热电装置工艺及控制解决方案样本

1、热电装置工艺及控制解决方案一循环流化床工艺及控制.、八、-刖言循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行 或正在制造之中。未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。其结构特点如下：循环流化床锅炉的形式和结构特点循环流化床（CFB）锅炉由风室、 密相区、稀相区（悬浮段）、炉膛、旋风 分离器、返料装置、尾部受热面等组成。CFB的重要参数主要有：床温、床 压、炉膛差压、

2、汽包水位、 汽包压力等。其主要原理为：炉膛底部是大量的炽热灰粒和煤粒混合物，燃烧所需空气 来自一次风机，经炉膛底部的布风板均匀进入流化床，在流化床中气流上升速 度约25m/s,当流速达到一定值时，气流将大部分粒子托起，成沸腾状，粒 子上下运动 , 掺混非常强烈 , 这种现象被称为流化。 煤粒由给煤机送入炉膛 , 刚 进入炉膛的煤粒很快就与高温床料混合 , 使煤粒迅速加热 , 干燥着火燃烧。在流 化床内平均停留十几几十分钟后由放渣口排出炉膛。混杂在烟气中的粉粒在旋风分离器中被分离出来 , 经过返料风返回炉膛继 续燃烧。CFB几乎能够燃烧一切种类的燃料并达到很高的燃烧效率。其中包括高灰分、 高水分

3、、 低热值、 低灰熔点的劣质燃料 , 如泥煤、 褐煤、 油页岩、 煤渣、 木 屑、 洗煤厂的煤泥、 洗矸、 煤矿的煤矸石等 , 以及难于点燃和燃尽的低灰发 份燃料, 如贫煤、 无烟煤、 石油焦和焦碳等。 它的这一优点 , 对于充分利用当 地的低质燃料 , 改进燃料消耗的平衡有重要意义。另外, 在燃烧过程中直接向床内加入石灰石或白云石 , 能够脱去燃烧过程 中生成的 SO2, 根据煤中含硫量的大小决定石灰石量 , 可达到 90%的脱硫效率 , 因此, 流化床燃烧是一种经济有效的低污染燃烧技术 , 是一种”清洁”的燃烧方 式。热电常见术语炉膛安全监控系统 (Furnace Safeguard Su

4、pervisory System,简称 FSSS)FSSS包括燃烧器控制系统及燃料安全系统，它是现代大型火力发电机组的 锅炉必须具备的一种监控系统。它能在锅炉正常工作和启停等各种运行方式下 , 连续地密切监视燃烧系统的大量参数与状态 , 不断地进行逻辑判断和运算 , 必 要时发出运作指令 , 经过各种联锁装置使燃烧设备中的有关部件 (如给煤机、 点 火器、 燃烧器等 )严格按照既定的合理程序完成必要的操作 , 或对异常工况和未 遂性事故做出快速反应和处理。防止炉膛的任何部位积聚燃料与空气的混合物 , 防止锅炉发生爆燃而损坏设备 , 以保证操作人员和锅炉燃烧系统的安全 , FSSS 是监控系统

5、, 是安全装置 , 是安全联锁功能级别中的最高等级。FSSS 包括炉膛吹扫、 主燃料跳闸 (MFT)、 天然气跳闸、 首出原因记忆、 点火条件、点火能量判断等。FSSS还有后备硬手操MFT按钮。下面分别做个简 述。炉膛吹扫锅炉点火前 , 必须进行炉膛吹扫 , 这是锅炉防爆规程中基本的防爆保护措施。 炉 膛吹扫的目的是将炉膛内的残留可燃物质清除掉 , 以防止锅炉点火时发生爆燃。主燃料跳闸 (MFT)主燃料跳闸(MFT)是锅炉安全保护的核心内容。 是FSSS系统中最重要的安全功 能。在出现任何危及锅炉安全运行的危险工况时，MFT动作将快速切断所有进入 炉膛的燃料 , 即切断所有天然气、 燃油和煤的

6、输入 , 以保证锅炉安全 , 避免事 故发生或限制事故进一步扩大。 为了保证保护系统的可靠性 , 保护系统中所用信 号都由压力开关及可靠的变送器提供 , 重要信号多采用多个检测信号进行判断 后引入保护。天然气跳闸当触发 MFT, 同时也要将天然气切断 , 以避免或限制事故进一步扩大。首出原因记忆当MFT跳闸后,有首出跳闸原因显示,以便进行事故分析；当MFTt位后,首出跳闸记忆清除。点火条件及点火能量判断在允许点火之前需要满足一定条件，比如：MFT复位、炉膛无火、汽包水位正 常等, 同时天然气总管压力必须满足条件 , 以保证有足够的点火能量。蒙大热电锅炉工艺蒙大热电采用3台160t/h高温高压循

7、环流化床锅炉，1台12MW汽轮发电机组以 及1台25MW余热机组构成。其它主要的配套设备有：一次风机、二次风机、调速引风机、定速引风机、 调速给水泵、 定速给水泵、 给煤系统、除渣系统、汽水系统、脱硫系统、天然气点火系统、驰放气点火系统等锅炉总貌图如下（以2#炉为例,下同）:2.1锅炉启动前的准备锅炉在整体启动试运前，除需完成各系统主要设备分部调试外，还需完成： 锅炉冲洗，辅机联锁保护试验，锅炉烘炉，锅炉冷态空气动力场试验，锅炉点 火试验，化学煮炉，蒸汽吹管，锅炉安全阀调试，锅炉主保护试验等主要工作。 由于篇幅有限，在此只对比较重要的烘炉过程做个简述。烘炉烘炉是指新安装好的锅炉在投运之前炉墙衬

8、里及绝热层等进行烘干的过 程。一般需要120150小时。新砌筑的锅炉炉墙内含有一定的水份，如果不对 炉墙进行缓慢干燥处理，而直接投入运行后，炉墙水份就会受热蒸发使体积膨 胀而产生一定压力，致使炉墙发生裂缝、变形、损坏，严重时使炉墙脱落。烘 炉主要分为三个阶段：床下启动燃烧器的低温烘炉先以初始温度约 100C的小火开始燃烧；逐渐升温，2小时后稳定在 160C，恒温6小时；以30C /小时的速度升温,稳定于300E，恒温10小时, 结束。锅炉整体低温(100-150 C)烘炉(旋风筒入口温度)炉内不填加任何床料 , 将汽包压力升到 4.15MPa, 将旋风分离器的入口 温度控制在150C左右；锅炉

9、整体低温烘炉的同时，进行回料腿热养生：利用 木材进行烘炉,温升速度控制30r /h,温升至350r，恒温，恒温时间取决于 锅炉整体烘炉状况。本阶段烘炉结束后 , 停炉, 拆除旋风分离器入口的临时隔墙。锅炉整体高温 ( 300 r ) 烘炉填加床料500mm厚,温升速度控制28r /h,温升至150E，恒温20小 时。温度变化率要小于 28r/h 的控制将旋风分离器入口的温度控制在约 300r 左右 , 稳定运行 24 小时。在烘炉过程中 , 不论何种原因造成中断烘炉 , 烘炉必须重新开始。2.2 锅炉启动运行点火前的准备工作点火前的检查锅炉点火启动必须是在烘煮炉、 冲管、 蒸汽严密性试验及安全

10、阀调整 工作结束后 , 各临时系统设备已拆除 , 正式系统已完全恢复并水压试验合格后 进行。锅炉上水锅炉首次上水至比正常水位低50mm处,水应经化学处理使之含有正常的化学成分且PH值满足锅炉正常的操作要求。上水温度不应超过70C。启动风机启动风机的顺序是 ： 引风机 返料风机 一次风机 二次风机。221.4装填床料在锅炉启动之前，如果炉膛是空的，可在投运风机的前提下，向炉膛内 注入一定数量的床料,初始床料选用含碳量v 3%勺炉渣，粒度为05mm由于 运行风机，可使床料在布风板上均匀分布。2.2.1.5空气清扫调整一次风流量维持在30%（将一次风控制置于”手动”）。天然气点火系统上电给煤系统上电及切换至远程重要联锁逻辑3.1主燃料跳闸（MFT）MFT逻辑图如下:MFT跳闸条件MFT动作停全部给煤机关给煤