摘要:近年来,由于循环硫化床锅炉大容量、高参数、燃用劣质煤、机组适应性较强、项目容易核准等特点,近年来受到电力行业的特别青睐。但随着循环流化床锅炉容量和参数等级的不断发展,循环流化床锅炉安全稳定运行也成了重要的技术难题,日益引起了人们的高度重视。目前循环流化床锅炉安全稳定运行受到干扰的因素主要包括原材料的选择、设计理念、制造工艺、安装水平、运行操作技能、燃料的种类和质量等等因素。虽然目前几大锅炉厂采用的设备都具有世界先进水平的燃烧和流化技术,能耗方面也有了降低,但是对于安全运行的制约因素等依然要加大研究和摸索力度,在对策的寻求上不能掉以轻心。
关键词:循环流化床锅炉;安全稳定运行;制约因素
1造成循环流化床锅炉不稳定运行的因素
1.1煤种和煤质的影响
循环流化床锅炉的动力来自于原料煤。煤作为一种不可回收和消耗较多的燃料,进入燃烧系统后容易出现煤质的变化,偏离了煤炭的设计要求。例如,该煤种的热值应5323kcal/kg,根据锅炉的设计。然而,当锅炉进入锅炉时,实际煤质发生了变化,热值大大降低。这是因为煤中含有较多的杂质,因此,不同类型煤的燃烧特性不同,表现出不同的挥发分,这就导致了炉内燃烧条件的问题,影响更大。煤炭和煤炭生产的锅炉系统不稳定因素的危害如下:由于煤的不稳定性,到锅炉上,已经有许多参数的变化,如床层温度、蒸汽压力、温度、压力、压差的材料层,由于参数变化的影响锅炉的稳定和经济。导致某些参数因调整不及时而超限,被迫减少负荷,或停止。一般来说,进入锅炉的煤的来源很大,不同煤矿生产的煤的热值不同。热量的变化使配煤过程难以均匀控制。
1.2炉内风速引发受热面磨损而出现爆管的影响
由于循环流化床锅炉受热面磨损的巨大变化,由于煤粉炉的磨损机理和结构,大量的烟气和固体颗粒在循环流化床锅炉壁面上发生冲刷。另外,随着内循环,固体颗粒沿炉膛表面出现很大的下降,水壁管的磨损引起严重的冲蚀。由于气流的增加,炉膛内的燃烧非常剧烈,水壁的磨损更大。当烟气中的颗粒被燃烧时,由于浓度大,水冷壁的磨损增加,颗粒增多。对管壁的冲击和侵蚀发生了巨大变化。在运行过程中,床层的密度和压差发生了很大的变化。随着颗粒浓度的增加,磨损量也在增加。循环流化床锅炉燃烧使固体物料密度增加几十~几百倍。由于燃料颗粒硬度的变化,灰水冷壁管壁切割效果,磨损量增大,硬度高的燃料混合冲刷水冷壁管的操作,在密相区的风口位置,因为风太快,耐磨材料发生降低,磨损。同时,烟气在炉膛内的速度分布不均匀,烟气在四角处的速度大于中部的速度,磨损的部位比其他部位严重。当受热面磨损和爆炸发生时,发生炉事故的概率将增加约40%。从事故发生前关闭,炉膛水冷壁磨损现象,包括保税水冷壁管的转移问题和耐磨材料,如炉膛上部,旋风分离器返料口的入口角四、绝缘和网站的其它部分很容易磨损,但在炉膛出口平行经常穿的地方。
1.3给料系统的影响
锅炉原料煤未经热风干燥处理,不能根据煤进入炉内的特性设计煤的水分结构。堵塞许多锅炉操作。煤的不稳定引起了床中载荷的波动,并出现了堵煤和粘煤现象。煤的水分大,颗粒小,造成一系列难卸煤。特别是在雨季,锅炉运行频率高,如果多次发生,将造成人力物力的浪费。劣质煤供应造成的危害包括:由于锅炉出力不稳定,煤炭供应不足,机组处理不足,造成电力拖欠。锅炉的运行工况不稳定,煤质差增大可变条件数,煤层出现煤差,在连续的收缩和绝缘材料的裂纹扩展炉保温材料,炉内燃烧状况恶化,影响安全运行。劣质煤供应可能导致炉内工作条件发生严重变化,导致负荷减少,调整难度加大。值班人员的懈怠也会导致煤炭不安全,造成其他地区的不安全工作。煤炭主要是由于煤的水分问题,除了煤炭,如果出现大量的土壤可能是煤的灰分含量增加,细颗粒具有水附着力强,使煤仓与给煤机发生堵塞,继续加大煤仓债券量最后,阻止煤炭出口。
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2循环流化床锅炉主参数控制与调整
2.1床层温度
床温是锅炉密相区的床料温度。测温点设置在锅炉的前壁和后壁,每个测温点有10个测温点,这是判断锅炉燃烧状况的一个重要参数。在运行中,根据主火床温度来判断燃烧情况,从而调节风量、煤量和渣量。运行中的床温一般控制在870~940℃之间,保证了物料的完全燃烧,避免了二氧化硫、氮氧化物等有害气体的产生,达到了高效洁净燃烧的目的。
2.2返料温度
返回温度是指通过进料系统重新进入燃烧室的物料温度。回热温度对循环流化床床层温度的控制起着重要作用。一般来说,通过调节反馈量来实现降床温度的目的,通过调节送风机的输出量和炉膛负压来调节进料量。通过调整煤量、一次或两次空气来调节回灰温度。此外,在操作过程中,应密切注意返回腿的温度和压力,以保证材料的正常返回。
2.3料层差压
物质层是反应压力的密相体积的材料参数、床压差是流化床物料的物理层特性、层高度对应于一定的物质压力一定的料层差压值,材料的厚度高。在燃烧过程中,床层压力差决定床料的流化质量。因此,注重材料的压差在操作层。物料层的压差可以通过一次风量的大小和冷渣器的产量来调节。
2.4炉膛压差
炉膛压力差是密相区压力与炉膛出口压力的差值。这是一个重要的物理量,它指示了炉内稀相颗粒的浓度。对应炉压差一定的颗粒浓度,炉内压差大,大在稀相区颗粒浓度、循环灰量越大,相应的加热表面的热也越大。一般来说,锅炉负荷越高,相应的炉膛压力差越大。在正常运行中,对炉压差一般控制在0.3 ~ 1.5kpa之间。此外,炉压差也影响分离器的分离效率。压差越大,旋风分离器的分离效率越高。
2.5返料量
进料量直接决定炉膛温度和炉膛燃烧效率,因此反馈量是锅炉燃烧调节的一个重要因素。回料系统由水壁组成,在物料回收过程中将热量传递到水壁,从而降低物料温度。运行调整时,如果床温过高,可以通过增加回风机的产量和增加回风来提高进入炉内的低温物料,防止锅炉高温结焦。此外,进给量也决定了床层压力。
3结论
以上参数都是循环流化床锅炉运行过程中的重要监视参数,各个参数都反应了锅炉的燃烧情况,各参数相互之间又是彼此相互关联的。在实际运行操作中,应根据不同的煤种、煤的含硫量以及煤粒的大小,对锅炉的运行参数进行及时地调整,做到勤调、微调、细调,使锅炉始终达到高效率燃烧的运行状态,充分发挥循环流化成锅炉的节能环保优势。燃烧调整的根本任务是:使燃料所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,保证锅炉安全经济运行。燃烧控制的基本任务可归纳为3点:①维持蒸汽压力稳定。②保证燃烧过程的经济性。③维持炉膛压力稳定。上述3项控制任务缺一不可。循环流化床锅炉的蒸汽压力、含氧量、炉膛压力与3个调节量(燃料量、送风量、引风量)间存在着关联。因此,燃烧控制系统内的各子系统应协调动作,共同完成其控制任务。
参考文献:
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论文作者:姚景卫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:锅炉论文; 流化床论文; 炉膛论文; 磨损论文; 温度论文; 压力论文; 颗粒论文; 《电力设备》2017年第30期论文;