循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)用和發(fā)展-文庫(kù)吧
2025-06-14 00:48 本頁(yè)面
【正文】 中發(fā)生碰撞破裂，使新的氧化鈣粒子表面又暴露于硫化反應(yīng)的氣氛中。這樣循環(huán)流化床燃燒與鼓泡流化床燃燒相比脫硫性能大大改善?！摿蚵士蛇_(dá)85～90％。而鼓泡流化床鍋爐，脫硫效率要達(dá)到85～90％，鈣硫比要達(dá)到3～4，鈣的消耗量大一倍。與煤粉燃燒鍋爐相比，不需采用尾部脫硫脫硝裝置，投資和運(yùn)行費(fèi)用都大為降低。根據(jù)煤中含硫量的大小直接向爐膛內(nèi)噴入或在給煤中摻入一定量的0～1mm的石灰石粉，可以脫去在燃燒過(guò)程中生成的SO2，脫硫效率可達(dá)到90％。 燃燒強(qiáng)度高，爐膛截面積小爐膛單位截面積的熱負(fù)荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點(diǎn)?！?，接近或高于煤粉爐。同樣熱負(fù)荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大2～3倍。 床內(nèi)不布置埋管受熱面循環(huán)流化床鍋爐的床內(nèi)不布置埋管受熱面，因而不存在鼓泡流化床鍋爐的埋管受熱面易磨損的問(wèn)題。此外，由于床內(nèi)沒(méi)有埋管受熱面，啟動(dòng)、停爐、結(jié)焦處理時(shí)間短，可以長(zhǎng)時(shí)間壓火等。2 循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行方式 鍋爐啟動(dòng)方式 點(diǎn)火前的準(zhǔn)備CFB鍋爐點(diǎn)火前除了進(jìn)行必要的吹掃工作外，還要控制合理的床層壓力。以我院設(shè)計(jì)的江西分宜國(guó)產(chǎn)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的410 t/h CFB鍋爐為例，點(diǎn)火時(shí)的爐膛床壓一般控制在4～5 kPa。這是因?yàn)闋t膛內(nèi)的床體主要是由大量的惰性灰渣（正常運(yùn)行時(shí)占總床料的95%以上）組成的，其蓄熱容量是隨床層壓力（對(duì)應(yīng)不同的靜止床高）的升高而升高的。如果點(diǎn)火床壓過(guò)高，啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)過(guò)程中需要的燃油量都會(huì)相應(yīng)加大；如果點(diǎn)火床壓過(guò)低，床層的蓄熱量就會(huì)降低，影響煤粒的引燃，因此保證合理的點(diǎn)火床壓對(duì)CFB鍋爐的啟動(dòng)是很重要的。 點(diǎn)火方式火方式CFB鍋爐的點(diǎn)火方式不同與普通煤粉爐鍋爐，以我院設(shè)計(jì)的江西分宜國(guó)產(chǎn)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的670 t/h CFB鍋爐為例，它是采用床下風(fēng)道點(diǎn)火器和床上點(diǎn)火器聯(lián)合點(diǎn)火的方式進(jìn)行點(diǎn)火，利用燃油的放熱加熱煙氣的溫度，再利用熱煙氣加熱爐膛內(nèi)的床層，以不斷提高床層的溫度水平來(lái)達(dá)到煤粒的著火溫度。從結(jié)構(gòu)上講，床下風(fēng)道點(diǎn)火器和床上點(diǎn)火器不僅要對(duì)爐膛內(nèi)的耐火材料、金屬受熱面和煙氣進(jìn)行加熱，還要對(duì)床下風(fēng)道、平衡風(fēng)室、旋風(fēng)分離器、回料腿中的耐火材料和床層物料進(jìn)行加熱，因此CFB鍋爐的啟動(dòng)時(shí)間和在啟動(dòng)過(guò)程中的燃油量都比煤粉鍋爐要大，而且它在啟動(dòng)過(guò)程中所受到的升溫、升壓速度的限制條件也比煤粉鍋爐要多。 煤的投入時(shí)機(jī)CFB鍋爐的煤粒是通過(guò)在床內(nèi)被加熱到著火溫度后，析出揮發(fā)分著火燃燒的。由于每秒鐘新加入床內(nèi)的冷燃料只占床料的1%左右，大量的熱床料非但不與新加入的燃料爭(zhēng)奪氧氣，卻提供了一個(gè)蓄熱量很大的熱源。煤粒燃燒所放出的熱量，其中一部分又用來(lái)加熱床料，使床內(nèi)溫度始終保持在一個(gè)穩(wěn)定的水平。由于CFB鍋爐點(diǎn)火方式的限制，被加熱的床層溫度存在上限，這恰好也在煤粒著火溫度的下限附近，因此在投煤的初始階段，煤粒在床內(nèi)并不能充分燃燒。憑借間斷投煤逐步提高床溫這一手段，當(dāng)床溫達(dá)到煤粒著火溫度以上時(shí)，就可以連續(xù)投煤了。隨著床溫的上升和投煤量的增加，燃油量就可以逐步降低了。 一/二次風(fēng)的配比及作用CFB鍋爐的一次風(fēng)最主要的作用是克服平衡風(fēng)室和床層的阻力，對(duì)爐膛床料進(jìn)行充分流化，為爐膛內(nèi)物料的整體循環(huán)提供充足的動(dòng)力，同時(shí)為入爐煤的燃燒提供基本的氧氣。而二次風(fēng)是用來(lái)控制燃燒總風(fēng)量，且為爐膛上部稀相區(qū)的未燃盡煤提供燃燒所需的氧氣。不過(guò)由于CFB鍋爐燃燒機(jī)理的不同，通過(guò)分級(jí)配風(fēng)，還可有效地控制氮氧化物的排放量。由于一次風(fēng)的用途多、系統(tǒng)阻力大，因此要求的一次風(fēng)壓力和風(fēng)量都較同容量的煤粉鍋爐大。以我院設(shè)計(jì)的江西分宜國(guó)產(chǎn)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的410 t/h CFB鍋爐為例，一次風(fēng)總風(fēng)壓一般控制在10 kPa以上，才能滿足床層流化的要求。由上述分析可知，CFB鍋爐與同容量煤粉鍋爐相比，啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。 停爐過(guò)程 投油助燃的時(shí)機(jī)與煤粉鍋爐相比，CFB鍋爐的低負(fù)荷穩(wěn)燃區(qū)低得多，即其負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大。對(duì)于煤粉鍋爐，當(dāng)負(fù)荷低于額定值50%～70%時(shí)，一般就要投入助燃油槍?zhuān)员ＷC穩(wěn)定燃燒，避免鍋爐突然滅火或造成爆燃事故。而對(duì)于CFB鍋爐，它的低負(fù)荷穩(wěn)燃區(qū)一般在30%額定負(fù)荷左右，也就是說(shuō)當(dāng)負(fù)荷低于額定值30%～40%時(shí)，才需要投油助燃。這是因?yàn)镃FB鍋爐爐床截面的風(fēng)速較高，易于控制爐內(nèi)吸熱。當(dāng)鍋爐負(fù)荷要求變化時(shí)，只需調(diào)整給煤量，并適當(dāng)調(diào)整流化速度改變爐內(nèi)的循環(huán)物料量，就可以滿足鍋爐負(fù)荷的變化要求。因此，在停爐過(guò)程中CFB鍋爐比煤粉鍋爐的燃油量相對(duì)減少。 停爐過(guò)程中的其他操作 停爐過(guò)程中，待熄火后，繼續(xù)維持風(fēng)機(jī)運(yùn)行5 min左右，借以清除爐膛和煙道內(nèi)的可燃物，當(dāng)氧量上升到大于15 %后，停止風(fēng)機(jī)的運(yùn)行并關(guān)閉擋板。在停爐過(guò)程中，CFB鍋爐的操作就是要注意對(duì)爐膛床壓的控制。這是因?yàn)樵谕t過(guò)程中隨著燃料量和風(fēng)量的逐步減少，爐內(nèi)的循環(huán)物料量也會(huì)相應(yīng)減少。大量的懸浮物料從稀相區(qū)落至床內(nèi)，造成爐膛床壓和差壓的迅速上升。為了保證床料的基本流化，防止局部流化不良而導(dǎo)致結(jié)焦，在一次風(fēng)量逐步減少的情況下，只有通過(guò)冷渣器將大量的床料排出爐膛以維持適當(dāng)?shù)耐t床壓。因此，在停爐過(guò)程中，冷渣器一般始終保持運(yùn)行，直至床壓達(dá)到要求。尤其在發(fā)生爐膛內(nèi)汽水系統(tǒng)爆管事故時(shí)，為防止床內(nèi)物料遇水結(jié)塊，應(yīng)迅速啟動(dòng)床下風(fēng)道點(diǎn)火器，維持爐膛床溫在350 ℃以上，盡量將所有床料排凈。 停爐冷卻考慮到正常停爐后CFB鍋爐爐膛床內(nèi)和回料裝置內(nèi)都積存有大量的物料，其蓄熱量比煤粉鍋爐要大得多，因此它所需要的冷卻時(shí)間也比煤粉鍋爐要長(zhǎng)。為了達(dá)到爐膛能夠進(jìn)人進(jìn)行檢修的條件，一般應(yīng)將床料溫度降至50℃以下，才停止風(fēng)機(jī)的運(yùn)行；而對(duì)于回料裝置，根據(jù)冷卻要求J閥風(fēng)機(jī)比送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)16 h左右。3 循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)用和發(fā)展近幾年來(lái)，循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)得到了快速的發(fā)展，大型化的步伐很快。100MW以上功率的循環(huán)流化床鍋爐已有100余臺(tái)在設(shè)計(jì)建設(shè)和運(yùn)行中，其中分
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