循环流化床锅炉点火过程分析及注意事项

循环流化床锅炉点火过程分析及注意事项

一锅炉简介

富源电厂装有两台UG/240/9.8/M6型循环流化床锅炉,其蒸发量为240t/h,床温960℃,每台锅炉前墙配有四台给煤机,额定给煤量为56.85t/h,一次总风量为20万m3/h,二次风量为12.33万m3/h,当出现异常情况时,设有急停按钮可快速切断燃料,关闭给煤机出口电动插板,防止咽气反串烧毁给煤机皮带,点火方式采用床下油枪点火,油枪出力为900kg/h,油压为2.5MP,油枪出力通过回油量进行调节.

二．出现的问题:

自我厂循环流化床锅炉至今，点火过程中出现主要问题如下：

1 底料太厚或太薄，底料太厚，炉膛风压7．5kPa以上，不仅使油枪出力增大，燃烧室温度升高，底料受热慢，延长了启动时间；底料太薄，炉膛风压5kPa以下，点火后期赶火升压，主汽温度迟迟上不来，延误并炉时间，负荷也不易带上。

2 汽包壁温差偏大。在点火初期，最高上下壁温差短时间内达到了50℃以上。

3 点火时燃烧室温度高。特别是在快要达到投煤条件时投油过程中，为使床温达到投煤条件，流化风量相应减少，造成燃烧室油枪出口处短时间内达1000℃。

4 床温多次反复。特别是投煤过程中，由于风煤比不合理，造成床温在450~550℃之间多次反复，延长了启动时间

5 点火过程中，由于给煤机故障，导致大量煤进入炉膛或底料含碳量高，在点火期间床层爆燃，炉膛结焦。

三着火过程理论分析

1）着火热

流化床锅炉的点火，是一个将床料由冷态加热升温至煤的着火温度，直至投煤进入正常运行。这就要求进入床中的热量Ql，应大于床中散失的热量Q2，随着床温的升高，存在一个热量动态平衡问题。点火过程中床温较低，床层向悬浮段辐射放热较小、向周围环境的散热也较溢、流灰少、离开床层的惰性物质显热也很小。

故上述动态平衡关系式可简化为：Q1≥Q2=Og+Oit+04b+Obh；、

可写为：Qbh≤Q1—Qg-Oit -Q4b

其中Qg表示烟气带走的热量，Oit表示传给受热面的吸热量，04b表示离开床层的可燃物热量损失，Qbh表示床层物料吸收的热量,它提供了炉煤的着火热。分析如下：

⑴烟气带走的热量Qg多少与流化风量大小相关；

⑵在受热面已定，一定的床温下，受热面的吸热量Oit相应稳定；

⑶煤质及煤粒的粒度分布影响离开床层的可燃物热量Q4b损失大小；

⑷底料的厚度及粒度分布关系到床层物料吸收的热量Obh的大小，即入炉煤到达着火点时着火热的大小。

2）热力着火条件

在CFB点火过程中煤粒的燃烧过程一般分为以下四个阶段：

⑴干燥和加热。

⑵500~600℃时，挥发分析出及燃烧。

⑶700℃左右时，颗粒的膨胀、一次破碎。

⑷800℃左右时，焦碳的燃烧、二次破碎及磨损。

要使煤粒混合物着火稳定，不仅床温要达到煤焦非均相着火温度还要满足其热力着火条件。

四实际点火过程分析

1 点火前的准备

1) 底料，点火前静止床层高度，应保持在600mm~800mm，这主要考虑到做冷态流化试验及点火过程中床料的消耗，一般到投到6到7 kPa较好。床层太厚，则Qbh升高，炉膛床压7．5kPa以上时，不仅使油枪出力增大，耗油量大，燃烧室的温度也升高，底料受热也慢,，延长了加热时间，而且由于炉膛床层点火过程中处于微流化状态，有可能造成局部流化不良，点火后期低温结焦；床层太薄，炉膛床压5kPa以下，一方面床料蓄热能力不够，点火后期赶火升压，主汽温度迟迟上不来，延误并炉时间，负荷也不易带上；另一方面易造成床面吹穿，流化不良如果炉膛内存有大量未燃尽的煤，点火后期爆燃时，易造成高温结焦。根据点火需要，应及时排床料或补充床料。

2) 床料粒度、给煤粒度极其粒度分布应合理，控制在0～8mm，5 mm以下分额应占到50％以上。对于床料一般使用筛分过的锅炉炉渣,其粒度及其粒度分布易符合要求；对于给煤主要由一次破碎机筛分控制，主要目的细颗粒引燃性能好，粗颗粒做着火后期维持床温用。粒度太细，易使离开床层的可燃物热量Q4b 损失增大，用于着火需要的热量Qbh减少。

3) 作好冷态流化试验，确定最底流化风速。试验结束后，检查床面应平整，不得有“凹凸”现象，防止点火过程中局部流化不良。

4)油枪雾化片应清洗，点火前作油枪雾化试验，否则易造成油枪出力调整不灵敏。

2 投油枪过程

1）通过调整油枪出力及配风，初始温升率应控制在3'C／min左右。目的一方面控制燃烧室、炉膛内耐火耐磨材料温升裂缝或脱落。另一方面，由于床温与热烟气温度相差较大，温升率不会太小，由实际升温曲线看，投油枪过程中温升率较大。一般点油枪时，油压不宜过高，油枪出力不宜过大，待床温变化率上升不太大时，可提高油枪出力。

2）流化风量控制在床料微流化状态即可。燃烧风挡板开度70%，开度过小燃油散发的热量多在燃烧室中，开度过大油枪不宜着火，且温升率高。混合风开度35%，过小燃油需要的空气不充足，开度过大造成燃油火焰阻力大，燃烧室温度高。

3）汽包壁温差应控制在50'C以内。由于循环流化床整个炉膛床温比较均匀，炉内床料蓄热量大，其水循环建立较快，点火过程中汽包壁温差一般能控制在30'C以内。如果给水温度较低，省煤器再循环管投入，会造成给水短路，直接进入汽包内，在汽包压力1 Mp以内；是汽包壁温差短时间超过50'C。

4）快要达到投煤温度时，床下油枪的出力已较大，应控制其出口处的温度小于980℃，防止燃烧室温度过高。一要合理调整燃烧风量和混和风量，不能一味减少流化风量；二要调整油枪出力；三要巡操就地加强监视。

5）投煤过程

厂家给予的给煤机的投煤条件之一为床温达到450℃，达到投煤条件后，可以启动给煤机投煤，略加大流化风量10%。一般投煤分为间断给煤连续给煤两个阶段。

①间断投煤

一般启动两台给煤机2#、3#，每次一台，点动2t／h左右，投煤1～3min，停止投煤，观察氧量变化及床温升率变化，一般当床温先降后升且逐渐增大，氧量下降时，可判断已着火，注意在床温变化率下降时，及时间断给煤，反复几次使床温上升到650'C以上。其中氧量反映风与燃料配比，床温变化率反映热力着火第二个条件。

②连续投煤

床温650'C以上时，可用一台给煤机连投2～5t／h左右的煤量，观察着火情况，当床温升率持续上升，能保持1～3'C／min的变化时，可判断已着火，否则应停止给煤机运行，进行间断给煤。一般冷态点火连续投煤时的床温比温态点火要高一些。由于CFB锅炉的热惯性大，致使床温下降较快，此点把握不好会使床温多次出现反复。

6）在投煤过程中出现下列情况时，应对炉膛结焦的可能性高度引起注意，并积极采取措施；

⒈给煤机故障或其他原因，造成大量煤进入炉膛未燃烧，引起床温的持续下降及床压的快速升高。

⒉炉膛发生剧烈爆燃时，应根据情况果断加大或停止所有风机运行，待床温下降到较低时，重新投煤或置换床料，点火升压，这可能是防止结焦的最佳时机。

⒊在炉膛发生爆燃后，出现以下现象：(1)氧量较低，甚至到零后才恢复正常；

(2)锅炉发生床温高MFT，床温超过1050；(3)床温测点分布不均，尤其存在床温某个测点偏高(超过950'C)时；(4)．床压风室压力和风板阻力出现了一些不正常现象；(5)增减煤量，床温、床温变化率、氧量和负荷等参数反映刁

⒋以上现象均是炉膛结焦的征兆，不得存有侥幸心理，首先应增大一次风量，加强排渣，确定炉内的流化工况是否正常及是否存在结焦现象。

7）停油枪过程

随着给煤量及流化风量的增加，床温800'C以上后，应逐渐降低床下油枪的出力，一方面避免煤与油争氧，一方面节省燃油量。床温达到830'C以上稳定运行时，可逐渐退出床下油枪的运行。此时要注意监视两个特征参数：一是炉膛上部出口温度能否上来，二是炉膛出口氧量能否达到稳定预想值，它们都直接反映了炉膛内燃烧、流化工况的好坏，否则应补充床料、加强流化等手段达到理想燃烧、流化工况。

五注意事项

1）点火前底料的厚度应保持在600~800mm，床料及给煤粒度及其粒度分布应合理，投煤时炉膛床压维持到6到7.5kPa较好。

2）如果给水温度较低，尽量不投入省煤器再循环管运行。

3）为防止投油枪过程中床温上升较快，可调整油枪出力调节回油量大小，使其出力依次增大。

4）快要达到投煤条件的燃油过程中，对燃烧室应加强监视，不应一味减少流化风量或加大关小燃烧风和混合风。

5）炉膛爆燃时应根据情况果断调节或停止所有风机运行，掌握防止结焦的最佳时机。爆燃后应根据参数综合判断，加强排渣，不得存有侥幸心理，使事故进一步扩大。

6）点火后期，要加强对炉膛上部出口温度、炉膛出口氧量两个参数监视，辅助判别炉膛内燃烧、流化工况的好坏。

通过实际点火过程的理论分析，提出了相应的注意事项，以避免点火燃烧室

温度过高、炉膛结焦等事故的发生或点火时间的延长，但影响点火过程的因素复杂，还要进一步的总结分析，使点火过程在规定时间内更加安全、平稳。