云南錫能鍋爐設(shè)備有限公司作者
1、鍋爐啟動方式
1.1 點火前的準(zhǔn)備
CFB鍋爐點火前除了進(jìn)行必要的吹掃工作外,還要控制合理的床層壓力。以410 t/h CFB鍋爐為例,點火時的爐膛床壓一般控制在4~5 kPa。這是因為爐膛內(nèi)的床體主要是由大量的惰性灰渣(正常運行時占總床料的95%以上)組成的,其蓄熱容量是隨床層壓力(對應(yīng)不同的靜止床高)的升高而升高的。如果點火床壓過高,啟動時間和啟動過程中需要的燃油量都會相應(yīng)加大;如果點火床壓過低,床層的蓄熱量就會降低,影響煤粒的引燃,因此保證合理的點火床壓對CFB鍋爐的啟動是很重要的。
1.2 點火方式
CFB鍋爐的點火方式不同與普通煤粉爐鍋爐,以670 t/h CFB鍋爐為例,它多是是采用床下風(fēng)道點火器和床上點火器聯(lián)合點火的方式進(jìn)行點火,利用燃油的放熱加熱煙氣的溫度,再利用熱煙氣加熱爐膛內(nèi)的床層,以不斷提高床層的溫度水平來達(dá)到煤粒的著火溫度。從結(jié)構(gòu)上講,床下風(fēng)道點火器和床上點火器不僅要對爐膛內(nèi)的耐火材料、金屬受熱面和煙氣進(jìn)行加熱,還要對床下風(fēng)道、平衡風(fēng)室、旋風(fēng)分離器、回料腿中的耐火材料和床層物料進(jìn)行加熱,因此CFB鍋爐的啟動時間和在啟動過程中的燃油量都比煤粉鍋爐要大,而且它在啟動過程中所受到的升溫、升壓速度的限制條件也比煤粉鍋爐要多。
1.3 煤的投入時機
CFB鍋爐的煤粒是通過在床內(nèi)被加熱到著火溫度后,析出揮發(fā)分著火燃燒的。由于每秒鐘新加入床內(nèi)的冷燃料只占床料的1%左右,大量的熱床料非但不與新加入的燃料爭奪氧氣,卻提供了一個蓄熱量很大的熱源。煤粒燃燒所放出的熱量,其中一部分又用來加熱床料,使床內(nèi)溫度始終保持在一個穩(wěn)定的水平。由于CFB鍋爐點火方式的限制,被加熱的床層溫度存在上限,這恰好也在煤粒著火溫度的下限附近,因此在投煤的初始階段,煤粒在床內(nèi)并不能充分燃燒。憑借間斷投煤逐步提高床溫這一手段,當(dāng)床溫達(dá)到煤粒著火溫度以上時,就可以連續(xù)投煤了。隨著床溫的上升和投煤量的增加,燃油量就可以逐步降低了。
1.4 一/二次風(fēng)的配比及作用
CFB鍋爐的一次風(fēng)zui主要的作用是克服平衡風(fēng)室和床層的阻力,對爐膛床料進(jìn)行充分流化,為爐膛內(nèi)物料的整體循環(huán)提供充足的動力,同時為入爐煤的燃燒提供基本的氧氣。而二次風(fēng)是用來控制燃燒總風(fēng)量,且為爐膛上部稀相區(qū)的未燃盡煤提供燃燒所需的氧氣。不過由于CFB鍋爐燃燒機理的不同,通過分級配風(fēng),還可有效地控制氮氧化物的排放量。由于一次風(fēng)的用途多、系統(tǒng)阻力大,因此要求的一次風(fēng)壓力和風(fēng)量都較同容量的煤粉鍋爐大。以410 t/h CFB鍋爐為例,一次風(fēng)總風(fēng)壓一般控制在10 kPa以上,才能滿足床層流化的要求。
由上述分析可知,CFB鍋爐與同容量煤粉鍋爐相比,啟動時間相對較長。
2. 停爐過程
2.1 投油助燃的時機
與煤粉鍋爐相比,CFB鍋爐的低負(fù)荷穩(wěn)燃區(qū)低得多,即其負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大。對于煤粉鍋爐,當(dāng)負(fù)荷低于額定值50%~70%時,一般就要投入助燃油槍,以保證穩(wěn)定燃燒,避免鍋爐突然滅火或造成爆燃事故。而對于CFB鍋爐,它的低負(fù)荷穩(wěn)燃區(qū)一般在30%額定負(fù)荷左右,也就是說當(dāng)負(fù)荷低于額定值30%~40%時,才需要投油助燃。這是因為CFB鍋爐爐床截面的風(fēng)速較高,易于控制爐內(nèi)吸熱。當(dāng)鍋爐負(fù)荷要求變化時,只需調(diào)整給煤量,并適當(dāng)調(diào)整流化速度改變爐內(nèi)的循環(huán)物料量,就可以滿足鍋爐負(fù)荷的變化要求。因此,在停爐過程中CFB鍋爐比煤粉鍋爐的燃油量相對減少。
2.2 停爐過程中的其他操作
停爐過程中,待熄火后,繼續(xù)維持風(fēng)機運行5 min左右,借以清除爐膛和煙道內(nèi)的可燃物,當(dāng)氧量上升到大于15 %后,停止風(fēng)機的運行并關(guān)閉擋板。在停爐過程中,CFB鍋爐的操作就是要注意對爐膛床壓的控制。這是因為在停爐過程中隨著燃料量和風(fēng)量的逐步減少,爐內(nèi)的循環(huán)物料量也會相應(yīng)減少。大量的懸浮物料從稀相區(qū)落至床內(nèi),造成爐膛床壓和差壓的迅速上升。為了保證床料的基本流化,防止局部流化不良而導(dǎo)致結(jié)焦,在一次風(fēng)量逐步減少的情況下,只有通過冷渣器將大量的床料排出爐膛以維持適當(dāng)?shù)耐t床壓。因此,在停爐過程中,冷渣器一般始終保持運行,直至床壓達(dá)到要求。尤其在發(fā)生爐膛內(nèi)汽水系統(tǒng)爆管事故時,為防止床內(nèi)物料遇水結(jié)塊,應(yīng)迅速啟動床下風(fēng)道點火器,維持爐膛床溫在350 ℃以上,盡量將所有床料排凈。
2.3 停爐冷卻
考慮到正常停爐后CFB鍋爐爐膛床內(nèi)和回料裝置內(nèi)都積存有大量的物料,其蓄熱量比煤粉鍋爐要大得多,因此它所需要的冷卻時間也比煤粉鍋爐要長。為了達(dá)到爐膛能夠進(jìn)人進(jìn)行檢修的條件,一般應(yīng)將床料溫度降至50℃以下,才停止風(fēng)機的運行;而對于回料裝置,根據(jù)冷卻要求J閥風(fēng)機比送風(fēng)機的運行時間延長16 h左右。
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