浅谈循环流化床锅炉运行调整及磨损治理22569.pdf
《浅谈循环流化床锅炉运行调整及磨损治理22569.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浅谈循环流化床锅炉运行调整及磨损治理22569.pdf(12页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、浅谈循环流化床锅炉运行调整及磨损治理 摘 要:分析了循环流化床运行时应该注意的技术问题,对运行中出现的受热面磨损情况进行了分析,并提出了应该采取的技术措施;关键词:流化床 运行 调整 磨损 治理 0 前言 循环流化床锅炉这个新产品,自上个世纪 80 年代后期投放市场运行以来,就以其独特的燃烧效率高、煤种适应性能广、运行调整简单、维护检修方便、负荷调整范围宽,以及环保效益好、炉内脱硫效率高、灰、渣活性好、综合利用途径广等优点被人们所信赖;经过十多年的运行实践检验,充分证实了循环流化床锅炉不但是一种环保、节能的综合型炉,而且也是一种替代其它老式炉型的新炉型;经济运行的调整 任何一台设备、一种产品投
2、放社会和市场以后,都要接受生产实践的检验,都要逐渐被使用他的人去认识,从而确定他的先进与落后;循环流化床锅炉也是一种设备和产品,它的运行好坏主要检验其安全性和经济性,以及社会的综合效益性和对环境的保护性;其后再检验它的稳定性,实用性和人们操作、使用它的难易性以及对本企业创造经济效益的好坏性;锅炉既是一种蒸发设备,又是一种燃烧设备;就其燃料在炉内的燃烧本身来讲它是一种非常复杂的化学反应过程,怎样搞好这种化学反应即:完全燃烧;不但是设计、制造、安装、调试、监督检验单位的责任,而且也是使用单位的责任;无论从哪一方面讲,谁都不能也不可能将燃料中的炭原子、氢原子、可燃硫原子和空气中的氧原子进行100%的
3、化合反应,生成二氧化碳分子、水蒸汽分子以及二氧化硫分子;就运行调整而言,在现有的设备基础上通过精心调整,选出较合适的运行工况,按着完全燃烧的四个条件,确保燃烧的顺利进行,是从事锅炉专业所有人员的责任;循环流化床锅炉采用的是低温燃烧新技术,这在燃烧领域确是一个重大创举;因为任何的化学反应,温度都是反应过程中的催化剂,温度越高、反应的速度就越快、越剧烈、越完全、越彻底、需要燃烬的时间就越短;而循环流化床锅炉的炉内燃烧温度,要比普通的煤粉炉、老式的链条炉、趋于淘汰的沸腾炉、运行成本昂贵的燃油炉低许多,那么反应的速度从理论上讲就要缓慢许多,而完全燃烧需要的时间就要长一些;所以说怎样在这个较低的温度场里
4、,能获得一个较高的燃烧效率,是循环流化床锅炉的独特优点,也是这种新式炉型较其它任何老式炉型的最大优越之处;循环流化床锅炉刚入炉的煤和其他炉型一样,都是先预热后再蒸发水分,而后析出挥发份马上在密相区进行燃烧,较小颗粒的煤被强烈的流化后送到了稀相区继续燃烧;而且在一次的循环中燃烧不烬,可在下一个循环中继续进行燃烧,这样燃料和循环物料在炉内往复循环多次,直至将燃料中的可燃物燃烬为止;追其根本原因就是在整个的循环过程中,由于炉内的温度场变化不大,有利于可燃物充分燃烬;所以说该炉型的燃烧效率可达 98%以上,是经过实践检验和多次热力试验测试数据证实的;司炉人员在运行调整中,只需将一、二次风量、给煤量、床
5、温和循环物料浓度控制在合适的范围内就可以;根据几年来的运行经验和理论依据,一、二次风量比为 6:4 或 7:3 较为合适,在 50%以下负荷时可停止二次风机运行,以节省厂用电量;为了减少排烟损失 q2 的份额,烟气中含氧量应控制在6%之间,料层差压控制在10000Pa之内,炉膛压差控制在10001300 Pa之间较为适合,这时的锅炉效率也较高,负荷也容易带,各种参数也较正常,这时的循环倍率也能和设计数值相吻合;相反,除负荷带不上外,各处的温度也较高,除给安全运行带来危害外,也给炉内脱硫带来诸多困难;以济南锅炉厂设计生产的 YG75/M 型次高压、次高温循环流化床锅炉为例,布风板上的密相区均是一
6、个矩形,所以二次风出口的风速就不能一样,左、右侧墙二次风应略高些,但两侧数值必须相等;前、后墙可略低些,数值也必须相等;以确保火焰能在炉膛中心相聚后向上流动;如两侧数值相差较大,势必造成二次风刚性不同火焰中心偏移,从而造成两侧物料浓度偏差较大,极易造生磨损不均;根据炉膛的几何尺寸和冷态空气动力场试验,左、右两侧墙的二次风出口速度调整至1821 米/秒,前、后两侧墙二次风出口风速调整至 1517 米/秒时较为适宜;关于四面墙二次风出口风速调至多少合适,主要看流化床矩形面积的长宽比;这时从飘带的显示强弱观察,风都聚到了炉膛中心,再将这种配风工况模拟到热态运行上,火焰中心就不会造成偏移,更不会造成两
7、侧气、固两种物质浓度不均、粒度不均而产生磨损不均的现象;循环流化床锅炉运行调整虽十分简单,但怎么样能调整好,以达到最安全、最经济和最稳定的工况却不十分容易;安全和经济有时是有矛盾的,我们一定要充分认识这种矛盾,决不能回避这种矛盾,只有认识了,才能去解决,只有解决了,才能更安全;有时注重了经济影响了安全,而有时保证了安全又影响了经济;运行人员的职责和中心任务,就是怎样能做到精心调整和处理好这一对矛盾;就是在确保安全的情况下确保锅炉在最经济的工况下运行,让煤中的可燃元素在炉内的燃烧反应过程中与空气中的氧元素有一个最佳的混合和配比、使其最充分的燃烧;就是根据蒸汽压力、温度、负荷、炉内温度、煤质情况、
8、循环物料浓度、料层压差和循环返料灰温度等工况调整好一、二次风比例和送、引风量;根据以前已投运的循环流化床锅炉连续放渣的单位不多,如果能实现连续放渣,锅炉的运行调整就简单了许多;而定期放渣就出现了一个料层压差随时间的变化而变化的情况,时间和压差就出现了一个函数关系;随着时间的推移,料层变厚阻力增大,料层压差逐渐变大在其余参数均不变的情况下,而这时送风量下降,送风机压头上涨,炉内流化和物料循环都向着减弱的方向发展;运行人员就应根据参数变化情况适当调整送、引风量,从而保证燃烧正常、负荷稳定;当料层达到了一定厚度或到了规定的放渣数值时应进行放渣,这时大量的底料被排往炉外、料层压差急剧变小,送风机压头下
9、降,送风量上升,这时的流化和循环都向着较强的方向发展,这时运行人员就应适当调整送、引风量,确保过剩空气系数变化不大;在平时的运行中经常出现放完底料,就发现旋风返料器堵灰的事故;主要原因就是送、引风机工况有了较大变化,而旋风分离器下面的“U”型返料器进风又来自一次风系统有返料风机的系统除外,当系统风压下降,而进返料器的风量、风压都下降;当料层压差下降,阻力下降,送风量必然上涨,循环倍率增加,这时给返料器又增加了多余的负担,无疑是对“U”型返料器雪上加霜;在运行中当出力达到极限工况时,放底料堵返料器是经多次实践检验证实的,而且在这种系统中经理论分析也是符合道理的;所以在运行中当循环物料浓度较高,循
10、环倍率较大时应先放一些循环物料再放渣是比较安全可靠的,而且应在放渣的过程中或放渣后从新调整送风量就能避免“U”型返料器堵灰,就能减少此类事故发生,从而确保了安全运行;而采取连续放渣,由于料层压差、循环倍率、送、引风量等参数变化不大,就能避免由于在定期放渣过程中、和放渣后产生堵返料器的事故;循环流化床锅炉负荷的调整,在某种意义上讲就是对循环物料的调整;点火后刚投入运行的炉子,在相当一段时间内是很难能带满负荷的;追其根本原因,就是由于料层比较薄、循环物料比较少,循环倍率比较低,物料循环没有建立起来所致;当循环物料达到了一定的浓度,循环已经形成了一定的倍率,负荷就很容易提高;实践证明循环物料颗粒越小
11、、循环倍率越大,燃烧效率越高、灰渣中的可燃物就越少,带负荷越容易,炉子运行越经济,反之就越差;所以说在运行中应保证合适的入炉煤粒度,且有一定的级配比 1mm 以下的占 50,15mm 的占 30,58mm 的占 10,813mm 的占 10较好;在条件允许的情况下,燃用一些可磨性系数较大或成灰性较好的煤种,对循环流化床锅炉安全、经济、稳定、满负荷运行是有好处的;入炉煤粒度偏大且不均匀级配比不好、原煤可磨性系数又较小,成灰性又很差,不但造成床面压力大,流化不好,排渣可燃物上升,循环倍率下降,强化送风易造成燃烧效率下降,锅炉效率也将随之下降,磨损量也会迅速增加,安全运行遭到严重威胁;所以说煤的粒度
12、,一、二次风比例、送、引风量、煤的颗粒级配比、原煤可磨性系数、循环倍率、炉内气、固两种物质运行的速度、烟气中含氧量,炉内温度等参数除按设计数值外,还应经冷态、热态试验得出每个工况最佳数值,再去指导运行是最合适且最安全的,应杜绝盲目、紊乱、频繁的运行调整;2 运行中的磨损机理 循环流化床锅炉经过十几年的运行实践证明,凡是从事该炉型不论是工程技术人员,还是管理人员、维护修理、运行操作人员都有过一段艰难史,都受过由于经验少,调整不当出过一些事故,都有过一筹莫展的时候,特别是在防磨问题上都觉得有劲使不上;特别是该炉型的水冷壁系统磨损确实是老式的链条炉、煤粉炉、旋风炉、燃油炉的几倍、十几倍,甚至上百倍;
13、所以曾有过一段时间,人们一提起磨损就有一种谈虎色变的心理,就有一种唉声叹气的感觉;从循环流化床锅炉的运行原理和防磨机理分析,防磨治理工作是一个长期的、耐心细致的、兢兢业业的工作,而不是一个一朝一夕的工作,更不是一个一劳永逸的工作;要想知道梨子什么滋味,就必须亲口去尝一尝,要想治理磨损,就必须首先去研究磨损的机理和产生磨损的原因;经常根据运行中出现的新情况,磨损后出现的新问题,从磨损机理上分析并找出产生磨损的根源,而后再去研究措施,讨论、制定方案进行彻底根治是唯一的办法;如草率行事不进行磨损机理的研究,不去深入分析磨损的原因,不做细致的考察,而任意采取一种防磨措施,有时是不尽得当的,收效就更谈不
14、上了,甚至有时起到了画蛇添足多此一举的作用;更为严重的是如果采取的防磨办法、防磨措施不妥当,还会加剧该处磨损,往往是事与愿违,最终发生了一次次漏泄事故后,再去重新研究方案进行治理,结果是多交了一次次学费;有许多时候真是痛中思痛,追其根本原因就是马虎草率所致,就是对产生磨损机理不去研究和探讨,说轻了是对工作不负责任,说重了是对防磨技术不懂,拿着企业效益当儿戏的具体表现;V3PQ K 循环流化床锅炉的燃烧采用的是低温循环燃烧,它的燃烧效率之高主要是靠多次的大循环和炉内成千上万个小循环来实现的;我们可以将炉膛沿高度切成若干个截面,由于高度的不一样,在各个截面上的载热体浓度和物料的直径也不一样;可以得
15、出一个结论:物料的浓度和物料粒子直径是与高度呈反比例变化的;在布风板上的风帽出口处风速很高,可达 3545m/s,甚至更高;运行中的物料和刚入炉的013mm及有一定级配比的原煤立即被流化,并在炉膛中心向上运动;经分析可知,凡是向上运动的物料粒子,不论其直径大小,都同时受着三个方向的作用力:即粒子本身的重力,烟风流动对粒子向上的推动力和粒子与粒子之间在运动时的磨擦力;当粒子本身的重力和粒子之间的磨擦力之和,大于烟风流动对粒子向上的推动力时,该粒子就会向下降或向烟风推动力较小的四周飘移;从中心向四周飘移的粒子在本身重力的作用下,沿着水冷壁管外表面向下滑动有许多资料介绍向下流动的物料叫贴壁灰,在向下
16、滑动的过程中磨损也就开始了;经研究和实践证明,物料对管子的磨损量的大小是与物料的浓度、炉膛内压力、物料的粒子直径、物料运动速度的三次方等因素成正比,而与燃用煤种的可磨性系数成反比;请见下面的关系式:A=A磨损量、V 物料的运动速度、P 炉内的压力、Q 物料浓度、物料的直径、K 煤种可磨性系数;我们知道沿炉膛高度的任一个截面,其粒子直径和单位容积内物料质量均不相等;若取任一截面为例进行分析,当物料粒子的重力和磨擦力之和大于或等于烟风向上的推力时,粒子就会下降或停止向上运动,并向四周飘移后沿水冷壁管外壁和鳍片下滑;所以说沿高度向下滑动的物料越往下越多,在重力加速度的作用下,越往下流速越快,越往下物
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浅谈 循环 流化床 锅炉 运行 调整 磨损 治理 22569
限制150内