循環流化床鍋爐主要運行參數及燃燒調整
流化燃燒是處在煤的層燃燒和煤粉燃燒之間的一種新型燃燒方方式,它不但具有鏈條爐的床上分布燃燒、顆粒排渣等特點,而且也同時具有煤粉爐的飛灰燃燼技術和懸浮燃燒的特點。因此,循環流化床鍋爐的燃燒調整具有其特殊性。流化床鍋爐加煤升壓惰性大,反應慢,且循環灰量的多少直接決定著鍋爐出力,要達到額定出力必須達到其循環倍率。運行調整中不宜緊趕負荷,應據鍋爐汽壓接帶負荷。一次風,二次風的調整不宜頻繁操作,放渣、放灰工作應遵循“勤放、少放、穩放”的原則,以穩定流化工況和返料工況。 在一定的負荷區,在“勤放、少放、穩放”灰渣穩定流化高度的前途下,以床溫定風量,以爐膛物料濃度(即爐膛差壓值)定鍋爐的出力;以返料溫度、旋風筒進出口負壓控制爐膛物料濃度;以爐膛下部壓力為0負壓運行定引風;以放渣、放灰量定燃煤配比。循環流化床鍋爐燃燒調整中最基本的控制點為:床體溫度、返料溫度、料層差壓、爐膛差壓、爐膛下部壓力及旋風筒進出口負壓。其控制參數關系如下:旋風筒進出口負壓 決定 爐膛灰濃度 決定 鍋爐帶負荷能力 決定 放灰量
首先煤質的好壞決定了燃燒室放渣返料器放灰的頻率、流化高度及物料濃度的控制,運行中司爐要經常掌握煤質變化,當放化高度及物料濃度的控制,運行中司爐要經常掌握煤質變化,當放渣、放灰頻繁時應及時通知煤管組調配煤質。其次燃煤的粒度、粒比度直接影響著燃燒的穩定性,司爐應經常檢查燃燒煤的顆粒度,觀察分析放渣粒度 ,以保證燃燒粒度<13,運行中若超過此值,應及時通知燃料班長調節碎煤機,控制燃煤粒度 。另外應經常觀察分析燃煤濕度,水份不應大于8%:檢查維護好振動設備,保證其工作正常可靠。總之煤的因素直接影響著鍋爐的連續安全運行。鍋爐要達到額定出力和規定的蒸汽參數,必須使循環物料達到其一定的循環倍率,這是循環流化床的特性。鍋爐退出點火油槍燃燒正常后,應隨著鍋爐自身循環灰量的逐漸積累,提高鍋爐蒸發量。循環灰是鍋爐燃燒的熱載體,積累到一定程度后,鍋爐方可轉入正常運行狀態。否則一味加煤趕氣壓帶負荷,易造成燃燒失常,返料器二次燃燒,超溫結焦。一次風調整流化,保持床料流化正常,控制床體溫和料層差壓,二次風補充燃燒中氧的不足,其調整應根據燃煤揮發份的高低隨負荷進行在一次風滿足流化及床體溫度(850~950℃)需要的情況下,鍋爐蒸發量50%(蒸發流量約35~~40T/H)投入二次風,隨著鍋爐負荷的增加,二次風量逐漸加大,當達到額定蒸發量75T/H時,燃用貧煤一、二風量的比約為6:4左右.維持過熱器后氧量值5%~7%時二次風壓的大小對爐膛差壓及給煤的順暢影響很大,應適當保持二次風壓,一般在70%以上負荷(50T/H),風壓應控制在3.5~4.0kpa不允許低于3.0kpa運行.正常運行中,應勤放渣\勤放灰,使一、二次風壓穩定運行,不宜頻繁調整,以保證流化工況及返料工況穩定.⑷、循環流化床鍋爐采用低溫燃燒技術,這個溫度正是脫硫的溫度,又能抑制NOx生成,同時考慮到煤的結焦性和耐火材料的承受溫度,運行中應加強對床溫的監視和控制,燃用貧煤時床溫控制在900±50℃。一次風的作用是控制良好的床料流化和床溫,負荷穩定時一般不做大幅度的調整。學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈給煤是調整床溫的主要手段,當床溫增加過快且超過允許值970℃有結焦危險時,應首先減煤直至退出給煤機運行,同時加大一次風量直至全開:當床溫降低時,應適當增加煤量,稍減一次風量,但不得低于流化風量:當床溫不正常下降時,應重點檢查給煤機給煤情況。返料溫度的高低決定著放灰量的多少。監視好返料溫度和鑒別其加、減后變化的靈敏度判斷循環灰能否安全順利通過返料器豎直立管的有效方法,返料溫度的擴展上限是1020℃當返料溫度增長太快時,應立即減煤或斷煤,根據床溫情況適當加大一、二次風量,或降低負荷運行,查明原因予以消除,等循環灰量增加時再增負荷。一定風量下合適的料層厚度,是床料良好流化的前提,料層差壓是風室壓力與密相區上部壓力的差值。在運行中要保持適當而穩定的料層差壓,為提高煤的燃燒速度,料層差壓應控制在8.0~~9.0kpa ,可通過爐底放渣來實現。料層太薄,空氣穿透能力強,形不成強風壓、爐膛內流化工況不佳,容易產生溝流和節涌現象,同時蓄熱量少,容易因煤空熱造成鍋爐滅火。料層太厚,需要很大流化風量,同時爐內容易發生分層現象,厚度過大,物料局部流化不好,鍋爐負荷下降,蒸汽壓力下降,嚴重時造成風機喘振,因而運行中放渣要遵循:少放、勤放、穩放的原則,不允許一次放過多的床料,不得用壓風的方式降低料層差壓。在放渣時,司爐應嚴密監視料層壓值,同時參照另一側料層的差壓、左、右側出口壓力及一次風機電流、風量進行綜合分析,防止因某一表計失而造成放渣過量。(7)物料濃度的控制:一定的物料 濃度對應一定的爐膛差壓值,影響制藥著鍋爐出力。維護適量穩定的物料濃度是鍋爐運行的關鍵,爐膛下部壓力與爐膛上部壓力的差值,通過U型閥返料器底部放灰來控制。物料濃度過大,返料器不能形成良好的流化工況,極易造成旋風筒聚灰堵塞。物料濃度過小或一次的過多,鍋爐出力下降,床體溫度上升,煤粒燃燒推遲,返料溫度也上升易超極限,造成返料器超溫結焦。正常運行中應跟根據燃煤灰分的高低控制U型返料器放灰量,控制旋風筒進口負壓不大于700Pa.斷煤及料層薄進尤應注意引風不能偏大及給煤量的調整,預防返料中止。學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈體現物料濃度是否足夠,原則上掌握:低負荷運行時, 床體溫度高于爐膛上部溫度。中負荷區以上負荷運行時,床溫度接近或略高于爐膛上部溫度。(8)運行中的最抵流化風量:最抵運行流化風量是保證循環流化床鍋爐穩定運行的下限風量根據鍋爐的冷態測試和運行中的實踐經驗,確定為:一次風機調節擋板開度45%,一次風量20000 m3/h;一次風機的電流18h,風室靜壓8.2kpa,風量過低就不能保證正常的流化,時間稍長就有結焦的危險,在冷爐點火時,應使送風量較快地超過流化風量,以免引起地溫結焦。在低負荷及在一臺給煤機故障運行時,也不宜低于運行流化風量。正常運行中要求風機電流、擋板開度、一次風量、風室靜壓四對照。⑼、負荷的調整:隨著循環物料的逐步積累,循環流化鍋爐在情況下,從冷態到滿負荷運行大約需要10—12h。鍋爐循環物料的多少決定著鍋爐的負荷的高低,負荷大幅度調整時首先需要調整循環物料量,并通過改變給煤量和風量實現對負荷的調節。
增加負荷時應當先少量增加一次風量和二次風量,再增加給煤量,使爐膛差壓逐漸增加,然后再逐漸加風加煤交錯進行,直到所需負荷,減負荷時,應先減少給煤量,再適當減少一次、二次風量,慢慢的放掉一部分循環灰,以降低爐膛差壓,直到所需出力。
降負荷時,由于給煤量和二次風量可以瞬時減少,循環灰可以很快放掉,為了保證良好的流化,一次風量不能小于流化風兩,在負荷變化時調整給煤配風應緩慢交替進行。(10).鍋爐正常運行中,應重點把掌握爐膛灰濃度的控制及一次風不低于安全流化風量兩個問題。
1、給煤量的調整:在增加負荷時,通常是先加風,后加煤,減負荷時先減煤,有減風,以減少燃燒損失。⑴、一次風量的調節:一次風主要作用是保證物料處于良好的流化狀態,同時為燃燒提供部分氧量,所以一次風不能低于最小流化風量。粒經 0~10mm的煤粒,所需的截面風量約為1800(m3/h)/ m2,風量過低燃料不能正常流化,影響鍋爐負荷可能造成結焦:風量過大,不僅影響脫硫,而且爐膛下部難以形成穩定的燃燒密相區,對于鼓泡流化床鍋爐還會造成大量的飛灰損失:對于循環流化床鍋爐,大風量增大了不必要的循環陪率,使受熱面磨損加劇,風機電耗增大,因此無論在什么情況下都要嚴格控制一次風量使其保持在良好的流化風量范圍內。給沒量一定時一次風量增大床溫下降,反之上升。因此調整一次風量說,必須注意床溫的變化,應使其保持在要求的范圍。通常運行中,通過監視一次風量的的變化,可以判斷一些異常現象,如:風門未動,送風量自行減小,說明爐內物料增多,可能是物料返回量增加的結果:如果風門不動,風量自行增大,表明物料層變薄,阻力降低,原因可能是煤種變化,含灰量減少:或料層局部結渣,風從料層較薄處通過:也可能是物料回送系統回料量減少等。⑵一二次風量的配比與調節:燃燒中所須的空氣常分成一次風和二次風,它們從不同位置分別送入流化床燃燒室,,稱分段送風,分段送風不僅可以在密相區內造成缺氧燃燒形成還原性氣體,降低NOx的生成。另外一次風比直接決定著密相區的燃燒份額,在同樣的條件下一次風比大,必然導致高的密相區燃燒份額,此時就要求有較多的低溫循環物料返回密相區,帶走燃燒釋放的熱量,以維持密相區溫度,如果循環物料量不足,必然到致床溫升高,無發多加煤,負荷帶不上去,根據煤種不同,一般一次風量占總風量的60~40%,二次風量占40~60%,播煤風量占約5%左右。一般,運行中的一次風量的調整主要根據料層溫度來調整,料層溫度較高時應增加一次風量,反之應減少,但一次風量在任何情況下,不能低于臨界流化風量,二次風量主要根據煙氣的含氧量來調整,氧量低說明爐內卻缺氧,應增加二次風量。一般而次風量調整中的參考依據是控制過熱器后煙氣含氧量在3~5%之間。二次風是補充燃燒所需的空氣、起擾動的作用加強氣-固兩相的混合、改變爐內物料濃度的分布。⑶、播煤風和回料風的調節,播煤風和回料風是依據給煤量和回料量的大小來調節的,負荷增加,給煤量和回料量必須增加,播煤風和回料風也相應增加。維持相對穩定的床高或爐膛壓降是循環流化床鍋爐運行十分必要的,通常把循環流化床中某處作為壓力控制點,監測此處壓力,并用料層壓降來反應料層高度的大小。有時料層高度也會用爐床布風板下的風室靜壓表來反映。冷態試驗時,風室靜壓力是布風板阻力和料層阻力之和。由于布風板阻力相對較小,所以運行中利用風室壓力大致估出料層阻力,由此可以了解運行中沸騰料層高低與流化質量的好壞,風室靜壓增大,說明料層增后,風室靜壓降低,說明料層減薄,良好的流化燃燒狀態下,壓力表針擺動幅度較小且頻率高,如果指針變化緩慢且擺動幅度加大,說明流化質量較差,這時候應進行合理調整。鍋爐運行中,床層過高或過低都會影響流化質量,甚至引起結焦。放渣是常用的穩定床高的方法,放渣速度是由給煤速度、燃料灰分和底渣份額確定的,并與排渣機構或冷渣器本身的工作條件相協調。學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈在定期放渣時,通常的做法是設定床層壓降值或用控制點壓力的上限作為開始放渣的基準,而設定的壓降或壓力下限則作為停止放渣的基準,如果流化狀態惡化,大渣沉積將很快在密相區底部形成低溫層,故監測密相區個點溫度可以作為放渣的輔助判斷手段。燃燒室上部區域與爐膛出口之間的壓力差稱為爐膛差壓,爐膛差壓是一個反映爐膛內循環物料濃度量的大小的參數,爐內循環物料越多,爐膛差壓越大,反之越小。一般情況下,爐膛差壓控制在0.3~6.0KPa之間,在運行中應根據不同的負荷保持不同的爐膛差壓,差壓太大時就應從放灰管中放掉部分循環物料此外,爐膛差壓還是一個反映返料裝置工作是否正常的參數,當返料器裝置堵塞,返料停止后,爐膛差壓會突然降低,甚至為零,因此運行中特別注意。維持正常的床溫是流化床鍋爐穩定運行的關鍵,密相區溫度一般控制在800~1000℃范圍內,溫度太高不利于若是脫硫,另外床溫超過灰的變形溫度時就可能產生高溫結焦;溫度過低,對煤粒著火和燃燒不利,若在安全容許的范圍內一般應盡量保持床溫高些,燃燒無煙煤時床溫可控制在900~1000℃;當燃用較易燃燒的煙煤時,床溫可控制在850~950℃范圍內。