省煤器、空气预热器等。

（一）、埋管磨损

　　埋管直接布置在炉膛布风板上方的沸腾区，其磨损程度是可想而知的，从以下函数关系可知：

其中：

E—磨损量ωT—沸腾床中烟气流速

DP—颗粒平均值Vf—沸腾床中颗粒浓度

　　气流速度、粒子直径、灰粒子浓度越大，磨损量就越大，与磨损量阻碍最大的是烟气流速、颗粒直径次之，灰粒子浓度阻碍最小。

因此，关于设计有埋管的循环流化床锅炉要紧应采取以下方法：

1．降低入炉煤粒度。

尽管磨损量与颗粒直径成平方关系，而与气流速度成立方关系，但粒径愈小所需要的气流速度就越低，可见减少颗粒直径不仅本身减少了对受热面的磨损，而且还因为颗粒直径的减少降低了对埋管受热面的磨损。

2．在埋管受热面磨损严峻部份加装防磨鳍片，以爱惜管子表面不被磨损，而且在鳍片与鳍片之间还形成了由粒子组成的颗粒膜，对鳍片的磨损起缓冲作用。

3．埋管材质可选用高温高硬度和抗氧化性能好的合金材料。

若是要降低本钱，至少应将鳍片材料采纳合金钢。

同时还能够采纳管壁加厚，在管壁表面涂刷高温耐磨涂料等方法。

4．在实际操作运行进程中尽可能使风室床压不要超过规定值，一旦超过时就必需放渣维持料层厚度减少对埋管的磨损。

5.希望有关设备制造厂在锅炉设计时尽可能幸免设计埋管受热面。

（二）、炉墙磨损

　　目前在炉墙设计和耐磨材料的选取上各家锅炉厂都有不同的方式，但同时也多少存在着一些缺点。

耐火材料的选取范围应该是比较大的，而实际运行中老是显现如此或那样的炉墙磨损现象，乃至显现垮塌事故。

有关资料说明：

对炉膛高温且易受冲洗的区域应依照各自磨损特点采纳不同耐火防磨材料，象目前利用较广的碳化硅砖、刚玉砖、高铝砖（Al2O3≥65%）等材料都可依照炉墙所处的位置局部采纳。

粘合剂材料选用HF-135高温强度浇筑料和用磷酸溶液做合料的SiC浇筑料都比较理想，一样能比磷酸盐质砼寿命长2-3倍。

同时，锅炉设备在安装时要专门强调其筑炉质量。

（三）、水冷壁管系统的磨损

　　不论是膜式水冷壁仍是光管水冷壁，在实际运行中都不同程度地存在着磨损现象。

由于炉膛四角形成涡流的机遇最多，因此往往磨损最为严峻的就产生在这些地址。

有些运行厂在主床四角被冲洗面在加装磨条的基础上采纳高温耐火防磨涂料喷涂在受热面上，有些局部受烟气冲洗的区域也能够采取该方法。

另外建议锅炉设计时对膜式水冷壁（包括尾部烟道等）的四个角最好做成具有必然半径的圆弧形，以尽可能减少烟气扰动。

（四）、分离器磨损

　　不论是清华大学仍是中科院或是其它科研设计单位的技术，烟气分离器从型式到布置都不尽相同，但其大体原理是一致的。

要使达到烟气和灰粒分离的目的，就必需使烟气形成必然的涡流，这时烟气流速增加，对分离器内壁形成强烈冲洗。

长此下去，必然致使分离器内部磨损。

为了减少分离器的高温磨损，目前锅炉设计时尽可能将主分离装置如旋风分离器、平面流分离器等布置在中温或低温区，但如此布置以后大大增加了烟气对一级过热器的磨损，因此一样在炉膛出口一级过热器入口设置了相对阻力较小的百叶窗式、迷宫式等型式的一级分离装置。

不管什么样的分离器，其内壁都采纳具有耐高温、耐磨的材料做内衬，据资料介绍象SiC瓦、高铝质瓦等应用都比较普遍。

　　随着我国耐温耐磨材料的不断研制进展，相信循环流化床锅炉分离器的磨损问题在不远的以后必然能取得完全解决。

（五）、过热器、省煤器、空气预热器的磨损

　　锅炉尾部三大器（过热器、省煤器、空气预热器）的磨损引发爆管在用户中是相当令人头痛的情形。

长期以来，一些锅炉制造厂和用户采取拉稀管制、在弯头处加护板、迎风处加白钢防磨板等方法，且在局部加装防磨板，并进行磨喷涂处置，但仍是没有解决全然问题。

专门是入炉煤掺有煤矸石或造气炉渣时磨损更为严峻。

建议用户在锅炉产品定货时就应及早采取方法，针对燃料特性与锅炉制造厂协商，采取有效的防磨方法，尽可能延长锅炉的利用寿命。

四、终止语

1.熟悉循环流化床锅炉的大体原理和操作要点，是成功点火启动的基础；保证合格的燃煤入炉粒度，是正常流化燃烧的条件。

2.操纵稳固的床层温度，是避免炉内结焦的关键。

3.降低循环流化速度，是减少受热面及炉墙磨损的要紧因素，因此产品选型时一样应选用低倍率的循环流化床锅炉为宜。