Shebei Guanli yu Gaiza。 鱼里堡三垫鎏I 浅谈循环流化床锅炉床温调整 谢启顾 (厦门新阳热电有限公司,福建厦门361022) 摘要:针对厦门新阳热电有限公司循环流化床锅炉运行床温的控制调整、存在的问题进行了分析,并根据运行经验提出了改进措 施,供业内人士参考。 关键词:循环流化床锅炉:床温调整;改进措施 O 引言 锅炉设备为东方锅炉厂制造的单汽包自然循环、平衡通 当今许多行业如纺织漂染、洗涤、轮胎、造纸、生物医药等 风、全钢结构炉架、半露天布置、半塔式中温旋风分离器、非机 生产过程中都需要使用高温高压蒸汽,有的企业使用蒸汽量 械式J阀回料装置、低倍率循环流化床锅炉,型号DG75/3.82-1 1。 大到每小时上百吨,有的企业使用量则非常小甚至只是间断 该锅炉是东方锅炉厂根据从美国福斯特惠勒(刑)公司引进 使用。由各个企业安装锅炉生产蒸汽存在增加成本,生产安 的循环流化床锅炉专利技术,以燃烧福建龙岩无烟煤进行设 全、运行维护成本高,环保排放压力大等问题,故各地市在工 计制造的。设计制造技术都已成熟,也经过多年实际运行证明 业区常采用循环流化床锅炉来集中供热,因此循环流化床锅 效果良好。 炉得到了广泛的运用。 1.2维持正常床温的意义 循环流化床锅炉是近年来国际上发展起来的新一代高 维持正常床温是流化床锅炉稳定运行的关键。我司运行 效、低污染的清洁燃煤锅炉,其因具备燃料适应性广,有利于 经验表明,床温低于880℃时灰渣含碳量上升,影响锅炉效率; 环境保护(有效降低SO:及Nox排放),负荷调节性能好(以我司 床温超过980℃后SO 排放浓度明显上升,增加脱硫剂来提升 为例锅炉负荷能控制在2O%~11O%),燃烧强度大,炉内传热 脱硫效率效果微乎其微;超温严重时还可能发生高温结焦。 能力强及灰渣利用性能好等优点而在国内得到了迅速发展和 对于加脱硫剂进行炉内脱硫的锅炉,床温常控制在850 广泛应用。但循环流化床锅炉的运行监视与调整相对于煤粉 950℃。以我司DG75/3.82—11型循环流化床锅炉为例,蒸发量 炉燃烧工况也更加复杂和困难,为此,提高运行人员的操作技 在20 ̄70 t/h时,床温控制在880 ̄950℃,运行稳定、经济,原 术水平,特别是加强锅炉床温的调整与控制显得特别重要。 因如下:(1)床温调整范围大,可保证燃烧效率、避免结焦;(2) 在该床温下石灰石脱硫剂处于最佳反应温度,既能减少脱硫 1 循环流化床锅炉床温运行调整, 剂用量又能保证脱硫效率。实践证明在该床温下脱硫效率能 1.1 概述 , 达90%,烟气中NOx、SO:排放浓度可控制在200mg/m3以下,符 厦门新阳热电有限公司位于福建厦门海沧新阳工业区, 合环保要求。 是一家以集中供热为主的热电联产企业,配备3X 75 t/h循环 运行中如出现床温降低的状况,可能产生以下不良后果: 流化床锅炉及1 X6 MW抽凝式机组+1×6 Mw抽汽背压式机 (1)影响锅炉燃烧稳定甚至灭火;(2)锅炉汽温、汽压下降,出 组。公司为工业园区生物医药、纺织漂染、轮胎、造纸等近40家 力、效率降低。 企业供热,年供汽量约65万t。 锅炉床温超温也会产生不良后果:(1)偏离脱硫剂最佳反 =堕m/rain选用齿轮e/f=35/60时: 1 000 a X c X 3石5 20 X (7) 月 I d6. .d刀 刀==d工n工 已知机构蜗轮的模数m =3 mill,齿数 I=51,若用模数为 』I工: =里 (3) 5 mill、齿数为20的齿刀加工齿条,当采用可换齿 ̄3e/f=20/75时: n刀 ai m] 工 a X旦:50 X 2o 式中,m 为机构蜗轮模数;z工为机构蜗轮齿数;m 为齿刀模 b d 30 51 数;:月为齿刀齿数。 3结语 将(1)、(2)两式代入式(3)中可得: 由此可见,通过选择合适的挂轮就可加工不同模数的齿 ,XmTZ T _3.75×_a0导a×手 r (4) 条,由于传动机构没有设计进深运动,齿条要一次加工到位。 所以分齿挂轮计算公式为: 安装此机构后,可以加工模数m≤6 mm、长度不大于600 mm、 詈×号x 分齿数X (5) 宽度不大于50 mm的齿条。■ 由上式可知,分齿数=20/75,选用齿轮e/f=20/75时: 收稿日期:2016-04—01 ab x cd  ̄20=75 2075× 一(6) … 作者简介:宋存(1972一),男,山东曹县人,工程师,从事机械 mizi 加工制造工作。 机电信息2016年第12期总第474期 75 一 鱼里望童整望 shebei Guanli yu Gaiza。 应温度,脱硫效率下降明显,甚至SO:排放超标;(2)因炉膛高 温结焦停炉,处理周期长、难度大;(3)长期超温运行还会影响 减温器及过热器、蒸汽管道寿命,严重时会造成过热器爆管、 汽轮机打闸停机。 此,在点火过程中应根据点火温升曲线及时调整好风量及油 压,严密监视床温上升速度,在床温达600℃左右时使给煤机 点动运行,少量间断给煤,掌握加入引火物的时机和加入引火 物的量,及时判断入炉煤是否着火,适当调整风量来控制床 温,以防低温结焦及点火不成功。 此外,在点火成功初期需掌握好返料系统的投入时机。我 司2005年锅炉点火运行初期曾出现过床温大幅上升,运行人 床温超温时常伴随着汽温、汽压偏离正常值,进而影响到 汽轮机等相关系统的稳定运行,因此锅炉超温的后果比降温 更加严重。有鉴于此,床温控制的重点是控制超温、兼顾低温。 1.3床温变化的原因 员立即采取减煤、加大循环物料量、增大风量等措施,但床温 仍然持续上升致结焦停炉的故障。纠其原因:点火初期因燃料 燃烧不完全,返料系统捕捉到循环灰含碳量较高,大量集聚在 影响炉床温度变化的原因是多方面的,主要包括:(1)负荷 变化时,未能及时调整风、煤配比;(2)给煤量波动或煤质变化; (3)物料循环量过大或过小;(4)一、二次风变化或配比不当。 总的来说,床温变化主要还是风、煤、物料循环量的变化 引起的,对此应及时分析原因,采取行之有效的措施,以维持 床温的正常稳定。 1.4床温调整的方式 1.4.1调整一次风量 锅炉运行中应根据工况及时合理调整一次风量,避免风 量太低影响流化、锅炉出力甚至结焦以及风量过大造成飞灰 损失增大,受热面磨损加剧(该点在我司锅炉高负荷运行时表 现尤为明显,曾造成了旋风分离器中心筒磨损明显,浇筑料、 龟甲网及部分防磨片脱落等情况)。 运行中,如果风机未调整,风量减小,料层差压突升,床温 快速下降,可能是物料返量大量增加的结果;如增大风机风 量,料层差压不变,床温持续上升,可能是物料循环不畅。因此 风量、床温变化时要及时查明原因,进行调整。 1.4.2调整风量配比 我司DG75/3.82—11型循环流化床锅炉在正常燃烧时一、 二次风比例控制在55:45左右,这样一方面保证了密相区的 燃烧份额,另一方面保证了密相区在还原性气氛中燃烧,能有 效减少NO 排放。 1.4.3调整给煤量 锅炉在稳定运行中如床温出现波动,可暂不调整风量,而 是改变给煤量。当煤种变化时,应及时调整给煤量,保证入炉 热量基本不变。在增加负荷时,应先加风量后加煤,增加送风 量及给煤量时,应缓慢交替进行,切不可操之过急,造成超温 结焦。而在降负荷时,应先减给煤量,后减送风量。减给煤量及 送风量也应缓慢交替进行,逐渐减少一次风、二次风,以防床 温急剧降低造成灭火或物料流化状况不好造成结焦。 1.4.4调整物料循环量 以我司CFB锅炉为例,它采用中温旋风分离器,分离器捕 捉到的物料温度和飞灰温度都比较低(250 ̄500℃),当床温 升高时增大进入炉膛的物料循环量,可迅速抑制床温的上升; 同理,当炉床温度大幅降低时可及时减少循环物料量,以抑制 床温快速下降。 2 循环流化床锅炉点火过程中床温的控制 循环流化床锅炉点火启动过程中燃烧工况不稳定,在床 温低于600℃时切忌连续投煤导致床上可燃物浓度大增,床温 不升反降,或发生爆燃,床温突升,难以控制。 我司锅炉采用床下油点火的方式,燃用煤种为福建龙岩 无烟煤,在点火过程中可能需要加少量烟煤作为引火物。为 76 返料立管中,加大物料循环量及风量后反而加剧床温快速上 升,导致结焦停炉。对此我司通过改造返料立管,在锅炉点火 前放空返料系统存灰,点火后尽早投入返料系统运行,建立飞 灰循环,消除了锅炉点火启动过程中的危险点。 3 维持循环流化床锅炉床温稳定的建议 (1)在调整控制循环流化床锅炉床温的过程中,风量一般 好控制,但煤质、煤种及循环物料量不易控制。我司通过对 DG75/3.82—11型锅炉返料风机的变频改造消除了风机工频运 行、调整风量时存在的风压“阶跃”现象,使得返料系统风压调 整稳定,保证了返料飞灰循环稳定及料层差压稳定,解决了循 环物料不稳定影响床温的问题,取得了良好的效果。(2)当床 温大幅上升时,如用减量给煤法及加大回料风量调整无效,可 结合增大送风量及对一、二次风配比进行调整来控制床温,以 防超温结焦。(3)当床温大幅下降时,如用冲量给煤法及减小 回料风量调整无效,可结合降低送风量及对一、二次风配比进 行调整来控制床温,以防灭火。但应特别注意,一次风量不得 低于最低流化风量,以防流化不良导致灭火。(4)锅炉排渣建 议少量连续进行,以保证炉内工况稳定。(5)当锅炉负荷较稳 定时,送风量应稳定在一定范围内,尽量通过回料量或给煤量 的调整来调节床温稳定。(6)负荷变化、煤量煤质变化、回料量 变化、风量变化、灰渣沉积及堵煤棚煤等原因都会导致床温的 变化,应及时分析,采取有效措施,维持床温的正常稳定。 4结语 循环流化锅炉床温控制与调节对于锅炉稳定、经济、安全 运行至关重要,本文以笔者公司DG75/3.82—11型循环流化床 锅炉多年运行经验为例阐述了小型流化床锅炉运行床温变化 原因、危害及调整控制措施,供大家学习借鉴。 [参考文献] [1]DG75/3.82—11锅炉安装使用说明书[z]. [2]于临秸.锅炉运行[M].北京:中国电力出版社,2006. [3]杨建华.循环流化床锅炉设备及运行[M].2版.北京:中国电 力出版社,2010. 收稿日期:2016—03—28 作者简介:谢启顾(1980一),男,福建人,工程师,运行值长,研 究方向:火电厂汽轮机、发电机、锅炉等专业相关技术与节能 减排。