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【摘 要】循环流化床锅炉的燃烧是介于层燃和悬浮燃烧之间,其燃烧调整的特殊性对锅炉的安全稳定和经济运行有着非常重要的作用,同时要特别注重燃烧调整的具体方法。
【关键词】燃烧特点;燃烧调整原则 ;主要控制点
Discuss combustion adjustment of Type of UG-75/5.3-M3 Circulating fluidized bed boiler
Wang Xi-rui
(Shanxi Hengye Construction Group Co., Ltd.Xi-an Shanxi 710065)
【Abstract】Circulating fluidized bed combustion boiler is suspended between the floor and burning between the particularity of its Combustion stability and economic safety of boiler operation has a very important role, with special emphasis on the specific method of Combustion.
【Key words】Combustion characteristics; Combustion adjustment principle; Major control points
1. 循环流化床锅炉燃烧的特点
流化燃烧是处在煤的层燃燃烧和煤粉燃烧之间的一种新型燃烧方式。流化床锅炉加煤升压惰性大,反应慢,且循环灰量(即炉膛物料浓度)的多少直接决定着锅炉出力,要达到额定出力必须达到其循环倍率。运行调整中不宜紧赶负荷,应据锅炉汽压接带负荷。
2. 循环流化床锅炉燃烧调整的原则
在一定的负荷区,在“勤放、少放、稳放”灰渣稳定流化高度的前提下,以床温定风量,以炉膛物料浓度(即炉膛差压值)定锅炉出力;以返料温度、旋风筒进口负压控制炉膛物料浓度;以炉膛下部压力为0负压运行定引风;以放渣、放灰量定燃煤配比。
3. 燃煤特性是影响循环流化床锅炉燃烧的第一因素
首先煤质的优劣决定了燃烧室放渣,U型阀返料器放灰的频率、流化高度及物料浓度的控制,运行中司炉要经常掌握煤质变化,当放化高度及物料浓度的控制,运行中司炉要经常掌握煤质变化,当放渣、放灰频繁时应及时通知煤管组调配煤质。其次燃煤的粒度、粒比度直接影响着燃烧的稳定性,司炉应经常检查燃煤的颗粒度,观察分析放渣粒度,以保证燃煤粒度<13mm,运行中若超过此值,应及时通知燃料班长调节碎煤机,控制燃煤粒度。另外应经常观察分析燃煤湿度,水份不应大于8%;检查维护好振动设备,保证其工作正常可靠。总之煤的因素直接影响着锅炉的连续安全运行。
4. 循环流化床锅炉燃烧调整的方法
4.1 锅炉出力的调整。锅炉要达到额定出力和规定的蒸汽参数,必须使循环物料达到其一定的循环倍率,这是循环流化床锅炉的特性。锅炉退出点火油枪燃烧正常后,应随着锅炉自身循环灰量的逐渐积累,提高锅炉蒸发量。循环灰是锅炉燃烧的热载体,积累到一定程度后,锅炉方可转入正常运行状态。否则一味加煤赶汽压带负荷,易造成燃烧失常,返料器二次燃烧,超温结焦。
4.2 配风原则。一次风调整流化,保持床料流化正常,控制床体温度和料层差压;二次风补充燃烧中氧的不足,其调整应根据燃煤挥发份的高低随负荷进行在一次风满足流化及床体温度(850℃~950℃)需要的情况下,锅炉蒸发量50%(蒸汽流量约35t/h~40t/h)投入二次风,随着锅炉负荷的增加,二次风量逐渐加大,当达到额定蒸发量75t/h时,燃用贫煤一、二风量的比约为6:4左右。维持过热器后氧量值5%~7%。
二次风压的大小对炉膛差压及给煤的顺畅影响很大,应适当保持二次风压,一般在70%以上负荷(50t/h),风压应控制在3.5~4.0KPa,不允许低于3.0KPa运行。
正常运行中,应勤放渣、勤放灰,使一、二次风压稳定运行,不宜频繁调整,以保证流化工况及返料工况稳定。
4.3 运行中应保持炉膛下部负压0±20Pa运行。
4.4 循环流化床锅炉采用低温燃烧技术,这个温度正是脱硫的最佳温度,又能抑制NOx生成,同时考虑到煤的结焦性和耐火材料的承受温度,运行中应加强对床温的监视与控制,燃用贫煤时床温一般控制在900±50℃。一次风的作用是控制良好的床料流化和床温,负荷稳定时一般不做大幅度的调整。给煤是调整床温的主要手段,当床温增加过快且超过允许值970℃有结焦危险时,应首先减煤直至退出给煤机运行,同时加大一次风量直至全开;当床温降低时,应适当增加煤量,稍减一次风量,但不得低于最低安全流化风量;当床温不正常下降时,应重点检查给煤机供煤情况。
燃烧贫煤时,维持床体温度的参考范围:
低负荷区(55t/h以下) 840±10℃
中负荷区(55~65t/h) 880±10℃
(65~70t/h) 910±10℃
高负荷区(70t/h以上)940±10℃
4.5 运行中应加强返料温度的监视与鉴别。返料温度的高低决定着放灰量的多少。监视好返料温度和鉴别其加、减煤后变化的灵敏度是判断循环灰能否安全顺利通过返料器时竖直立管(450mm)的有效方法,返料温度的控制上限是1020℃。
当返料温度增长太快时,应立即减煤或断煤,根据床温情况适当加大一、二次风量,或降低负荷运行,查明原因后予以消除,等循环灰量增加时再增负荷。
4.6 料层差压的控制:一定风量下合适的料层厚度,是床料良好流化的前提,料层差压是风室压力与密相区上部压力的差值。在运行中要保持适当而稳定的料层差压,为提高煤的燃烧速度,料层差压应控制在8.0~9.0KPa,可通过炉底放渣来实现。
料层太薄,空气穿透能力强,形不成强风压、炉膛内流化工况不佳,容易产生沟流和节涌现象,同时蓄热量少,容易因煤空而造成锅炉灭火。料层太厚,需要很大流化风量,同时炉内容易发生分层现象,厚度过大,物料局部流化不好,锅炉负荷下降,蒸汽压力下降,严重时造成风机喘振,因而运行中放渣要遵循:少放、勤放、稳放的原则,不允许一次放过多的床料,不得用压风的方式降低料层差压。
在放渣时,司炉应严密监视料层差压值,同时参照另一侧料层的差压、左、右侧风室压力、一次风出口压力及一次风机电流、风量进行综合分析,防止因某一表计失灵而造成放渣过量。
4.7 物料浓度的控制:一定的物料浓度对应一定的炉膛差压值,影响制约着锅炉出力。维护适量稳定的物料浓度是锅炉运行的关键,炉膛差压指炉膛下部压力与炉膛上部压力的差值,通过U型阀返料器底部放灰来控制。物料浓度过大,返料器不能形成良好的流化工况,极易造成旋风筒聚灰堵塞。物料浓度过小或一次放的过多,锅炉出力下降,床体温度上升,煤粒燃烧推迟,返料温度也上升易超极限,造成返料器超温结焦。正常运行中应根据燃煤灰分的高低控制U型阀返料器放灰量,控制旋风筒进口负压不大于700Pa。断煤及料层薄进尤应注意引风不能偏大及给煤量的调整,预防返料中止。体现物料浓度是否足够,原则上掌握:低负荷运行时,床体温度略高于炉膛上部温度。中负荷区以上负荷运行时,床温度接近或略高于炉膛上部温度。
4.8 运行中的最低流化风量:最低运行流化风量是保证循环流化床锅炉稳定运行的下限风量,根据锅炉的冷态测试和运行中的实践经验,确定为:一次风机调节挡板开度45%,一次风量20000m3/h;一次风机电流18A,风室静压8.2KPa。风量过低就不能保证正常的流化,时间稍长就有结焦的危险。在冷炉点火时,应使送风量较快地超过最低流化风量,以免引起低温结焦。在低负荷及在一台给煤机故障运行时,也不宜低于最低运行流化风量。正常运行中要求风机电流、挡板开度,一次风量、风室静压四对照。
4.9 负荷的调整:随着循环物料的逐步积累,循环流化锅炉在最好的情况下,从冷态到满负荷运行大约需要10~12h。锅炉循环物料的多少决定着锅炉的带负荷能力,负荷大幅度调整时首先需要调整循环物料量,并通过改变给煤量和风量实现对负荷的调节。
增加负荷时应当先少量增加一次风量和二次风量,再增加给煤量,使炉膛差压逐渐增加,然后再逐渐加风加煤交错进行,直到所需出力。减负荷时,应先减少给煤量,再适当减少一次风量和二次风量,并慢慢地放掉一部分循环灰,以降低炉膛差压,直到所需的出力为止。降负荷时,由于给煤量和二次风量可以瞬时减少,循环灰可以很快放掉,为了保证良好的流化,一次风量不能小于最低流化量。负荷变化时,调整给煤配风应缓慢交替进行。
4.10 锅炉正常运行中,应重点把握炉膛灰浓度的控制及一次风不低于最低安全流化风量两个问题。
参考文献
[1] 《循环流化床燃烧锅炉正常运行的规律》 冯俊凯《能源信息与研究》.
[2] 《循环流化床燃烧室内细焦炭颗粒燃尽特性分析》王智微、孙宝洪 、 王立双 .
[3] 《循环流化床锅炉燃料适应性的研究分析》 王智微 、 张岩丰、张彦军.
[4] 《循环流化床锅炉循环物料平衡的研究》 王智微.
【关键词】燃烧特点;燃烧调整原则 ;主要控制点
Discuss combustion adjustment of Type of UG-75/5.3-M3 Circulating fluidized bed boiler
Wang Xi-rui
(Shanxi Hengye Construction Group Co., Ltd.Xi-an Shanxi 710065)
【Abstract】Circulating fluidized bed combustion boiler is suspended between the floor and burning between the particularity of its Combustion stability and economic safety of boiler operation has a very important role, with special emphasis on the specific method of Combustion.
【Key words】Combustion characteristics; Combustion adjustment principle; Major control points
1. 循环流化床锅炉燃烧的特点
流化燃烧是处在煤的层燃燃烧和煤粉燃烧之间的一种新型燃烧方式。流化床锅炉加煤升压惰性大,反应慢,且循环灰量(即炉膛物料浓度)的多少直接决定着锅炉出力,要达到额定出力必须达到其循环倍率。运行调整中不宜紧赶负荷,应据锅炉汽压接带负荷。
2. 循环流化床锅炉燃烧调整的原则
在一定的负荷区,在“勤放、少放、稳放”灰渣稳定流化高度的前提下,以床温定风量,以炉膛物料浓度(即炉膛差压值)定锅炉出力;以返料温度、旋风筒进口负压控制炉膛物料浓度;以炉膛下部压力为0负压运行定引风;以放渣、放灰量定燃煤配比。
3. 燃煤特性是影响循环流化床锅炉燃烧的第一因素
首先煤质的优劣决定了燃烧室放渣,U型阀返料器放灰的频率、流化高度及物料浓度的控制,运行中司炉要经常掌握煤质变化,当放化高度及物料浓度的控制,运行中司炉要经常掌握煤质变化,当放渣、放灰频繁时应及时通知煤管组调配煤质。其次燃煤的粒度、粒比度直接影响着燃烧的稳定性,司炉应经常检查燃煤的颗粒度,观察分析放渣粒度,以保证燃煤粒度<13mm,运行中若超过此值,应及时通知燃料班长调节碎煤机,控制燃煤粒度。另外应经常观察分析燃煤湿度,水份不应大于8%;检查维护好振动设备,保证其工作正常可靠。总之煤的因素直接影响着锅炉的连续安全运行。
4. 循环流化床锅炉燃烧调整的方法
4.1 锅炉出力的调整。锅炉要达到额定出力和规定的蒸汽参数,必须使循环物料达到其一定的循环倍率,这是循环流化床锅炉的特性。锅炉退出点火油枪燃烧正常后,应随着锅炉自身循环灰量的逐渐积累,提高锅炉蒸发量。循环灰是锅炉燃烧的热载体,积累到一定程度后,锅炉方可转入正常运行状态。否则一味加煤赶汽压带负荷,易造成燃烧失常,返料器二次燃烧,超温结焦。
4.2 配风原则。一次风调整流化,保持床料流化正常,控制床体温度和料层差压;二次风补充燃烧中氧的不足,其调整应根据燃煤挥发份的高低随负荷进行在一次风满足流化及床体温度(850℃~950℃)需要的情况下,锅炉蒸发量50%(蒸汽流量约35t/h~40t/h)投入二次风,随着锅炉负荷的增加,二次风量逐渐加大,当达到额定蒸发量75t/h时,燃用贫煤一、二风量的比约为6:4左右。维持过热器后氧量值5%~7%。
二次风压的大小对炉膛差压及给煤的顺畅影响很大,应适当保持二次风压,一般在70%以上负荷(50t/h),风压应控制在3.5~4.0KPa,不允许低于3.0KPa运行。
正常运行中,应勤放渣、勤放灰,使一、二次风压稳定运行,不宜频繁调整,以保证流化工况及返料工况稳定。
4.3 运行中应保持炉膛下部负压0±20Pa运行。
4.4 循环流化床锅炉采用低温燃烧技术,这个温度正是脱硫的最佳温度,又能抑制NOx生成,同时考虑到煤的结焦性和耐火材料的承受温度,运行中应加强对床温的监视与控制,燃用贫煤时床温一般控制在900±50℃。一次风的作用是控制良好的床料流化和床温,负荷稳定时一般不做大幅度的调整。给煤是调整床温的主要手段,当床温增加过快且超过允许值970℃有结焦危险时,应首先减煤直至退出给煤机运行,同时加大一次风量直至全开;当床温降低时,应适当增加煤量,稍减一次风量,但不得低于最低安全流化风量;当床温不正常下降时,应重点检查给煤机供煤情况。
燃烧贫煤时,维持床体温度的参考范围:
低负荷区(55t/h以下) 840±10℃
中负荷区(55~65t/h) 880±10℃
(65~70t/h) 910±10℃
高负荷区(70t/h以上)940±10℃
4.5 运行中应加强返料温度的监视与鉴别。返料温度的高低决定着放灰量的多少。监视好返料温度和鉴别其加、减煤后变化的灵敏度是判断循环灰能否安全顺利通过返料器时竖直立管(450mm)的有效方法,返料温度的控制上限是1020℃。
当返料温度增长太快时,应立即减煤或断煤,根据床温情况适当加大一、二次风量,或降低负荷运行,查明原因后予以消除,等循环灰量增加时再增负荷。
4.6 料层差压的控制:一定风量下合适的料层厚度,是床料良好流化的前提,料层差压是风室压力与密相区上部压力的差值。在运行中要保持适当而稳定的料层差压,为提高煤的燃烧速度,料层差压应控制在8.0~9.0KPa,可通过炉底放渣来实现。
料层太薄,空气穿透能力强,形不成强风压、炉膛内流化工况不佳,容易产生沟流和节涌现象,同时蓄热量少,容易因煤空而造成锅炉灭火。料层太厚,需要很大流化风量,同时炉内容易发生分层现象,厚度过大,物料局部流化不好,锅炉负荷下降,蒸汽压力下降,严重时造成风机喘振,因而运行中放渣要遵循:少放、勤放、稳放的原则,不允许一次放过多的床料,不得用压风的方式降低料层差压。
在放渣时,司炉应严密监视料层差压值,同时参照另一侧料层的差压、左、右侧风室压力、一次风出口压力及一次风机电流、风量进行综合分析,防止因某一表计失灵而造成放渣过量。
4.7 物料浓度的控制:一定的物料浓度对应一定的炉膛差压值,影响制约着锅炉出力。维护适量稳定的物料浓度是锅炉运行的关键,炉膛差压指炉膛下部压力与炉膛上部压力的差值,通过U型阀返料器底部放灰来控制。物料浓度过大,返料器不能形成良好的流化工况,极易造成旋风筒聚灰堵塞。物料浓度过小或一次放的过多,锅炉出力下降,床体温度上升,煤粒燃烧推迟,返料温度也上升易超极限,造成返料器超温结焦。正常运行中应根据燃煤灰分的高低控制U型阀返料器放灰量,控制旋风筒进口负压不大于700Pa。断煤及料层薄进尤应注意引风不能偏大及给煤量的调整,预防返料中止。体现物料浓度是否足够,原则上掌握:低负荷运行时,床体温度略高于炉膛上部温度。中负荷区以上负荷运行时,床温度接近或略高于炉膛上部温度。
4.8 运行中的最低流化风量:最低运行流化风量是保证循环流化床锅炉稳定运行的下限风量,根据锅炉的冷态测试和运行中的实践经验,确定为:一次风机调节挡板开度45%,一次风量20000m3/h;一次风机电流18A,风室静压8.2KPa。风量过低就不能保证正常的流化,时间稍长就有结焦的危险。在冷炉点火时,应使送风量较快地超过最低流化风量,以免引起低温结焦。在低负荷及在一台给煤机故障运行时,也不宜低于最低运行流化风量。正常运行中要求风机电流、挡板开度,一次风量、风室静压四对照。
4.9 负荷的调整:随着循环物料的逐步积累,循环流化锅炉在最好的情况下,从冷态到满负荷运行大约需要10~12h。锅炉循环物料的多少决定着锅炉的带负荷能力,负荷大幅度调整时首先需要调整循环物料量,并通过改变给煤量和风量实现对负荷的调节。
增加负荷时应当先少量增加一次风量和二次风量,再增加给煤量,使炉膛差压逐渐增加,然后再逐渐加风加煤交错进行,直到所需出力。减负荷时,应先减少给煤量,再适当减少一次风量和二次风量,并慢慢地放掉一部分循环灰,以降低炉膛差压,直到所需的出力为止。降负荷时,由于给煤量和二次风量可以瞬时减少,循环灰可以很快放掉,为了保证良好的流化,一次风量不能小于最低流化量。负荷变化时,调整给煤配风应缓慢交替进行。
4.10 锅炉正常运行中,应重点把握炉膛灰浓度的控制及一次风不低于最低安全流化风量两个问题。
参考文献
[1] 《循环流化床燃烧锅炉正常运行的规律》 冯俊凯《能源信息与研究》.
[2] 《循环流化床燃烧室内细焦炭颗粒燃尽特性分析》王智微、孙宝洪 、 王立双 .
[3] 《循环流化床锅炉燃料适应性的研究分析》 王智微 、 张岩丰、张彦军.
[4] 《循环流化床锅炉循环物料平衡的研究》 王智微.