【大学课件】循环流化床锅炉课件调试及运行课件.ppt
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1、向与会的各位领导和同行问好,河北省电力建设调整试验所,华北明珠白洋淀欢迎来自远方的朋友,国产化大型循环流化床锅炉 在河北的应用,450t/hCFB锅炉介绍,河北省电力建设调整试验所,450t/hCFB锅炉在河北的应用研究,国产化大型CFB锅炉主要系统介绍 国产化大型CFB锅炉的烘炉技术 国产化大型CFB锅炉的冷态试验 国产化大型CFB锅炉的启动和运行 国产化大型CFB锅炉负荷特性 大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨 结论和建议,DG450/9.81-1型锅炉汽水系统图,一次风机系统图,二次风机系统,引风机系统,旋风分离器系统,给煤机系统,气力播煤装置,在炉膛前墙下部沿宽度方向均匀布置有六台气力
2、播煤装置。 燃料从料仓进入输煤皮带后,靠重力落入风力播煤装置。播煤装置下部布置三股播煤风将燃料吹送入炉膛进行燃烧。 给煤槽内壁由1Cr18Ni9Ti不锈钢板拼接而成。,石灰石系统图,冷渣器系统,选择性排渣冷却器结构,沿渣走向分别为选择室和三个冷却室,并配有各自独立的布风装置。 每个小仓用耐火砖砌成的分隔墙隔开,渣流绕墙从墙下渣孔流过。 第一、二冷却室内布置有用给水冷却的水冷管束,第二、三冷却室流化空气来自一次风机出口的冷风,选择室和第一冷却室流化空气来自于一次风空气预热器后的热风。排渣温度150。 冷渣器布风装置为钢板式,在布风板上布置有型定向风帽。冷渣器由钢板和型钢制成的护板构成,内侧敷设有
3、防磨绝热浇注料层与销钉相结合的防磨结构。 选择室的排气从炉膛侧墙返回炉膛,冷却室排气在隔墙顶部附近排出,也从炉膛侧墙返回炉膛。,冷渣器系统子图,锅炉启动燃烧系统,450t/hCFB锅炉在河北的应用研究,国产化大型CFB锅炉主要系统介绍 国产化大型CFB锅炉的烘炉技术 国产化大型CFB锅炉的冷态试验 国产化大型CFB锅炉的启动和运行 国产化大型CFB锅炉负荷特性 大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨 结论和建议,国产大型化CFB锅炉的烘炉技术,影响CFB锅炉耐火耐磨材料性能的主要因素 耐火耐磨材料的各项理化性能指标必须达到设计要求,这是耐火耐磨材料性能保证的前提条件; 合理的配浆、支模、捣打及配置
4、合适的膨胀缝是耐火耐磨材料安装成型的基础; 最终的烘烤是使耐火耐磨材料烧结成型并使之达到耐火、耐磨、耐压、抗折、热震稳定性、高温耐压性能。 大型CFB锅炉的烘炉主要包括CFB锅炉的炉膛(含分离器、分离器出口、J阀回料器)、冷渣器、床下点火风道燃烧器的烘烤。 大型CFB锅炉烘炉的关键 制定切实可行的烘炉措施; 要有合理的烘炉手段; 采用可靠的监视设备保障烘炉过程能够按照控温要求实 现。,耐火耐磨材料的敷设范围及材料,在冷渣器、床下点火风道燃烧器、水冷风室、J阀回料器及立管、旋风分离器出口烟道部位敷设了耐磨耐火浇注料。 在炉膛密相区及布风板上、炉膛的水冷蒸发屏及屏式过热器下部、炉膛出口及出口烟道、
5、旋风分离器筒体部位敷设了耐磨耐火可塑料。,耐火耐磨浇注料的烘烤要求,耐火耐磨可塑料的烘烤要求,烘炉总体技术方案,将炉膛与床下点火风道燃烧器、冷渣器进行分别烘烤。 床下点火风道燃烧器和冷渣器采用一次烘烤成型,床下点火风道燃烧器要作为炉膛烘烤的主要燃烧设备。 炉膛烘烤分为2个阶段烘烤。 第1阶段以烘烤J阀回料器和汽冷式分离器为主,兼顾炉膛的烘烤。 第2阶段以炉膛整体烘烤为主,兼顾进行锅炉吹管工作。,床下点火风道燃烧器和冷渣器烘烤实施方案,烘烤手段: 采用特制的出力为10100kg/h的特制小油枪对敷设耐磨耐火材料的设备进行加热烘烤 . 烘烤的监视与控制 床下点火风道和冷渣器烘烤时,用专设计算机通过
6、数据采集系统对烘烤过程进行实时在线监视,并对烘烤数据进行记录。同时用远红外光学温度计巡回监测点火风道和冷渣器内壁面温度,控制油枪火焰使内壁温度在合理范围内,防止局部超温。,床下点火风道燃烧器烘烤技术措施,将床下点火风道到水冷风室的出口隔断,打开床下点火风道燃烧器的人孔门和正式油枪安装孔(将正式油枪退出),在人孔处布置2只小油枪(距离底面1米高),在每个床下点火风道燃烧器前部油枪位置布置2只小油枪。在左右一次风热风道上各开设一根临时排气管(正式热风道暂不连接,以防止热风门在烘烤时变形损坏),以便烘烤时将含有水分的热烟气排出,在左右床下点火风道燃烧器外壳上不同部位开设临时排气孔,作为内部保温材料的
7、排汽孔。,冷渣器烘烤技术措施,在每台冷渣器的第一室、第四室人孔门和水冷管束的两个空穴等四个位置上各设置1只小油枪,每个冷渣器共设4支油枪,投运油枪的数量根据温升情况进行调整。考虑到冷渣器各室空间较小,为避免油枪火焰调整不当时冲刷冷渣器墙壁,在每支油枪正对墙壁上敷设钢板。 烘烤冷渣器时将炉膛出渣口、选择室返风口、冷却室返风口、冷渣器排渣口等与炉膛和其他外部做好隔离。为保证冷渣器内油枪的燃烧稳定和排烟畅通,每个冷渣器均设单独的排烟管。,床下点火风道燃烧器烘烤现场,冷渣器烘烤现场,床下点火风道燃烧器烘烤结果,最终烘烤温度达到750以上,床下点火风道的烘烤一次完成。经检查床下点火燃烧器的整体固化均匀,
8、耐火浇注料表面已烧结,可直接使用正式油枪进行启动燃烧。 在烘烤中发现,由于保温材料较厚,床下点火风道外部温升较慢,排汽孔排汽较为缓慢且下部排汽孔有滴水现象,因此,在烘烤过程中对各阶段恒温时间进行了适当的延长,以尽可能使墙衬中的温度均匀并能得到足够的干燥和烘烤时间。,床下点火风道燃烧器烘炉记录曲线,点火风道燃烧器烘烤前后对比,烘烤前 烘烤后,冷渣器烘烤结果,由于冷渣器各室空间较小,耐火耐磨材料较薄,故升温和恒温时间基本按照厂家要求进行。冷渣器烘炉温度的调节主要通过调节选择室和冷却3室的火焰温度,尤其冷却3室对冷渣器的整体烘烤温度影响最大。冷渣器的烘烤温度达到600以上后,由于受到烘烤环境的制约,
9、为安全起见,没有再强行升温或保持高温。 清理后对冷渣器烘炉效果进行了检查,整体烘烤效果较好,耐火耐磨材料表面已基本烧结,具备直接装料使用的条件。,冷渣器烘烤前后对比,烘烤前 烘烤后,冷渣器运行后照片,炉膛整体烘烤技术措施,第1阶段整体烘炉 根据循环流化床锅炉结构的特殊性并满足各个部位耐火材料固化的不同要求,在炉膛出口到分离器的水平烟道部位敷设轻型隔断墙,在隔断墙上开设烟气分流孔。以水冷风室、炉膛密相区、J阀及分离器为主要烘烤对象,兼顾炉膛上部及炉膛出口烟道的烘烤。 第1阶段控制炉膛出口烟道温度在580以下。 采用已烘好的床下点火风道燃烧器进行点火烘烤,炉膛床面不铺底料,炉膛床上油枪不投入。 采
10、用一次风对烘炉温度进行调节。 烘烤时以耐火可塑料的升温要求为主要控制点,以炉膛布风板的床温为主要监视点,严格控制低温阶段的烘烤升温速度和升温时间,耐火浇注料的升温要求作为参考。 第2阶段整体烘炉 拆除炉内隔断,采用已烘好的床下点火风道燃烧器进行点火烘烤,炉膛床面铺设底料,炉膛床上油枪不投入。 重点监视炉膛出口烟温,按照耐火材料厂家提供的升温曲线控制升温速率,并参考第一阶段的烘烤温度。 在床温达到600 时进行投煤流化燃烧,将炉膛温度提高到800 左右,使得炉膛及分离器的整体温度能够达到750左右,保证耐磨耐火材料的完全固化。,炉膛整体烘烤结果,左图为整体烘炉结束后的炉膛密相区返料口部位耐火材料
11、现状。从烘烤后的结果看,只要是施工较好的部位,按此工艺进行烘烤均取得了较为满意的结果。,锅炉整体烘炉结束后的部分照片,炉膛整体烘炉记录曲线,锅炉整体烘炉曲线(床上温度),450t/hCFB锅炉在河北的应用研究,国产化大型CFB锅炉主要系统介绍 国产化大型CFB锅炉的烘炉技术 国产化大型CFB锅炉的冷态试验 国产化大型CFB锅炉的启动和运行 国产化大型CFB锅炉负荷特性 大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨 结论和建议,国产化大型CFB锅炉的冷态试验,试验主要内容包括: (1)风量测量装置标定; (2)测试一、二次风机、播煤风机、点火增压风机的出力特性; (3)测定炉膛布风板空板阻力特性; (4)
12、测定炉膛不同厚度料层时阻力特性和床料的临界流化风量; (5)观察炉膛布风板的布风均匀性和床料流化特性; (6)测定J阀的布风板阻力; (7)冷渣器空床阻力特性测试及冷态排渣试验;,风量计算公式,Q:标准风量,P:测风装置输出动压,Pa t: 测风装置处风温, Pj:测风装置处风压(静压),Pa,一次风系统主要测风装置标定系数,二次风系统主要测风装置标定系数,一次风机出力及曲线,#1一次风机在80%开度时即可达到全压23.11KPa,流量为184968Nm3/h,电流为132.32A。 #2一次风机在80%开度时即可达到全压22.37KPa,流量为184123Nm3/h,电流为139.66A。,
13、二次风机出力及曲线,#1二次风机在45%开度时全压为12.286KPa,流量为71782Nm3/h,电流为38.84A。 #2二次风机在45%开度时全压为7.27KPa,流量为72394Nm3/h,电流为38.68A。,点火增压风机出力及曲线,点火增压风机在70%开度时全压升为7.72KPa,流量为65788Nm3/h,电流为344.14A。,播煤增压风机出力及曲线,#1播煤增压风机在100%开度时全压升为27.02KPa,流量为18623Nm3/h,电流为237.89A。 #2播煤增压风机在100%开度时全压升为26.45KPa,流量为12256Nm3/h,电流为235.55A。,炉膛布风板
14、空板阻力试验曲线,从测定结果可知,当一次风温为188、风量为220900Nm3/h时,炉膛布风板阻力为3000Pa左右,较布风板设计阻力值(5400Pa)小。,炉膛水冷风室压力分布,从试验情况看,在各种工况下,水冷风室的压力分布均较为均匀,即使在工况4极为恶劣的情况下(单侧风道供风)风压分布也偏差不大,说明水冷风室的风量分配是较好的,不会因风道风量分配的偏差造成水冷风室风量分配的偏斜。,料层阻力曲线和临界流化风量,从试验结果看,临界流化风量在95000Nm3/h左右。,流化后床面平整情况,350mm料层 700mm料层 静止床层高度为350mm、粒径为08mm的炉渣床料,在床料混合均匀的情况下
15、进行流化试验,炉膛中部的流化情况要好于两端,停止送风后床料在四个角有堆积现象,床面较为平整。 在350mm充分流化的基础上继续加床料到750mm并进行流化试验,炉膛整体流化均匀性较好,停止送风后床料在四个角部略有堆积,床面非常平整。,J阀布风板空板阻力试验,在设计流量下,甲侧A室布风板阻力为4595Pa,甲侧B室布风板阻力为4499Pa 。,冷渣器空板阻力试验及曲线,炉膛排渣风门开度与风压关系,炉膛向冷渣器的排渣,在炉膛排渣中,疏渣风的风压不易控制的过大,否则,炉膛向冷渣器的排渣量将过大,容易造成冷渣器的过载。 冷态时试验的数据可以作为热态运行的依据,但还要进一步的优化。 炉膛向冷渣器的排渣应
16、能够做到可控,使炉渣能够缓慢、稳定地流动,保证到冷渣器的渣能够得到充分的冷却。,冷渣器内建立流化风后的流化情况,将选择风室风量建立后,选择室内的渣开始流化并向另一室流动。 试验中发现,在冷渣器选择风室的四周床料不能流化,床料只在中间部位(采用定向风帽的部位)流化和流动。 分析原因:由于在冷渣器四周采用的是蘑菇型风帽,中间部位采用定向风帽,两种风帽相比较,蘑菇型风帽阻力较大,大部分流化风从定向风帽流出,蘑菇型风帽的流化风量很小,不能实现床料的正常流化。,冷渣器的过渣及流化,炉膛排到选择室内的炉渣,在流化风的作用下,分别经过冷却1室和冷却2室被排到冷却3室。 因此,在冷渣器内没有初始床料的情况下,
17、在定向风帽和流化风的作用下,冷渣器的布置方式可以实现炉渣从选择室到冷却3室的顺利排出。,冷渣器旋转排渣阀的标定曲线,乙后旋转给料阀渣量与转速的关系为:渣量4.4128转速389.81kg/h。 乙前旋转给料阀渣量与转速的关系为:渣量8.8292转速162.72kg/h。,450t/hCFB锅炉在河北的应用研究,国产化大型CFB锅炉主要系统介绍 国产化大型CFB锅炉的烘炉技术 国产化大型CFB锅炉的冷态试验 国产化大型CFB锅炉的启动和运行 国产化大型CFB锅炉负荷特性 大型CFB锅炉设备稳定运行问题探讨 结论和建议,CFB锅炉启动和燃烧运行特点,启动和运行特点 首先是启动方式与煤粉炉不同: C
18、FB锅炉的启动是通过床上或床下油枪将流化的床料加热到投煤温度,再用高温热床料将煤颗粒点燃方式进行,在启动中,启动速度不仅受到锅炉汽包升温升压速度的限制,还受到耐火耐磨材料升温速度的制约。 其次是锅炉的运行调节与煤粉炉有差别: CFB锅炉炉内没有明显的火球,炉内含有携带大量热能的循环颗粒,所加燃料为具有宽筛粉粒径的煤颗粒,需要加入石灰石粉进行烟气脱硫反应。 运行控制要点: CFB锅炉在运行时必须保证炉料的充分流化、床温的稳定和渣的正常排出,这是CFB锅炉稳定运行的基础,锅炉所有物料及烟风系统的运行控制都是围绕着这些目的而开展。,大型CFB锅炉启动前的准备,启动前的检查 启动前,应对整个机组的设备
19、进行巡查以核实所有设备具备了启动条件。 CFB锅炉的检查及充填床料。 进行CFB锅炉的内、外部检查,清理炉内杂物、疏通被堵烟风道,然后向炉膛充填床料,床料厚度为600800mm。 封闭各人孔。 对锅炉其他系统及设备的检查 对所有附属设备和系统、运行控制设备和运行监测设备等进行检查,确认已具备启动条件。 风机的启动及锅炉的流化排渣 锅炉上水完毕,且辅机设备的各项检查工作完毕并具备启动条件后,按照顺序进行风机设备的启动。 风机启动完毕后调节一次风机和二次风机进行炉膛吹扫,锅炉吹扫完毕后,突停全部风机进行流化平床实验,打开人孔门检查床面的平整度。 重新按序启动各风机并保持炉内的流化状态。调节各冷渣器
20、输渣风门的开度,观察炉膛向冷渣器的排渣情况,确认畅通后关闭冷渣器的输渣风,各冷渣器处于备用状态。,床下风道燃烧器流化风量的控制,在CFB锅炉启动点火期间,可以采用小风量(约60000Nm3/h的流化风左右)点火启动技术,以节约点火启动用油和缩短启动时间。 一次流化风量的大小以床温升温幅度在120/h左右为宜(烟气温度的升温幅度及最终温度应控制在耐火材料的升温速度和使用温度上限内)。 2只床下点火风道燃烧器可将床温升到600以上,锅炉具备投煤条件。 在投煤前,由于床料中几乎没有可燃物,小风量启动不会造成炉膛内的结焦;投煤后,只要掌握床上温度的变化率在2/分钟左右,由于水冷风室烟气温度一般已高于6
21、50,膨胀后的热烟气完全能够满足床内的流化状态,因此只要随着给煤量的增加,逐渐加大流化风量即可避免结焦。,床下点火风道燃烧器的启动及控制,将初始点火风量控制在2000Nm3/h,助燃风量控制在10000Nm3/h左右;将风道燃烧器的冷却风门开展;将风道流化风门的开度放到冷却位置(大约510开度)。 首先对一侧床下风道点火燃烧器进行程控点火,当火检及火检强度信号均出现后进行风量的调整。通过看火孔观察油枪火炬的形状,对火焰贴壁的情况及时调整,调节无效时停用油枪进行检查清理。 通过调整配风和油枪出力,使风道燃烧器的温度缓慢提高,启动初始阶段应尽可能控制燃烧器部位(预燃室的根部及出口温度)的温度升温幅
22、度不超过120/h。根据炉膛温升情况点燃另一风道燃烧器的油枪。 风道点火燃烧器预燃室根部的温度最高不得超过1500,运行中不宜超过1300;预燃室出口的温度最高不得超过1500,运行中不宜超过1200;水冷风室的温度宜控制在750800的范围内。 在启动中,风道流化风作为调温风使用,控制水冷风室的烟气温度。,大型床下点火风道燃烧器的保护,必须设置足够的壁面冷却风,保证燃烧器壁面能得到良好的冷却。 燃烧器的配风能够对火焰的形状和大小进行调节。 燃烧器雾化角度和扩散角度合适,保证燃烧器火焰不刷墙。 必须设置看火孔,能够观察和及时调整火焰形状。 保证点火风道燃烧器在使用前是彻底烘烤合格的,否则会在使
23、用中发生塌落。,投煤前的准备,建立给煤机的密封风压:在投煤初期,流化一次风已能充分满足燃烧空气的要求,因此,应将炉膛二次风小风门的开度均保持在冷却位置(5左右)即可,调节二次风机入口风门开度,使二次风机出口风压保持在1012KPa左右,以使给煤机建立的密封风压不低于5KPa。 将给煤机的播煤风准备好:启动播煤风机,调节播煤风管的电动控制门,使需要投运给煤机的播煤风量在3000Nm3/h左右。 打开煤仓闸板门使燃料落到给煤机皮带上,转动给煤机皮带使燃料到达给煤机落料口前。 了解入炉煤的品质(工业分析及粒径分析)。,投煤与燃烧控制原则,床温达到600时投煤,采用间断投煤或连续投煤方式,给煤机数量为
24、1台,给煤机出力为初始出力(指令为0,反馈为3t/h左右)。 视床温的变化情况,进行连续投煤或间断投煤; 逐渐增加给煤量,保持床温稳定上升,升温速率控制在12/分钟内,当给煤机出力达到7t/h左右时,对称投运第2台给煤机,并将总给煤量维持在7t/h左右。 逐步改变一次风流化风量,保持升温速率。 当总给煤量达到10t/h时投入第3台给煤机,达到13t/h左右时投入第4台给煤机。 在锅炉床温达到700左右时,应适当提高一次风量将床温升温速率控制到1/分钟左右,并继续提升床温。 调控原则: 在该阶段的控制中,提升床温是主要的,在入炉煤着火后,应通过风煤比的变化逐渐提升锅炉的床温,风的改变主要是通过调
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