循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响宿迁

循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响

循环流化床锅炉点火装置对锅炉安全运行的影响 2011年12月02日 来源： ??1　前言?

目前，国产循环流化床电站锅炉启动过程中的燃烧事故时有发生，启动中的床料结焦问题比 较普遍，特别是启动过程中的炉内爆燃事故直接危及到人身设备安全，而事故的产生与点火系统的设计缺陷有直接的联系。　　循环流化床(CFB)锅炉具有燃料适应性广、燃烧稳定、在燃烧过程中利用脱硫剂实现脱硫、 中温燃烧因而抑制NOX的生成、环保性能好以及优越的调峰性能等诸多优点。CFB的设 计工况下，炉膛内主要是高温惰性物料，燃料只占炉内总物料量的5%～10%或更少，所以，燃料进入炉膛后，便被高温物料包围，迅速被加热到着火温度，稳定燃烧。因此，一般认为 CFB的燃烧不存在问题。电站实际运行显示，CFB的运行稳定性好。　　但锅炉的实际运行情况与设计要求总是不一样的。在CFB的启动过程中，由于物料是冷态的 ，燃料着火的外在条件不具备，如何使床料达到适当高的温度以保证煤的燃烧是主要问题。 作为启动热源的点火系统设计就显得重要。

?2　点火燃烧器的发展与应用状况?

循环流化床锅炉技术是在实验中发展完善的，其点火装置也是在实践中不断发展的。因此， 在应用中存在一些问题需要解决。　　CFB锅炉启动时，床内物料流态是由固定床到鼓泡床、进而发展为紊流床状态。木柴点火时 ，加热与床层蓄热主要发生在固定床阶段，对于油点火器，床料加热时必需处于流化态，加 热主要在鼓泡床阶段完成。流化床早期采用了木柴固床点火方式。其一是，这种点火方式来 自于火床炉，经验成熟；其二是，这是流化床锅炉特点所决定的，鼓泡流化床锅炉的燃烧与 传热是在床料中进行的，所以，床截面大，床料多，点火蓄热要求多，木柴点火采取固定床 方式，避免了流化风的散热，木柴燃烬形成的高温木碳层蓄热能力大，对这种大床面多床料 的启动非常有利。但其缺点是木柴耗量大，过程复杂，启动时间长。CFB的燃烧与传热在整 个炉膛中进行，使床截面大幅度减少，相应地减少了流化风量，利用油燃烧器能方便地对床 料加热，实现点火启动。所以，电站CFB启动时主要用油燃烧器流态化点火。流态化点火时 ，能量平衡式为：

由上式看出，点火燃烧器的放热①是克服流化风带走的热损耗，②是克服床料向受热面的散 热，③是加热床料，可见，要顺利完成点火启动，①是增加燃烧器能量，②是减小流化风量 ，③是减少散热损失。其中第③条对于给定的锅炉来说改变的余地较小。点火装置和风量的 变化较多，影响大。　　床上油枪点火装置可以投入大量燃料，也可以多点布置燃烧器，使总的点火能量能够克服散 热和流化空气带走的热量，使床温迅速上升到煤着火温度。由于这种方式，燃烧器置于床层 上方，床料吸收的热量只是燃烧器火炬放出热量的一小部分，散热损失大；同时，由于实际 上应用时床料是选用宽筛分(0～6mm)炉渣，煤粒度也在0～10mm之间，实际上的完全流 化风量大，这样，在床上油枪布置位置略高时，甚至不能完成点火过程〔1、2、3〕 。早期人们也在床下设计了点火油枪，意在加热热风，间接加热床料。但这种方式直接危 及风室和布风板与风帽安全，实际上没有被应用。　　为了提高点火器效率，同时克服床下布置油枪的缺点，近年发展了热烟气发生器点火装置， 也称风道燃烧器。流化风经燃烧器时与燃料混合并燃烧，形成900℃的热风，经过绝热风道 、风室进入床内，流化物料并加热之。由于气固两相间的传热强烈，点火燃烧器的热量可以 有效转移给床料。燃料利用率高。

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