2023年优化循环流化床锅炉点火工艺.doc

优化循环流化床锅炉点火工艺 CFB锅炉点火正常与否，直接影响到锅炉的安全及运行的经济效益，为次必须密切的监视锅炉运行的变化情况，着力控制锅炉点火运行中各参数在正常范围内，保证锅炉点火的安全、可靠、稳定运行。05年建荣发电厂1×55WM锅炉(锅炉型号：CG 220／9.81 Mx)调试投产以来，逐步对该锅炉的优化点火运行进行了总结；不仅要保证锅 炉点火成功率，而且还要保证炉内床料的正常流化、燃烧良好，提高锅炉的效率。维持合理的床料、炉内物料的粒径分布及循环倍率对锅炉燃烧有着重要意义。 冷态点火启动的优化：对锅炉点火启动，不但要保证锅炉点火的成功率，还要保证锅炉启动过程的升温速率；对锅炉的准备、启动过程中参数调整控制尤其重要。 1、锅炉的启动条件： 启动前检查的项目：本体、烟风系统、汽水系统、点火系统、给煤系统、输渣系统、除尘系统、回料系统、辅助设备、转动机械、管道、电(气)动阀门、调节门、安全装置(安全门)、烟气在线监测装置、自动装置、保护及联锁、热工系统检查等。确保锅炉正常运行，以下应作重点检查： (1)确保锅炉回料器正常运行：每次启动前必须对J阀的小沸腾床进行检查，保证小沸腾床无异物、无垮塌、J阀出口舌头完好、风帽小眼畅通；检查锅炉出口的旋风别离器应完好；小沸腾和旋风别离器有问题，都会影响锅炉的循环倍率，影响锅炉的出力。 (2)创造锅炉床料有良好流化条件：炉膛内风帽小眼畅通；空板阻力正常，布风均匀；如空板阻力较正常值大，布风不均匀，将会引起局部流化差，并且存在死料，点火或运行中会使局部产生结焦。 (3)床料：锅炉的静止料层厚度为450～500mm，粒度在8mm以下(0.5mm以下约为15％，0.5～5mm约为75％，5～8mm约为10％)，含碳量为5％左右。料层过薄，料层稳定性差，易造成布风不均匀，料层的温度场也不均匀，结焦的可能性较大；料层过薄，床料着火时，床温不易控制，一次风量调整不当，易造成锅炉熄火或结焦，调整不及时时会造成锅炉结焦，调整过大时会将锅炉吹熄火。料层过厚，可增加在炉膛内的蓄热能力，会增加点火时间长，增加喷油总量；要满足最低流化风量，就要增加一次风机功率；蓄热能力过大，在锅炉料层着火后，床温上升快，不易控制床温，而造成锅炉结焦。床料含碳量过高，着火快，床温上升也很快，不易控制升温速率，也不易控制床温，并会造成锅炉爆燃结焦。床料粒度偏大，并占总床料比例过大，随着流化风量的增加，占总床料比例小的细颗粒离开床层，进入稀相区，稀相区的物料浓度较正常值大幅度减少，稀相区的燃烧份额减少造成稀相区温度较正常低；而密相区物料比重大，加之粗颗粒的蓄热能力大，加之细颗粒比例小，J阀回料减少，循环倍率降低，回料将密相区的热量带走的份额减少，造成床温易升，局部床温偏高的现象；这样将会影响整个受热面及浇注料预热效果，在点火过程中，不易控制好锅炉的温升速率。 (4)一次风门严密性：一次风门关闭要严密(一次风两路进入风室：一路经一次风门直接进入风室，一路经预燃筒直接进入风室)：一次风门关闭不严密时，大量的一次风不经点火预燃筒进入风室，而经一次风门进入风室，使其冷却进入风室的热烟气温度，使点火时间增长，严重时，造成点火不成功，还会使点火预燃筒超温燃坏。 (5)点火装置：点火油枪的雾化试验，雾化效果好，雾化效果不好，燃烧不充分，易发生爆燃现象，引起风道振动。火检装置和点火保护完好可靠，点火保护有问题，会造成点火后，点火枪不能自动退回时，会使点火枪烧坏；点火过程中熄火，电磁阀不能快速关闭，喷油没有中断而继续，使油气浓度升高，集聚而爆燃，严重会产生爆 炸。 (6)最低流化风量：最低流化风量是保证CFB锅炉运行的根本条件；如低于最低流化风量，CFB锅炉将变成鼓泡床锅炉运行，循环倍率降低，密相区的份额增加，床温高，锅炉易结焦；稀相区的份额减少，影响锅炉的出力。 2、点火要点及控制： (1)点火流化风量的控制：点火前应调整好点火风量，使床料充分流化，以保证整个床料均匀的加热，风量过大过小对点火均不利；过大时，将会加大流化空气带走点火油枪产生的总热量，抑制对床料的加热效果，延长点火时间；过小时，对床料加热快，易着火，不易控制锅炉升温速率，并且易使床料结焦；床层的流化程度应满足均 匀加热床料所需良好的纵横方向的混合，否那么不利于全床料层均匀加热而造成局部温度过高引起低温结焦；一般点火风量为临界值的1.2～1.5倍。 (2)回料器的投运：回料器的投运采用跟点火时一起投运。回料器在点火时投运的好处有：跟随点火投运，回料器装置可逐渐均匀加热，回料器装置内的浇注料均匀膨胀，不会造成浇注料裂纹或垮塌；J阀在正常情况下，自身可以自动调节返料量，回料器装置返料均匀平稳；如锅炉正常后投运回料器，回料器料仓的物料过多，J阀的 物料静压增加，大量物料堆积造成返料系统堵塞或有大量的物料返回炉膛，床料突然增加，使床料流化变差，而造成床料温度剧烈波动导致锅炉熄火或结焦。每次启动前都将回料器的物料放完，如点火后投运，床料中细小颗粒如含碳量过高，点火过程中旋风别离器捕捉到后回到回料器，有可能产生二次燃烧，产生结焦而堵回料器，影响锅炉 的正常运行。 (3)点火装置的投运：锅炉型号：CG 220／9.81Mx属于床下点火方式，一个等压风室，风室左右各布置一个燃烧器；喷油嘴雾化片孔径Φ2.5mm，点火油泵油压控制在2.2MPa，单支油枪流量416Kg／h。点火时，采用两支油枪同时点火，对整个床料加热均匀，整个锅炉受热也均匀，易控制锅炉升温速率，能满足锅炉各处受热膨胀均匀。采 用一支油枪，整个床料加热不均匀，点火时间长，风室一侧进热烟气，一侧进冷风，整个风室受热不均匀，严重时造成布风板形；炉膛两侧温度相差较大，膨胀不均匀，会导致炉内浇注料垮塌；风室风温控制在450℃～500℃床，温控制在8～10℃／min的温升速率；风室风温的大小可以通过调整燃烧器的冷却风门的大小来控制或者通过调整点火油压的大小来控制；床温温升速率的大小可以通过调整风室风温的大小或调整流化风量的大小来控制。 (4)投运给煤：床温(实际温度)上升到650℃时，启动给煤机，先采用脉动给煤2～3次(给煤量、间断时间、给煤次数均应根据床温、燃烧过剩氧量的变化而定)，床温稳定后，然后连续给煤；在床温上升很快和燃烧过剩氧量下降很快时，根据实际情况，要及时加大一次风量，减少给煤量(或全停给煤量)，抑制床温上升速率，做到看火加风、加煤的原那么，杜绝锅炉结焦；加一次风量过大时，一定要监控好燃烧过剩氧量的变化，燃烧过剩氧量上升快时，床料易吹熄； 床温稳定在800℃后，依次停运燃烧器，将由燃烧器切换为一次风门供风方式，切换注意床温和燃烧过剩氧量变化，如有变化，应及时调整一次风量和给煤量。燃烧器停运后，关闭燃烧器的点火风和冷却风门，让燃烧器自然冷却，防止燃烧器温度突然剧烈下降而造成燃烧器裂纹或浇注料脱落；到达增加燃烧器的使用寿命。 (5)升温升压速度的控制：蒸汽升温升压应按制造厂的锅炉使用说明书规定执行，没有的应按1℃／min～11.5℃／min的速度升温。升温升压速度过快，会严重影响锅炉使用寿命；升压速度过快，使金属承压部件材料承受的机械应力发生很大变化，升温速度过快，使锅炉部件内外壁面(汽包、联箱)有较大温度差异，导致金属材料产 生很大的热应力；频繁的交变机械力和热应力将会使金属材料产生疲劳损伤，严重时会产生裂纹和断裂损坏，缩短锅炉的使用寿命；升温速度过快，对炉膛、别离器、回料器等部位内侧敷设有多层耐火耐磨材料，这些材料具有导热率和弹性较小，抗拉强度、抗震性、抗热应力低，容易使这些材料开裂、脱落损坏。 3、点火启动安全：点火启动不但要杜绝锅炉结焦，在油枪熄火和点火床料含碳量高或床料参合了引子煤的情况下，还要防止锅炉爆燃而引起的设备损坏。 (1)点火燃料爆燃：由于油枪雾化不良、油压不稳定、配风不合理等因素造成锅炉点火中熄火，大量的油气积聚在风室、炉膛、烟道中，在具备点火条件后点火，锅炉事前没有进行吹扫，积聚的油气在再次点火或遇到明火，就会产生锅炉局部或整个系统爆燃。 锅炉在点火中熄火后，检查电磁阀是否关闭，如未关闭或关严，应及时关闭点火电动门或停运油泵，防止熄火后继续喷油；再次点火前，必须对锅炉进行吹扫(一般控制在5分钟)，把积聚的油气吹净后，方可允许再次点火。 (2)回料器突然投运在炉膛发生爆燃：回料器在点火正常后投运，细颗粒含碳量高和引子煤积聚在回料器中，突然投运，大量的可燃物返到炉膛中进行爆燃，并会引起床温升高，使锅炉结焦。 控制烟速(负压的控制)；降低床料中的含碳量；回料器在点火时一起投运，或者在点火正常后投运，投运要缓慢，先少许开回料器返料和松动风，逐渐开大返料和松动风到正常值，到达控制回料器返料量；杜绝突然投运回料器产生爆燃。 结束语：循环流化床锅炉点火正常与否，关系到锅炉的正常运行，及锅炉的安全、运行的可靠性、效率；有待于探索和总结循环流化床锅炉点火工艺，使点火工艺更加科学和完善。