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循環(huán)流化床鍋爐的點火啟動及運行分析畢業(yè)論文(參考版)

2025-07-01 03:39本頁面
  

【正文】 由于結(jié)焦的直接原因是床層局部的或整體的超溫,因此初其他隨著床內(nèi)溫度分布的不均勻化,床內(nèi)的流動動力物性遭到破壞,流化工況惡化使結(jié)焦區(qū)域阻力增加,風冷卻愈加不足,局部溫度更高,引起焦塊長大;而在其他部分床面,冷卻風量增加,局部溫度更低,并形成惡性循環(huán),直至大面積熄火。同樣,負荷變化時給煤躍階變化對床溫的影響也值得運行人員重視。由于事故斷煤或給煤量波動造成的床溫變化在很大程度上取決于床層蓄熱量和運行風速,因此,循環(huán)床運行時,若床層太薄,不僅床溫偏低,而且難以應(yīng)付給煤量的較大波動。返料溫度升高時,爐膛下部和豎井內(nèi)的吸熱量份額增加,過熱器吸熱量增加,而爐頂對流受熱面吸熱份額降低。實際埋管受熱面積在密相區(qū)和飛濺區(qū)的分配取決于運行床高和流體動力物性,而返料溫度也受致電負荷變化(風速變化)的影響。九、其他因素的影響某些設(shè)計因素和非正常工況對運行的影響。隨著負荷的降低,引風機的負壓上升,同時各對流受熱面處的負壓水平都有所增大。在沒有煙氣再循環(huán)的情況下,由于投煤量的下降造成的煙速下降是無法彌補的,這使對流受熱面的吸熱量大大下降,但由于循環(huán)流化床鍋爐維持床溫的能力較強,過熱汽溫在很大的負荷變化范圍內(nèi)仍得以維持,這正是循環(huán)床的優(yōu)越性的體現(xiàn)。但密相區(qū)燃燒份額卻因循環(huán)倍率的下了而在于所升高,這在某種程度上減緩了床溫的降低,因此循環(huán)床鍋爐可以達到很低負荷下的穩(wěn)定運行。床內(nèi)顆粒濃度的下降又進一步使水冷壁熱流密度也將下降,從而對傳熱造成影響。負荷上升時,布袋除塵器下灰的含碳量有所增加。以自滿負荷下降為例,負荷下降時,床溫和流化風速也都隨之下降,這一趨勢對大小容量的機組都是相同的,而下降的幅度取決于許多設(shè)計和運行因素,如埋管幾何結(jié)構(gòu)和床高。提高運行溫度可以大大提高傳熱系數(shù),這被歸結(jié)為輻射換熱的增強和物性的變化。而床溫過高可能帶來其他運行問題。隨著運行床溫升高,機械不完全燃燒損失在低溫段略有減少,但隨著負荷的增加,床溫增加,機械不完全燃燒損失亦有所增加;化學不完全燃燒損失一般地隨床溫升高而降低,故CO排放量也降低。這樣就能大保證很這幾年來燃燒效率的同時,降低煙氣污染物的排放理。七、床溫的影響床溫是運行中的控制變量之一。這種現(xiàn)象被歸結(jié)于密相區(qū)燃燒份額的下降和懸浮空間燃燒放熱的增加,南昌爐膛出口氧濃度的上升則表明床層高度淺時,燃燒效率下降了。但在TVA和160MW循環(huán)床機組上,床層高度降低時,床溫沒有升高,恰恰相反,床溫降低了。這上臨界高度就是埋管傳熱高度,即埋管受熱面開始暴露的高度。運行床高一般通過高速放渣頻率和放渣量來控制。在實際運行中,床層膨脹不僅與風速有關(guān),而且與給料粒度有關(guān)。六、靜止床高與床層膨脹的影響床層膨脹將增加傳熱量。但是,受熱面的磨損也將加劇,因為磨損量基本與灰濃度成正比關(guān)系。循環(huán)倍率對爐膛內(nèi),尤其是懸浮空間的顆粒濃度有生大影響,隨著顆粒濃度的增加,水冷壁的以流和輻射換熱系數(shù)都將增加。事實上,很多高倍率循環(huán)床鍋爐是沒有埋管受熱面的,這無疑是、有助于將燃燒與傳熱分離,從而有利于運行控制。提高循環(huán)倍率可以借助懸浮空間顆粒濃度的增加,而使爐膛上部燃燒份額得以增加,這樣可以大大減輕在密相區(qū)布置埋管的壓力。當然,這一問題還需從多個方面來考察。燃燒效率的提高是有限度的,而提升循環(huán)物料所付出的功卻與循環(huán)倍率成正比。另一個作用是用調(diào)節(jié)床溫,小風速運行的床層溫度將更容易保持在適宜的水平,而不致造成很快的熄滅.不同風速下,返料溫度與分離器入口溫度音質(zhì)差值可達到50℃,而高負荷時一般不超過35℃.五、循環(huán)倍率變化的影響循環(huán)床燃燒技術(shù)對鼓泡床的優(yōu)勢之一是固體物料循環(huán)延長細顆粒的停留時間,提高了燃燒效率隨著循環(huán)倍率的增加而增加,這在該倍率處于05的范圍內(nèi)尤為明顯。 Qgw為燃料的高位發(fā)熱量.,由于蒸汽所吸收的汽化潛熱增加,床溫將有可觀下降,但水分的存在對燃燒效率沒出息不利影響,因為水分可以同時促進揮發(fā)分析出和焦炭燃燒,而扣除添加水分造成的排煙熱損失后,總的鍋爐效率的變化取決于水分總量和采用的燃燒方式.三、過量空氣系數(shù)變化的影響在一定的范圍內(nèi),提高過量 空氣系數(shù)可改善燃燒效率,無論對鼓泡床都是如此,因為燃燒區(qū)域氧濃度的提高增加了燃燒速率,;過量空氣系數(shù)很高時,將導致床溫下降。在水分超過12%時,粘著性很大,堆積角也很大,這時,煤斗傾角要大于800 ,用常規(guī)方法給料很容易導致碎煤機和給料機中的堵塞.水分造成的排煙損失與給料水分成正比,可用式:q5,m=MI*100/Qgw來表示,式中:M為燃料水分,如果考慮脫胎換骨硫劑的水分,可將單位質(zhì)量燃料所需脫硫劑中的水分加權(quán)后與燃料水分相加。提高燃燒效率在于提高那些一次通過爐膛時沒燒盡,而循環(huán),而循環(huán)次數(shù)又不多的顆粒的燃盡度.燃料水分與粘著性有很大關(guān)系.水分在8%以下時,其本上相當于干料。對常壓鼓泡床和中低倍率循環(huán)術(shù)鍋爐,給料粒度越小則床層膨脹越大,這意味著更多管子沉浸于床內(nèi),使埋管的總平均傳熱系數(shù)增加。粒度對傳熱的影響也很明顯。由于給料入爐后到歷經(jīng)磨損、破碎和化學反應(yīng),會使粒徑減小,故給料與床料的粒度不同,給料粒度分布不能用來預(yù)測分離器的他離效率。小顆粒的反應(yīng)速度通常大于大顆粒的,然而其停留時間卻較短,因此人們設(shè)想,是否存某一最佳的粒徑分布以在二者之間找到平衡。二、給煤粒度和水分的影響對一定的運行風速、給料量及床溫粒度決定了顆粒在床內(nèi)的行為。與此同時,煤中灰分還影響飛灰濃度,從而影響分離效率和受熱面的磨損?;曳衷礁邥r投煤量也越大。7之間,因此很多循環(huán)硫化床鍋爐并無埋管,密相區(qū)內(nèi)燃燒放熱則主要用于加熱燃燒產(chǎn)物,燃用揮發(fā)份越高的煤種,如煙煤,爐膛出口溫度就越高,煤中的固定碳含量及揮發(fā)分之比也被認為是影響燃燒效率的重要因素。8以上,因此往往需要很多的埋管受熱面來降低床溫,減少結(jié)焦的可能;但循環(huán)床鍋爐可以較為方便地降低密相區(qū)燃燒份額至0。同理,埋管布置得越多,或密相區(qū)燃燒份額越低,則運行床溫越低。燃料發(fā)熱量越高,理論燃燒溫度也越高。首先,當燃料發(fā)熱量改變時,床內(nèi)熱平衡的改變將影響床溫,這不僅會影響燃燒、傳熱和負荷,也會影響排放量。此外,還可考慮采用煙氣再循環(huán)。對有外置換熱器的鍋爐,一般可通過調(diào)節(jié)再熱器室的灰量來調(diào)節(jié)再熱汽溫,如杜伊斯堡的Lurqi循環(huán)鍋爐,就是通過再熱器冷灰床的灰閥開度和再熱器噴水量來調(diào)節(jié)再熱汽溫的。氧量調(diào)節(jié)有時還在負荷變化時采用強制手動方式調(diào)節(jié)。8的高值。25,但負荷率50%以下時可取1。對高負荷過量空氣系數(shù)對不同的爐型一般取1。一次風的下限應(yīng)保證那些壓火的分床不會結(jié)焦??諝饬靠刂茟?yīng)包括總風量(過量空氣系數(shù))和一二次風比率的控制兩個方面。相對于補充床料或脫硫劑而言高級人民法院煤的響應(yīng)是非常重要的,響應(yīng)不好則發(fā)生汽溫、汽壓的變化,床高控制的思路是通過改變床高來改變埋管傳熱的效果,對于不設(shè)埋管和循環(huán)床鍋爐,床高控制主要是保證流化狀態(tài)和壓力控制點處壓力,調(diào)節(jié)補充床料量和放渣量。常用的調(diào)溫手段包括噴水減返料量調(diào)節(jié)、煙氣再循環(huán)、一二次配比、外置換熱器負荷調(diào)節(jié)等。對多床情況,當負荷變動超出單床調(diào)節(jié)比例時,該系統(tǒng)應(yīng)決定哪些分床應(yīng)進行修正。對擁有多個分床的循環(huán)床鍋爐,負荷分配系統(tǒng)是對各分床的負荷而言的。六、控制系統(tǒng)及調(diào)節(jié)手段循環(huán)床鍋爐的控制系統(tǒng)應(yīng)由這樣幾個部分組成,即床溫控制、給煤控制、床高控制、補充床料量及脫硫劑量控制、空氣量控制、返料控制、蒸氣溫度及壓力控制、給水流量控制和通風量控制等。投入油槍后,由于氣固兩相強烈的徑向和橫向混合,床溫迅速升至700℃,此時便可退出點火燃燒器。當床溫達到一定值后,再執(zhí)行給煤和其它程序,并在適當時機撤出油槍。加熱速度決定于爐襯允許溫升速度。吹掃風量為滿負荷的25%,吹掃時間為20min。吹掃時應(yīng)確認爐風理符合吹掃要求,開始執(zhí)行吹掃程序,直到達到規(guī)定的時間。運行中主燃料跳閘使床溫低于760℃,或者由于給煤機故障而使床溫低于650℃,并且啟動燃燒器在沒有投入的場合進行熱態(tài)及溫態(tài)啟動時也需進行爐膛吹掃。當達到爐膛負壓極限時,即閉式擋板關(guān)閉,切斷引風機的全部輸送氣流。但是,由于流化燃燒室是密閉的,因而存在著由于引風機惰走而迅速達到負壓極限的危險。如對燃燒系統(tǒng),當流化燃燒室內(nèi)達到正壓極限,鍋爐保護動作,停止輸入燃料并切斷所有送引風機。鑒于風機的特殊性,考慮不同的惰走時間,其中羅茲風機或高壓離心鼓風機為4S,引風機為20S。爐膛及煙風道的壓力保護一些循環(huán)流化床鍋爐采用正壓運行,因而需要保證爐膛的氣密性。在不停風機時,應(yīng)慎重地控制入爐風量,而不能盲目地立即減小風量。所有送風機或引風機喪失(不能正常工作);爐膛壓力大于制造推薦的正常運行上限;床溫或爐膛出口溫度超出正常范圍;床溫低于允許投煤溫度,且輔助燃燒器火焰未被確證。如果床溫未達到預(yù)定的最低值以上,應(yīng)防止主燃料進入床區(qū),該最低值可根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置,一般可取760℃。此外,該系統(tǒng)還將擔負監(jiān)視給煤粒度、形成富氧或缺氧燃燒狀態(tài),維持爐膛壓力控制點處的壓力等職能。首先,必須在爐膛內(nèi)適當位置安裝熱電偶、點火裝置及油槍的監(jiān)視可單設(shè)回路。循環(huán)流化床內(nèi)溫度分布均勻,爐膛徑向和軸向溫度波動很小。但由于循環(huán)流化床物料濃度,用光學方法進行火焰監(jiān)測不可靠,有導致意外停機的危險。壓火后的熱啟動中,除非床溫已低于480℃,否則一般不必進行爐膛吹掃。在壓火后的再啟動時,可根據(jù)床溫水平和給煤品質(zhì)來確定再啟動的步驟:(1)當床溫保持在650℃以上或給煤質(zhì)量較好時,可先向床內(nèi)加少量的煙煤,啟動送引風機,逐漸開啟風門到運行風量,同時開始給煤或給煤時摻入少量的煙煤;(2)床溫在500~600℃、給煤質(zhì)量一般時,需先拋入適量煙煤,啟動風機至點火風量,待床溫達到給煤著火點后,再加大風量,投入給煤;(3)床溫500℃或更低時,除應(yīng)按(2)的方法操作外,必要時應(yīng)投入油槍助燃。有碳存在并不意味著有害,但決不允許揮發(fā)分在爐內(nèi)積累。將風機風門關(guān)死,是為了保持床溫與耐火層溫度不致很快下降,從而有效地縮短再啟動時間。壓火操作的步驟通常是這樣的:先停止給煤,待床溫降至900℃以下,壓火前給煤的揮發(fā)分在爐內(nèi)的殘留量基本抽干凈后(這一過程持續(xù)若干分鐘),應(yīng)將所有送引風機停掉并關(guān)死風門。對較長時間的停爐,也可以采用壓火、啟動、再壓火的方式解決。由于短期事故搶修,停電或運行時不適用低負荷而需要短期停止供汽時,也常采用壓火方式。事實上,為保證安全性能,在鍋爐滿負荷運行時,有必要將外置換熱器的相對熱負荷限制在30%以下。根據(jù)大量研究知道,各段受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)將增加,排煙溫度也人稍有增加,如某220T/H的循環(huán)床鍋爐,負荷率由70%開始每增加10%,床溫上升10~20℃,爐膛出口煙溫上升30~40℃,排煙溫度上升約6℃,同時減溫水量也將上升。在負荷突然改變時,通過改變給煤量、送風量和循環(huán)物料量或EHE冷熱物料流量分配來實現(xiàn)負荷調(diào)節(jié),從而維持床溫穩(wěn)定。至于變負荷對燃燒系統(tǒng)的影響,則可以從如下方面理解。這樣負荷升高時,噴水量加大,汽溫可能會先有所下降,然后穩(wěn)定下來。通常變負荷30min以內(nèi),各種參數(shù)會趨于新的穩(wěn)
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