循環(huán)流化床鍋爐床壓波動(dòng)原因淺析

1、西 部 煤 化 工 2 0 1 4年 第 1期 循環(huán)流化床鍋爐床壓波 動(dòng)原 因淺析 張歡新 ( 陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西渭南，7 1 4 0 0 0 )摘 要闡述了循環(huán) 流化床鍋 爐的工藝流程 、 燃燒特性、渭化 甲醇裝 置配套鍋 爐的運(yùn)行現(xiàn)狀 ， 對循環(huán)流化床鍋爐床壓波動(dòng) 的原因進(jìn) 行了分析 ，并介紹了處 理方案及運(yùn)行控制措施 。關(guān) 鍵詞循環(huán)流 化床鍋 爐：床壓波動(dòng) ；物料循環(huán)量 ；爐膛差壓 陜西渭 河煤化 工集 團(tuán)有

2、限責(zé)任 公司3 期年產(chǎn) 4 0 0 k t 甲醇裝置配套有2 臺(tái)由無錫華光鍋爐股份有 限公司設(shè)計(jì)制造 ，型號(hào)為U G 一 2 4 0 ／ 1 0 ． 8 - M循環(huán)流化 床 鍋爐，鍋爐額定負(fù)荷為2 4 0 t ／ h ，額定蒸汽壓力 1 0 ． 8 M P a ，額定蒸汽溫度5 2 5 ℃。1鍋爐 流化 床鍋 爐工 藝流程 循環(huán)流化床鍋爐燃燒設(shè)備主要有給煤裝置、布風(fēng)裝 置、排渣裝置、給石灰石裝置、布風(fēng)裝置和點(diǎn)火系 統(tǒng)及返料回灰系統(tǒng)。在燃

3、燒系統(tǒng) 中，給煤機(jī)將煤送 入落煤管通過輸送風(fēng)、播煤風(fēng)進(jìn)入爐膛，鍋爐燃燒 所需空氣分別由 1 、 2次風(fēng)機(jī)提供 。 1 次風(fēng)機(jī)送出的空氣經(jīng) 1 次風(fēng)空氣預(yù)熱器后 由左右兩側(cè)風(fēng)道引入爐 下水冷風(fēng)室 ，通過水冷布風(fēng)板上的風(fēng)帽進(jìn)入燃燒室 使床料流化 ，2次風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)經(jīng) 2 次風(fēng)空氣預(yù)熱 器預(yù)熱后，通過分布在爐膛前后墻上的 2 2個(gè) 2次 噴 口噴入爐膛 ，補(bǔ) 充空 氣 ，加 強(qiáng)擾 動(dòng) 與混 合 。燃 料 和空氣在爐膛風(fēng)流化狀態(tài)下?lián)交烊紵?，并

4、與受熱面 進(jìn)行熱交換。 爐膛 內(nèi)的煙氣( 攜帶大量未燃盡碳粒子)在爐膛上部進(jìn)一步燃燒放熱 。離開爐膛并夾帶大量 物料的煙氣經(jīng)蝸殼式汽冷旋風(fēng)分離器之后 ，絕大部 分物料被分離出來 ，經(jīng)返料器返回爐膛 ，實(shí)現(xiàn)循環(huán) 燃燒 。分離后的 “ 潔凈 ”煙氣經(jīng)轉(zhuǎn) 向室、高溫過熱 器、低溫過熱器、省煤器、1 、2 次風(fēng)空氣預(yù)熱器 由尾部煙道排出。燃燒后產(chǎn)生較大粒徑的渣 由爐底兩 根排渣管通過冷渣器、水平及提升鏈斗輸渣機(jī)排至 渣 庫 。2鍋爐流化床鍋爐燃

5、燒特性 循環(huán)流化床鍋爐 的燃燒是一種獨(dú)特 的沸騰燃 燒方式，具有強(qiáng)化燃燒、強(qiáng)化傳熱 、降低污染、有 利于環(huán)境保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。流化床本身是 1 個(gè)蓄熱能量 很大的熱源 ，有利于燃料 的迅速著火和燃燒 ；床 內(nèi)煤粒燃燒反應(yīng)異常強(qiáng)烈、燃料與空氣相對運(yùn)動(dòng)強(qiáng) 烈；煤粒在床 內(nèi)有較長的停留時(shí)間。根據(jù)循環(huán)流化 床鍋爐燃燒及傳熱的特性，運(yùn)行中控制正常的床壓 可保證穩(wěn)定的物料循環(huán)量，通過調(diào)整循環(huán)物料量可 以控制床溫和爐膛差壓 ，并進(jìn)一步調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷，從而提高

6、燃燒效率。對循環(huán)流化床鍋爐 ，按爐內(nèi)的 物料濃度通常將爐膛分為密相 區(qū)、過渡區(qū)和稀相區(qū) 3 個(gè) 區(qū)域 ，如 圖 2 。圖 1循環(huán) 流化 床鍋 爐 燃燒 系統(tǒng) 圖圖 2物料分布示意圖． ．4 9 ． ．西 部 煤 化 工 2 0 1 4 年 第 1期 由于床料處于流化狀態(tài)，造成風(fēng)帽的磨損 ，風(fēng)帽孔 徑變大 引起布風(fēng)板阻力偏低。5床 壓波 動(dòng) 的處理 措施 5 ． 1控制原煤粒度在規(guī)定范圍內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐原煤粒度控制標(biāo)準(zhǔn) ：l 0 

7、15;l O m m>1 0 0 ％ ；2 ×2 r a m >5 0 ％ ，每小時(shí)巡檢在給煤機(jī)出 口檢查原煤粒度情況，發(fā)現(xiàn)粒度過大或過小，及時(shí)聯(lián) 系調(diào)度通知原料進(jìn)行調(diào)整 ，并聯(lián)系中化取樣進(jìn)行分 析 ，確保原煤粒度正常；若發(fā)現(xiàn)粒度偏大引起床壓 波動(dòng)時(shí)，應(yīng)對床壓及1 次風(fēng)量運(yùn)行參數(shù)及 時(shí)進(jìn)行調(diào) 整，嚴(yán)密監(jiān)視爐膛差壓及返料器兩側(cè)溫度的變化 ，排渣采取勤排少排的原則 ，把爐 內(nèi)大顆粒床料排出爐外，恢復(fù)床壓 的穩(wěn)定運(yùn)行。5

8、 ． 2控制 床 壓在規(guī) 定 范 圍 內(nèi)循環(huán)流化床鍋 爐運(yùn)行期間床壓的高低是通過 兩側(cè)間斷排渣進(jìn)行控制，在鍋爐設(shè)計(jì)煤質(zhì)運(yùn)行工況 下，床壓維持 1 0 ～1 l k P a 運(yùn)行 ，同時(shí)監(jiān)視爐膛差壓 不得低于8 0 0 P a ，通過爐膛差壓可判斷爐 內(nèi)循環(huán)物 料 的濃度大小。若煤質(zhì)發(fā)生變化或特殊工況下時(shí)，床壓的控制應(yīng)及時(shí)進(jìn)行適 當(dāng)調(diào)整，確保床壓能夠穩(wěn) 定運(yùn)行。床壓的高低會(huì)影響1 次風(fēng)量的變化 ，每次 排渣前后應(yīng)及時(shí)調(diào)整1 次風(fēng)量 ， 維

9、持1 次風(fēng)量穩(wěn)定運(yùn) 行 。5 。 3返料 器的檢查處理措施 鍋 爐在運(yùn) 行過程 中多次 出現(xiàn)返料不暢及停爐 后布風(fēng)板上大量大顆粒物料沉積，在 2 0 1 3年 3月份停爐檢修期間聯(lián)系熱工院配合進(jìn)行了返料風(fēng)、松 動(dòng)風(fēng)風(fēng)量標(biāo)定試驗(yàn)、返料特性試驗(yàn)及布風(fēng)板阻力特 性 試驗(yàn) 。5 ． 3 ． 1返料風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)標(biāo)定試驗(yàn) 各個(gè) 不同截面尺 寸風(fēng)道的標(biāo)定點(diǎn)和 網(wǎng)格點(diǎn) 的劃分依據(jù) G B l O 1 8 4 — 8 8 進(jìn)行 ， 具體分布見表 1 。返料

10、 風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果如表 2 所示。表 1各標(biāo)定點(diǎn)風(fēng)道的截面尺寸和網(wǎng)格點(diǎn)的劃分 表 2 返料風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)標(biāo)定結(jié)果 從返料風(fēng)和松動(dòng)風(fēng)標(biāo)定結(jié)果可知，返料風(fēng)和松 動(dòng)風(fēng)風(fēng)量偏差不大 ，顯示基本準(zhǔn)確。5 ． 3 ． 2 返料特性試驗(yàn) 在返料器清理干凈后，向返料器內(nèi)加入循環(huán)灰 至風(fēng)帽上沿，開啟高壓流化風(fēng)機(jī)，將返料風(fēng)及松動(dòng) 風(fēng)逐個(gè)開啟，并控制風(fēng)量逐漸加大，觀察返料器 內(nèi)循環(huán)灰的流化情況 。通過試驗(yàn) ，發(fā)現(xiàn)在開啟 1 臺(tái)高 壓流化風(fēng)機(jī)、1 個(gè)連通閥關(guān)

11、閉、 1 個(gè)連通閥開度 3 0 ％的工況下 ，東側(cè)返料風(fēng)、東側(cè)松動(dòng)風(fēng)、西側(cè)返料風(fēng) 在開度 4 0 ％ 左右均可 以保證正常流化；西側(cè)松動(dòng)風(fēng) 在相 同的工況下開度達(dá)到 8 0 ％ 才能保證正常流化 ，在風(fēng)量小于 4 0 0 m 。 ／ h 時(shí)， 靠近人孔 門左側(cè)沒有流化 ，結(jié)論西側(cè)松動(dòng)風(fēng)偏低，決定對西側(cè)松動(dòng)風(fēng)風(fēng)帽進(jìn)行 了更換，規(guī)定在鍋爐啟動(dòng)及正常運(yùn)行過程中，控制 返料 風(fēng)不 小于 6 0 0 m／ h ，松 動(dòng)風(fēng) 不小 于 4 0 0 m

12、／ h 。5 ． 3 ． 3 布風(fēng)板阻力特性試驗(yàn) 對 5 號(hào)鍋爐進(jìn)行了布風(fēng)板阻力特性試驗(yàn)，經(jīng)過 對試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，得出冷態(tài)試驗(yàn)條件下 ( 1次風(fēng)溫 1 7 ． 8 ~ C)布風(fēng)板的阻力計(jì)算公式：△=1 ． 8 5 8 6 x 1 0×Q 布 風(fēng) 板從而得 出溫度為 t ~ C時(shí)， 布風(fēng)板的阻力計(jì)算公式：△=6 ． 3 8 7 9 9 x 1 0 - 。 ” x( 2 7 3 ． 1 5 + f ) × Q 布 風(fēng) 板上