220h循环流化床锅炉点火启动的研究

220h循环流化床锅炉点火启动的研究

循环流轴箱是一种高度燃烧、煤种适应性强、对负荷变化适应性强、污染物排放少、适合燃烧过程的锅炉类型。它对锅炉的燃烧过程中的环境危害没有影响，可以满足环保要求。由于循环流化床锅炉燃烧机理不同于其它炉型,因此在其启动点火中,受各种因素影响,存在着锅炉启动时间长、启动油耗大及设备部件损坏等问题,给循环流化床锅炉的安全经济可靠运行带来很多隐患,因此,安全平稳启炉和节省燃油,可以充分体现循环流化床锅炉的优越性。1床下油枪联合点火某厂装有3台哈尔滨锅炉厂制造的HG220/9.81—L.YM27循环流化床锅炉,采用高温分离物料、固态排渣、干式输灰、平衡通风方式。点火方式采用床上、床下油枪联合点火(床下2支油枪,床上4支油枪)。该厂2003年9月相继投产的3台循环流化床锅炉,点火过程中出现主要问题如下。1.1点火风道温度有时点火时床料太厚,炉膛床压6.5kPa以上,使油枪出力增大,耗油量大,点火风道温度升高,延长了启动时间,时间多达14h。底料有时太薄,床层局部易被吹穿,造成布风不均流化不良,引起结焦,而且由于床料蓄热能力不够,会造成投煤初期床温不稳定,易发生灭火或结焦事故,或汽温、汽压上升缓慢,不易带负荷。1.2流化风消耗的热量启动床料粒径中大于8mm颗粒较多,使得临界流化风量大,加热流化风消耗的燃油以及烟气带走的热量就大。由于锅炉启动床料粒径较大时,大颗粒床料在密相区运动,只有相当小一部分床料到稀相区,传热效果不好,锅炉启动过程中升压速度较慢,投油运行时间较长。1.3自动关闭油枪进、退位置无火(1)由于锅炉点火采用自动点火方式,设计上采取通过火检判断油枪燃烧正常,为保证安全,火检无火时自动关闭油枪进、回油快关阀。有时点火枪进、退位置不到位,检测不到火焰造成点火失败或油枪燃烧过程中突然灭火,延长点火时间。(2)油枪有时雾化效果不好,影响燃烧效果及燃油流量。1.4点火风道温度过高造成燃烧外壁烧红点火油枪燃油流速过大,温度不易控制,造成点火风道油枪出口处的温度短时间内达到950~1000℃,造成点火风道温度过高,燃烧器外壁烧红。1.5燃料消耗时间不足该锅炉设计投煤条件为平均床温550℃,启动给煤机投煤,在850℃时停运油枪。在实际操作中发现启动时间过长,浪费燃油。2在循环床上的锅炉中启动问题的处理措施2.1冷态流化实验(1)点火前静止料层高度应保持在600~800mm。(2)做好冷态流化实验,确定最低流化风量和点火风量,实验结束后,检查床面应平整,不得有凹凸现象,防止点火过程中布风不均或局部流化不良而引起的不易带负荷、灭火或结焦等事故。2.2床料粒度对启动床料风升温的影响(1)从临界流化风量与床料粒径、料层厚度的关系可以看出,床料粒径对临界流化风量有决定性影响,即越细的床料所需的临界流化风量越小,而料层厚度的影响不大。控制启动床料粒度在0~8mm,1mm以下颗粒体积分数应大于50%,通过控制床料粒径,临界流化风量降低,从而达到迅速提高风温和缩短启动时间。(2)实际运行过程中,锅炉回料系统的回料,在粒径上是非常适合的,能够在锅炉点火过程中实现锅炉系统均匀升温。每次锅炉检修时将这部分循环回料保留,填入到检修后的锅炉炉膛中作为启动床料,可以确保床料粒径分布均匀。2.3延长点火时间(1)点火前确认火检位置合适,确认点火枪进、退位置到位,防止由于油枪进、出口气动快关阀无法开启等影响点火操作,延长点火时间。(2)床下油枪对面加设看火孔,点火安排专人看火,调整好油枪的燃烧风、冷却风,保证油枪投运和燃烧良好。(3)点火前清理油枪的雾化片及旋流片内杂物,防止堵塞油喷嘴,雾化效果不好影响到燃烧及油枪流量。点火前2h循环锅炉燃油系统,冲走可能沉积的杂物、积水以及检查燃油系统严密性,且油温低时可提高燃油温度有助于燃油雾化、燃烧。2.4风道和炉身油枪的点火(1)原设计床下油枪流量太大,温度不易控制,通过雾化实验将油枪流量由1050kg/h减少为850kg/h;保证初始升温速度约30℃/h,控制点火风道和炉膛内耐火耐磨材料升温速度50℃/h,以免造成裂缝或脱落;一般先点1只床下油枪,待床温稳定后,可点燃第2支床下油枪。(2)在床下点火燃烧器油枪停用后,应保持原有风门开度不变,并开启左右侧的一次风道风门,进行风门切换,在切换中要注意保持一次风量稳定不变。床下点火确保一次风挡板在点火前应核对是否关严,该锅炉原使用普通挡板,使用一段时间后就变形,点火时漏风,引起温升较慢,严重时有可能引起启动燃烧器烧坏,现改为机翼型挡板,使用效果较好。2.5投煤均匀性的影响(1)该锅炉入炉煤热值和挥发分高于设计值,实际上投煤床温可适当降低,一般平均床温在480~500℃即可投煤,可以减少油枪流量和投用时间。(2)随着投煤量的增加和床温的逐渐升高,可逐步降低床下油枪的流量,一方面避免煤与油争氧,一方面节省燃油。并保持合适的油煤比,控制床温逐渐增加,同时应保持锅炉压力的稳步上升。当床温大于800℃并稳定运行时,可停止油枪的运行。2.6投煤过程节约了床温该热电厂3台220t/h循环流化床锅炉自2003年9月投产以来,通过近10年的实际运行及经验总结,在节能方面取得了明显效果。(1)合理限制启动前料层厚度(控制在600~800mm),投煤时炉膛床压维持在45~60Pa,并将上次停炉后放出的循环回料返回炉内。目前启炉时间同比以往降低2h,节约燃煤20t。(2)经过实践证明,由于实际燃用煤种的挥发分略高于设计值,比原设计投煤的平均床温低50℃即可间断少量地给煤可以使床温快速升高,既能缩短油枪的运行时间,又能提前满足汽轮机的暖管冲转条件,缩短启动时间,同比以往节约燃油2t。该厂每次冷态启动可节约电约1320kWh