循环流化床锅炉工作原理

    循环流化床(CFB)锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术,由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势,使其得到迅速发展。
2.1燃烧机理
循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式,是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式,即通常所讲的半悬浮燃烧方式。在循环流化床锅炉中,存有大量床料,首次启动时人为添加床料,在锅炉运行时床料主要由煤中的灰、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成。床料在从布风板下送入的一次风的作用下处于流化状态,煤粒、床料及石灰石被烟气夹带在炉膛内向上运动,在炉膛的不同高度部分大颗粒将沿着炉膛边壁下落,形成物料的内循环;较小固体颗粒被烟气夹带进入分离器,进行分离,绝大多数颗粒被分离下来,一部分通过回料阀直接返回炉膛,另一部分通过外置式换热器后返回炉膛,形成物料的外循环;飞灰随烟气进入尾部烟道。通过炉膛的内循环和炉外的外循环,从而实现燃料不断的往复循环燃烧。
循环流化床根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分,密相区中固体颗粒浓度较大,具有很大的热容量,因此在给煤进入密相区后,可以顺利实现着火;与密相区相比,稀相区的物料浓度很小,稀相区是燃料的燃烧、燃尽段,同时完成炉内气固两相介质与蒸发受热面的换热,以
保证锅炉的出力及炉内温度的控制。
循环流化床锅炉烘炉流程www.huataiboiler
为了使炉墙中的水分在锅炉投入运行前烘干,须在完成所有安装工作之后进行烘炉。
9.1.烘炉前的准备工作:
9.1.1.检查炉膛内部、烟气流经部分,风道、烟道是否清理干净,然后关闭 各检查f门;
9.1.2.检查锅炉给水水源的可靠性,要使用软水;
9.1.3.检查给水管系、排污管等是否装置妥当及流畅;
9.1.4.烘炉前至少应安装好下列仪表:
9.1.4.1.汽包压力表;
9.1.4.2.水位计;
9.1.4.3.流化床炉膛热电偶温度计;
9.1.4.4.给水温度计。
9.1.5.关闭炉墙的门孔,打开汽包上的空气阀。
9.1.6.关闭省煤器旁通阀,使给水通过省煤器,全开烟道闸门和引风机调节阀。
9.1.7.锅炉上水至正常水位,进水应缓慢,进水温度不应超过40℃。
9.1.8.准备烘炉燃料及司炉工具。
9.1.9.风帽上铺200mm厚过筛的干燥炉渣,颗粒在0~10mm。
9.2.烘炉的阶段及烘炉曲线:
烘炉温度以炉顶,即进入立式旋风器的温度为准。一般用木材和煤炭烘炉,煤炭烘炉时各班清渣两次。
9.2.1.木材烘炉:
第一天,炉顶最高温度50℃;
循环流化床锅炉技术
第二天,炉顶最高温度70℃;
第三天,炉顶最高温度90℃;
第四天,炉顶最高温度120℃(温升<10℃/h)。
9.2.2.煤炭烘炉:
第五天,炉顶最高温度150℃(温升<10℃/h);
第六天,炉顶最高温度175℃(温升<15℃/h);
第七天,炉顶最高温度200℃(温升<15℃/h);
第八天,炉顶最高温度225℃;
第九天,炉顶最高温度250℃;
第十天,炉顶最高温度275℃;
第十一天,炉顶最高温度300℃;
烘炉共十五天,低温阶段(低于250℃)应慢速升温(10~15℃/h),高温阶段(高于250℃)则可适当加快升温速度(20℃/时),烘炉开始时,应保持文火,使炉墙温度缓慢均匀地上升。
循环流化床锅炉爆燃原因分析
1 可燃气体爆燃
    为防止循环流化床锅炉炉膛内正压物料泄漏,CFB锅炉采用膜式水冷壁结构,炉膛封闭严密。正常燃烧过程中, 床上热物料的可燃成份约占3%~5%。在一些应急情况下,CFB锅炉可进入临时压火状态,压火时间甚至能达到24h。压火时整个锅炉处于封闭状态,床体物料温度保持在900℃左右,炉内为缺氧氛围,此时物料中的大量碳会缺氧氧化生成CO;当压火时间过长床温下降时,要在床体上添加高挥发份的烟煤维持床温,高温下烟煤的挥发分析出,增加了炉膛中可燃气体的浓度。因此长时间的压火,使得在烟道、风室、风道内聚集了较高浓度的可燃气体。锅炉热态启动时,引风机的启动能排除炉膛和烟道内的部分可燃气体,但是由于床料的阻隔,风室及风道内的气体被引风机抽出的极少,当一次风机启动时, 如果风道、风室内还保持有较高浓度的可燃气体,就会推动风室及风道内的可燃气体流向床体,如果可燃气体和一次风形成的混合气体达到爆炸浓度,遇到900℃的高温物料时就会引发爆燃。
2 残存点火油引起的爆燃。
    采用床下点火的CFB锅炉,,点火不成功时会有一部分点火油沉积在风室内,如果点火吹扫时间不够或残油处理不当,再次点燃时,就可能造成油气爆燃。
3 尾部积灰可燃物引起爆燃
    锅炉运行过程中,尾部烟道会产生大量积灰,尤其是在水平烟道部位更为严重。CFB锅炉的积灰含碳量较高,某些调整不好的锅炉甚至高达20%以上,在由可燃气体引燃的情况下,积灰中的碳粉能够产生爆燃。
4. 入炉煤水分过大引起爆燃
正常运行的CFB锅炉,在入炉煤水分突然剧增的状态下,炉膛中部的锥形缺氧区会形成较高浓度的水煤气,当这部分水煤气处于爆炸浓度范围内时,会形成爆燃,这在135MWe和更小容量的锅炉上都曾出现过。

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