【文章內(nèi)容簡介】 安全、穩(wěn)定的運行。秸稈類生物質(zhì)中含有少量的硫和氯，燃燒過程中會產(chǎn)生一定量的SO2和HCl，對尾部受熱面形成腐蝕，如何有效地避免受熱面管壁的腐蝕；如何有效的去除尾部受熱面管壁上的積灰。如何有效的收集煙氣中的飛灰，以及飛灰的再利用。如何增強對秸稈類生物質(zhì)成分變化的適應性，秸稈類生物質(zhì)水分的波動性會影響運行工況。針對中國實際情況，如何實現(xiàn)不同秸稈混燒的前處理和加料問題。針對以上問題，中國科學院工程熱物理研究所采取了一系列應對措施，基本上解決了摻燒或純燒生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐中存在的一系列問題。通過對秸稈類生物質(zhì)燃燒特性、成灰特性以及排放特性的研究，在中試試驗裝臵中完成了生物質(zhì)燃燒、熱解等一系列的試驗，形成了能夠進行工程應用的生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術。三、工程熱物理研究所（IET）循環(huán)流化床燃燒技術中國科學院工程熱物理研究所長期致力于發(fā)展循環(huán)流化床燃燒技術。，與國內(nèi)多家鍋爐廠合作，開發(fā)成功了10t/h、35t/h、75t/h、130t/h、220t/h、410t/h、480t/h、670t/h蒸發(fā)量等系列容量的循環(huán)流化床鍋爐。采用該所技術所生產(chǎn)的循環(huán)流化床燃煤鍋爐，已達到1500多臺，在國內(nèi)占據(jù)70％以上市場份額。近年來，中國科學院工程熱物理研究所不斷擴展新的研究領域，包括生物質(zhì)焚燒技術、煤泥、造紙污泥、生活污泥焚燒技術、煤熱解和氣化技術等。在中試焚燒試驗裝臵上，完成了生物質(zhì)、污泥、垃圾燃燒特性和排放特性的中試試驗，試驗結(jié)果表明：采用循環(huán)流化床燃燒技術，飛灰含碳量較低、燃燒充分、煙氣和飛灰排放均滿足國家相關的環(huán)保標準，可直接進行工程應用。中國科學院工程熱物理研究所生物質(zhì)循環(huán)流化床燃燒技術特點是：秉承循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點，并對生物質(zhì)進行針對性研究開發(fā)，特別關注生物質(zhì)燃燒過程中的結(jié)團和結(jié)渣、高低溫受熱面腐蝕、生物質(zhì)的加料、尾部受熱面的吹灰技術等問題。針對開封鍋爐廠提出的12t/h蒸發(fā)量，蒸汽溫度：400℃，燃燒玉米秸稈生物質(zhì)發(fā)電項目(生物質(zhì)秸稈的分析資料如表1至表4所示)，中國科學院工程熱物理研究開發(fā)的循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐主要特性表現(xiàn)在如下幾個方面。生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐設計(1)爐膛的設計同常規(guī)的燃煤循環(huán)流化床鍋爐相比，為了適應秸稈類生物質(zhì)燃燒的需要，鍋爐爐膛發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)在爐膛結(jié)構(gòu)設計，爐膛底部采用帶有專利技術的布風板，包括進料位臵和返料位臵和方式，來實現(xiàn)秸稈類生物質(zhì)在床層內(nèi)的強烈摻混、干燥和低溫燃燒，可以實現(xiàn)秸稈類生物質(zhì)的良好流化，避免了生物質(zhì)的結(jié)團；床料只參與循環(huán)，不易磨損，秸稈類生物質(zhì)中易燃部分一次性燃燒完畢，并為固定碳部分留有充分的燃燼時間和條件。通過合理布臵爐膛的受熱面，降低了爐膛出口的溫度水平，保證進入返料器循環(huán)灰的溫度低于850℃，這對于分離、返料回路的暢通以及降低后面過熱器表面的積灰是至關重要的。(2)物料分離及循環(huán) 采用專利的分離器技術和返料器技術，使得床料進行循環(huán)，未燃燼的可燃部分在此被分離并攜帶回爐膛繼續(xù)燃燒，控制合適的進出口溫度，避免循環(huán)物料在循環(huán)回路中搭橋和堵塞。操作參數(shù)的選擇實際上，秸稈類生物質(zhì)燃燒的最主要問題就是結(jié)團、積灰和結(jié)渣。除了燃料本身的特性(主要指灰分的組成)，合理的鍋爐結(jié)構(gòu)設計之外，鍋爐運行中操作參數(shù)選擇也至關重要。例如煙氣溫度，管子受熱壁面的溫度、材料以及所在的位臵，燃燒的環(huán)境，煙氣中氧含量等。通過嚴格控制床層和爐膛出口的燃燒溫度、分離性能、過量空氣系數(shù)、尾部煙道的煙氣流速，能夠避免和解決燃燒秸稈類生物質(zhì)出現(xiàn)的積灰、結(jié)渣問題。由于過熱的蒸汽溫度只有400℃，氯的高溫腐蝕可以大大降低；同時，由于管壁溫度不高，灰的粘性大大削弱；采用縱臵式的過熱器，選取較高的煙氣流速，可以避免生物質(zhì)燃燒灰在過熱器管壁上的積灰，保證了鍋爐的蒸汽參數(shù)以及維持鍋爐的整體出力。尾部煙道設計、吹灰技術及除塵方式的選擇秸稈類生物質(zhì)燃燒形成灰主要以飛灰的形式離開分離器進入尾部煙道，根據(jù)灰的成分分析，灰中硅、鉀、鈉、鈣的含量較多，灰在受熱面管壁的粘結(jié)相比磨損要嚴重許多，因此，尾部受熱面的煙氣流速選擇非常重要，合理選擇流速，可以避免受熱面的積灰，同時配備專有的吹灰系統(tǒng)以及布袋除塵器來有效的收集煙氣中飛灰。環(huán)保性能的保證 循環(huán)流化床燃燒技術的溫度水平和物料循環(huán)方式有助于秸稈類生物質(zhì)中鈣、鎂及鉀對S和Cl的反應和自脫除，避免了尾部受熱面的酸性腐蝕，使煙氣排放符合國家環(huán)保標準。由于采用單一秸稈類生物質(zhì)燃燒，灰渣中營養(yǎng)成份很高，可以直接施用于農(nóng)田。中國科學院工程熱物理研究所通過對秸稈類生物質(zhì)燃燒特性、成灰特性以及排放特性的研究，在中試試驗裝臵中完成了生物質(zhì)燃燒、熱解等一系列的試驗，形成了能夠進行工程應用的生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術。四、基本方案針對秸稈類生物質(zhì)的特點，中國科學院工程熱物理研究所在已有的循環(huán)流化床鍋爐技術基礎上，開發(fā)出了適應秸稈類生物質(zhì)的循環(huán)流化床鍋爐，避免或解決了生物質(zhì)燃燒及換熱過程中的積灰和結(jié)渣問題，并且能夠長期穩(wěn)定運行。煙氣的排放滿足國家相關的環(huán)保標準，灰渣含碳量低，可以實現(xiàn)飛灰的綜合利用。針對生物質(zhì)分類，對于玉米秸稈，可以純燒和混燒；對于麥桿和稻稈需要混燒，生物質(zhì)混燒重量比率達到80％左右。鍋爐容量可以含蓋75t/h及以下容量；生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐可以應用于新建項目，也可以在已有電廠和供熱系統(tǒng)中，對原有鍋爐實行技改來實現(xiàn)。表1 河北省某地生物質(zhì)元素分析項目 CarHarOarNarSar 玉米秸桿 小麥秸桿 煙煤 表2 河北省某地生物質(zhì)工業(yè)分析項目 Aar % Mar % Vdaf % Qnet,ar kcal/kg 表3 河北省某地生物質(zhì)灰熔點溫度 項目DT℃ ST℃ FT ℃1080 760 11501130 780 13001160 790 13503751 3748 6180 玉米秸桿 小麥秸桿 煙煤玉米秸桿 小麥秸桿 煙煤表4 河北省某地生物質(zhì)灰成分分析玉米秸小麥秸灰成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO單位 % % % % %稈桿煙煤 Na2O K2O TiO2 P2O5% % % % 第三篇：循環(huán)流化床鍋爐鍋爐循環(huán)流化床鍋爐鍋爐 烘爐、煮爐及試運行方案循環(huán)流化床鍋爐鍋爐烘爐、煮爐及試運行方案目錄一、烘爐二、煮爐三、漏風試驗四、沖管五、蒸汽嚴密性試驗六、安全閥調(diào)整七、試運行前言鍋爐本體安裝結(jié)束，進入烘煮爐階段亦即鍋爐已基本進入了最后的調(diào)試階段。為確保鍋爐調(diào)試順利進行，并確保鍋爐將來的運行質(zhì)量，特制定此方案，供調(diào)試中參照執(zhí)行。同時，建設單位及安裝單位會同鍋爐廠及其他協(xié)作單位，成立鍋爐啟動驗收小組負責鍋爐的啟動、調(diào)試、試運行的組織領導工作。以保證政令貫通，各工種職責分明，相互協(xié)作，相互配合，確保啟動調(diào)試工作的順利進行。確保鍋爐如期順利、優(yōu)質(zhì)的竣工投產(chǎn)。一、烘 爐烘爐的:目的：由于新安裝的鍋爐，在爐墻材料中及砌筑過程中吸收了大量的水份，如與高溫煙氣接觸，則爐墻中含有的水份因為溫差過大，急劇蒸發(fā)，產(chǎn)生大量的蒸汽，進二由于蒸汽的急劇膨脹，使爐墻變形、開裂。所以，新安裝的鍋爐在正式投產(chǎn)前，必須對爐墻進行緩慢烘爐，使爐墻中的水份緩慢逸出，確保爐墻熱態(tài)運行的質(zhì)量。烘爐應具備的條件：2．鍋爐管路已全部安裝完畢，水壓試驗合格。2．爐墻砌筑及保溫工作已全部結(jié)束，并已驗收合格。2．煙風道都已安裝完畢，保溫結(jié)束，送引風機均已安裝調(diào)試合格，能投入運行。2．烘爐所需的熱工電氣儀表均已安裝，并校驗合格。2．已安規(guī)定要求，在過熱器中部兩側(cè)放臵了灰漿拌。2．烘爐用的木柴、柴油、煤碳及各種工具（包括檢查、現(xiàn)場照明等）都已準備完畢。2．烘爐用的設施全部安裝好，并將與烘爐無關的其它臨時設施全部拆除，場地清理干凈。2．烘爐人員都已經(jīng)過培訓合格，并排列值班表，按要求，準時到崗。烘 爐工藝:(1).根據(jù)本鍋爐的結(jié)構(gòu)特點可采用火焰烘爐方法。①在燃燒室中部堆架要柴，點燃后使火焰保持在中央，利用自然通風保小火，燃燒維持2～3天，火勢由弱逐步加大。②第一天爐膛出口排煙溫度應低于50℃，以后每天溫升不超過20℃，未期最高溫度③烘爐后期約7～12天改為燃油烘爐，點燃油槍前必須啟動送引風機。保持爐膛燃燒室負壓要求。④烘爐時間以14～16天，結(jié)束燃燒停爐。⑤所有煙溫均以過熱器后的煙溫為準。⑥操作人員每隔2小時記錄一次煙溫，嚴格按要求控制煙溫確保烘爐質(zhì)量。(2)、烘爐的具體操作：①關閉汽包兩側(cè)人孔門。②用除鹽水經(jīng)冷水系統(tǒng)向汽包內(nèi)進水，并輪流打開各排污閥門疏水、排污、沖洗鍋爐受熱面及汽水系統(tǒng)和各閥門。③有爐水取樣裝臵，取爐水樣分析，確認水質(zhì)達標后，停止沖洗關閉各疏水、排污閥門。④向汽包內(nèi)緩慢送水，水位控制標準水位177。20mm。⑤烘爐前，應適當打開各灰門和各爐門，以便及時排除爐內(nèi)的潮氣。⑥在燃燒室中央堆好木材，在木材上澆上柴油點火，用木材要求烘爐2—3天，烘爐時，可適當開啟送風機，增大進風量，以維持一定的爐溫，保證煙溫，確保將爐墻烘干。⑦木材烘爐結(jié)束，可按要求進行油烘爐，此時，應增加送風機開度，微開引風機，關閉爐門、灰門，進一步提高煙溫，烘干爐墻。⑧定期檢查各膨脹指示器、水位計，確保鍋爐運行正常，如有異常發(fā)現(xiàn)，應及時匯報，妥善處理。⑨定期定時檢查，記錄煙溫，確保烘爐質(zhì)量。⑩由灰漿放樣處取樣，進行含水率分析，當灰漿含水率≤7%時，表明烘爐已達要求，后期可轉(zhuǎn)入加藥煮爐階段。（烘爐曲線圖附后）。3．烘爐注意事項：①烘爐時，不得用烈火烘烤，溫度的升速應緩慢均勻，要求最大升溫速度小于20℃/天。②烘爐過程中要定期檢查汽包水位，使之經(jīng)常保持在正常范圍。③烘爐中爐膛內(nèi)的燃燒火焰要均勻，不能集中于一處。④烘爐過程中可用事故放水門，保持汽包水位，避免雜物進入過熱器內(nèi)。⑤烘爐過程中要定時記錄煙氣溫度，以控制溫升速度和最高溫度，不超過規(guī)定要求。二．煮爐 1．煮爐的目的：由于新安裝的鍋爐其受熱面管系集箱及汽包的內(nèi)壁上油銹等污染物，若在運行前不進行處理的話，就會部分附在管壁形成硬的附著物，導致受熱面的導熱系數(shù)減少。從而影響鍋爐的熱效率，另一部分則會溶解于水中影響蒸汽的品質(zhì)，危害汽輪機的安全運行，根據(jù)《電力建設施工及驗收技術規(guī)范》（鍋爐機組篇），可不進行化學清洗，而進行堿煮爐。2．煮爐已具備的條件：①烘爐后期耐火磚灰漿樣含水率小于7% ②加藥、取樣管路及機械已全部安裝結(jié)束并已調(diào)試合格。③化學水處理及煮爐的藥品已全部準備。④鍋爐的各傳動設備（包括廠房內(nèi)的照明設施）均處于正常投運狀態(tài)，⑤鍋爐、化學分析等各部分的操作人員均已全部到崗。3．煮爐工藝：1）烘爐后期，灰漿樣含水率小于7%,)NaOH 160KG,NaPO4 160KG混合配成20%的藥液由加藥泵打入鍋爐內(nèi)。3）開啟給水旁路門，向爐內(nèi)送水，控制水位在中心線以上 130mm,停止進水，關閉給水旁路門，開啟再循環(huán)門，進行煮爐。（2）煮爐共分3期：第一期：1）再次檢查鍋爐輔機及各設備，處于啟動狀態(tài)，開啟給煤機，引風機，送風機等，適當調(diào)整風量。2）向鍋爐預備好燃料點火升壓，當壓力升到1Kgf/cm2，敞開過熱器疏水門，并沖洗就近水位計一只。3)再次緩慢升壓到4Kgf/cm2，要求安裝人員對所有管道、閥門作全面檢查，并擰緊螺栓，在4Kgf/cm2下煮爐8～12小時，排汽量為10%額定蒸發(fā)量?；炗雒扛?小時取樣分析一次，并將分析結(jié)果通知運行有員。4）根據(jù)現(xiàn)場確定全面排污一次的排污量和排污時間，排污時要嚴密監(jiān)視水位，力求穩(wěn)定，嚴防水循環(huán)破壞，并做好水位記錄。5）在第一期煮爐中，要求水位保持在+130mm下運行，運行人員對煙溫、煙壓、溫度、水位及膨脹指示值等表計每小時抄表一次。第二期：1）再次緩慢升壓到達25 Kgf/cm2，然后對各儀表管路進行沖洗。在25 Kgf/cm2壓力下煮爐10～12小時，排汽量為5%左右額定蒸發(fā)量。2）運行值班人員應嚴格控制水位在+160 mm，并每隔2小時校對上下水位計一次，做好記錄。3）化驗人員每隔斷2小時取爐水驗一次，爐水堿度不得低于45mgN/L，否則應加藥液。同時根據(jù)經(jīng)驗通知，全面定期排污一次，在排污中要嚴格控制水位，要求水位波動小，并做好排污記錄。4）在25Kgf/cm2壓力下運行，測試各風機出力及總風壓，并做好記錄，同時要求運行人員應對汽壓、水位、煙溫進行調(diào)節(jié)、監(jiān)視，必要時可用過熱器疏水調(diào)節(jié)。第III期：1）緩慢升壓到32Kgf/cm2穩(wěn)定燃燒，控制水位+160mm，汽溫380℃～400℃，在此壓力下運行12～24小時。2）打開給水旁路門，來控制其進水量，然后采用連續(xù)進水及放水的方式進行換水。3）根據(jù)化驗員通知，適當打開排污閥，同時派專人監(jiān)視汽包水位并及時聯(lián)系。4）化驗人員每隔1小時取樣分析一次，并作好詳細記錄，當爐水堿度在規(guī)定范圍內(nèi)（一般≤18 mgN/L）時，可停止換水，結(jié)束煮爐。（3）煮爐注意事項：1）加藥前爐水應在低水位，煮爐中應保持汽包最高水位，但嚴禁藥液進入過熱器內(nèi)。2）煮爐時，每次排污的時間一般不超過半分鐘，以防止破壞水循環(huán)。3）在煮爐中期結(jié)束時，應對灰漿進行分析，一般第I其他結(jié)束，灰漿樣含水率應降到4～5%，在第II期結(jié)束應到2。5%以下，若沒達到，可適當延長煮爐時間，確?；覞{含水率達到要求。4）運行人員及化驗人員必須嚴格按規(guī)范操作，并做好詳細記錄。4．煮爐以后1）煮爐結(jié)束，鍋爐停爐放水后應打開汽包仔細徹底清理汽包內(nèi)附著物和殘渣。2）電廠化驗人員及調(diào)試人員應會同安裝單位人員檢查汽包內(nèi)壁，要求汽包內(nèi)壁無銹蝕、油污，并有一層磷酸鈉鹽保護膜形成。三 漏風試驗漏風試驗的目的：檢查鍋爐爐墻及空氣流通通道的密封性。試驗時間：在煮爐結(jié)束后再次點爐進行整套試運行前。試驗方法：采用干石灰噴流及蠟燭試風。操作方法：1）煮爐結(jié)束