大气式流化床锅炉运行标准.doc

大气式流化床锅炉运行标准第1章 导言1-1 范围1-1.1 本标准适用于燃料输入热量等于或大于12.500,000Btu/h（3663kW）锅炉。本标准仅适用于采用大气式流化床燃烧锅炉。1-1.2 本标准适用于燃烧单一或混合燃料。当燃烧多种主燃料时，应该补充一些联锁和其它措施是必要的但不包括在这份标准内。1-1.3 本标准包括了与流化床锅炉相关的燃烧器和油枪。1-1.4 本标准不具有追溯效力。本标准生效日期以后的新建或重大改造或扩建应使用本标准。1-1.5 用于冶金、化学和炼油工业中的工艺过程加热器的炉膛，其蒸汽生产对工艺系统的运行而言是附带的，不包括在本标准内。1-1.6 由于本标准是以当今技术状况为依据，所以它对现有装置的使用不是强制性。然而，仍鼓励运行公司采用本标准被认为对现有装置适用和合理的部分。1-1.7 本标准的修订反映了当前的技术水平，但并不意味着以前的版本是不合适的。1-1.8 本标准中防止炉膛压力偏差的一章（第5章）提供了炉膛压力偏差超出炉膛结构承受能力的危险尽量减小的方法。1-2 目的1-2.1本标准的目的是为运行的安全和防止燃烧危险做贡献。它为锅炉及其燃料燃烧、空气供给、燃烧产物排除系统的设计、安装、运行和维护建立一个最低的标准。本标准要求操作程序、控制系统和联锁协调一致。1-2.2 没有一个标准能保证消除锅炉燃烧危险。这个领域的技术总在不断发展，它反映在本标准的修订版本中。本标准的使用者应该认识到，燃料燃烧对设备型式和燃料特性而言的复杂性。因此，要告诫设计者本标准不是设计手册。本标准不排斥对工程师或适当工程判断的需要，以对特殊或非一般的问题运用更完整和严格的分析，在这类设计中有发挥的余地。在这种情况下，设计者有责任论证所设计的正确性。1-2.3 应强调足够的结构强度、正确的运行和维护程序、运行人员的培训、燃烧和通风控制设备、安全联锁、报警、跳闸及对锅炉正确运行有关的基本控制设备的重要性。1-2.4位于锅炉烟气通道下游的烟气净化系统的影响已知是重大的。应该要求操作程序、锅炉的设计、空气品量控制系统协调一致。这种协调应包括要求保证从送风机入口到烟囱的通道气流连续。由于设计的多样性，本标准仅提供了这些系统的基本要求。第2章 总则2-1 炉膛爆炸2-1.1 炉膛爆炸的基本原因是在炉膛或相关的锅炉通道、烟道、输送燃烧产物到烟囱的风机之有限空间内积聚的可燃混合物的着火。2-1.2 在锅炉炉膛腔壳内的危险可燃混合物是可燃物过量积聚并与一定比例的空气混合形成的，它在有点火源供入时即产生迅速或不可控制的燃烧。如果可燃混合物的数量和空气与燃料的比例能在锅炉炉膛腔壳内形成爆炸力，则积聚物的点燃就会产生炉膛爆炸。爆炸的量级和强度取决于在点燃瞬间已积聚的可燃物之相对数量以及与其混合的空气比例。爆炸包括“炉膛喷爆”，是由于操作人员的操作程序不正确，设备或控制系统设计不恰当，或设备及控制系统故障而造成的。2-1.3 可能出现许多与流化床系统运行有关的情况，这可能产生爆炸条件。最常见的情况如下：(a) 进入燃烧器的燃料、空气供给或点火能量的中断，它足以导致火焰的瞬间消失，随后又恢复供给并延时重新点燃积聚的可燃物；(b) 辅助燃料漏入停用的炉膛，并且积聚物被火花或其它点火源将点燃。(c ) 重复试图点燃点火失败的辅助燃料，并且没有适当的吹扫，而导致爆炸性混合物的积聚。(d) 主燃料进入温度低于其点火温度的床体，造成燃料和空气的爆炸性混合物的积聚，该积聚物被火花或其它点火源点燃。(e) 由于吹扫风量太大，搅动起灰斗中阴燃的可燃物。(f) 送到床体的所有或某些隔室的空气量不足，引起不完全燃烧，并使可燃物积聚。(g) 在某些非正常运行、启动或停炉的条件下，可燃物有可能积聚于风箱和风道系统中。锅炉长时间停炉后床料仍保持热态，即使它的外表面已被冷却，它也能成为点火源。2-1.4 在2-1.3中描述的引起锅炉爆炸的条件是典型的例子，许多锅炉爆炸调查报告提出的那些发生“小爆炸”、“炉膛喷爆”或“接近灭火”情况，比通常所认识到的要更频繁。2-1.5在正常运行期间由于可利用来自大量高温床料更可靠的点火源，流化床燃烧比燃烧器燃烧对“炉膛喷爆”和“灭火”的敏感性低得多。注：在机组暖炉、压火运行或半流化床运行时，机组将不受益于这些优越因素。2-1.6仪表、安全联锁、保护装置、恰当的运行程序以及设计人员和运行人员都对爆炸问题有更清晰的理解可进一步减少炉膛爆炸的风险和影响范围，特别是在启动和点火期间。2-1.7 在锅炉炉膛腔壳的某些部件或机组的其它部件可能存在易使可燃物积聚的死滞区。这些积聚物在点火源存在时，可能发生具有爆炸力的着火。2-2 炉膛压力偏差2-2.1 烟气侧过出现压力过高或过低可能导致炉膛结构的损坏。2-2.2 在流化床锅炉中可能引起炉膛压力偏差的情况是锅炉烟气流量控制设备的误操作，它包括空气供给和烟气输送系统。这可能导致炉膛处于过大的风机压头之下。注：由于燃料输入量迅速减少或者燃料总切断导致炉膛烟气温度和压力的迅速下降，这些情况在非流化床锅炉中是产生内爆的原因，而在流化床锅炉中不可能发生，因为热的床料和耐火材料阻止了其温度的快速变化。2-2.3 根据事故报告和现场试试验，炉膛最大负压主要由吸风机最大压头特性确定；最终设计的主要目标是应该把通风设备的最大压头限制在满足运行需要的范围内。应该对风机选择和烟道布置给予特殊考虑，以限制负压头的影响。2-2.4 在采用洗涤器或其他通风损失大的设备清除烟气中污染物时，可能需要增压风机。应提供旁路或其它适当的措施，以抵消由于吸风机和增压风机吸入压头组合产生的过大的负压状态。2-3 制造、设计和工程2-3.1买主或者其代理机构应该与制造厂合作，保证机组不缺少正常运行所需的设备，实际而言，就是指压力部件、燃料燃烧设备、空气和燃料测量以及安全点火和维持流化床稳定运行的设备。2-3.2 所有的燃料系统都应该包括防止杂物干扰燃料供至床体的设施。2-3.3 应考虑到每个跳闸功能的利弊进行评价，以确定手动和自动安全设施的最佳组合。注：最大量的自动跳闸特性未带来最大的整体安全性。有些跳闸动作会引起附加的操作而加剧面临的危险。2-3.4 本标准提出了自动化程度的最低要求。电厂更复杂或自动化程度日益发展的趋势应要求提供附加的措施：（a） 使运行人员得以对运行情况作出迅速判断的重大运行事态的信息。应该为给运行人员提供连续的和可用的参数显示，以便运行人员避开不安全状态（另见4-8节）。(b) 在线维护和检查系统功能不损害整个控制和安全系统的可靠性。(c)有助于正确决断和采取行动的环境。2-3.5 燃料供给管道和设备应该设计和建造成能防止在正常运行条件下存在的可燃气体形成危险的积聚。2-4 安装2-4.1 在必要的安全装置和仪表系统安装完毕和检查之前，锅炉不允许交付运行。2-4.2 负责设备安装和配置的人员应该保证所有装置均已安装和连接正确。2-4.3 业主、工程顾问、设备制造厂和运行公司应该避免在此类安全装置未经测试证实可作为一个系统正确运行之前将锅炉投入运行。在某些情况下，可能需要安装一些临时性的联锁和仪表来满足这些要求。任何这样的临时系统都应该经过业主、工程顾问、设备制造厂和运行公司的检查，并应在启动前对其适应性取得一致意见。2-4.4 安全联锁系统和保护装置应该由负责系统设计的部门以及在设备运行寿命期间负责运行和维护的部门联合试验和检查。这些试验应在初次运行之前完成。2-5 设计、安装和运行的协调2-5.1 统计表明人为错误是大多数炉膛爆炸的促进因素。因此，着重考虑错误是否是由下列原因造成的：(a) 对安全运行程序缺乏正确理解或错误使用。(b) 对操作者缺乏足够的培训。(c) 设备或其控制装置的运行特性不良。(d) 蒸汽发生系统及其控制装置的各个部件之间缺少协调功能。2-5.2 曾出现过因功能设计不完善而导致炉膛爆炸。调查结果往往指明人为错误，而完全忽视了造成运行错误的一系列原因。因此，所有部件及其控制装置的整个系统的设计、安装和功能目标应该统一。应该考虑可能影响系统运行的特定人机关系。2-5.3 在电厂建设的规划和工程安装阶段，如有可能，设计应该与运行人员协商。2-5.4包括锅炉、燃料和空气供给设备、燃烧产物处理设备、燃烧控制、联锁和安全装置的各个部件正确组合以及运行人员的职能、运行人员的信息和培训等应该是运行公司的职责，并应该通过下列事项实现：(a) 配备本领域具有高水平能力的设计和运行人员，并要求他们完成这些目标。(b) 定期将设备与发展中的技术进行分析，以便作改进，使其更为安全可靠。(c ) 提供电厂设备、系统和维修的文件。2-6 维修组织2-6.1 应该根据设备类型、使用要求和制造厂的建议提供一个设备定期维护计划。2-7 基本运行目标2-7.1 基本运行目标应该包括下列各项：(a) 制定手动操作最少的运行工序。(b) 所有运行工序标准化。为使不适当的操作程序减至最少，并在工况不宜再继续时停止后续程序，采用联锁是必不可少的。特别重要的是，建立并严格执行带有必要联锁的吹扫和启动程序。第五章和第六章中所述的运行程序已证实在机组运行中是有效的。2-7.2 为了达到这些基本运行目标，应该提供指导运行人员的书面运行工序和详细检查清单。所有手动和自动的功能都应该说明。2-8 培训2-8.1 运行人员培训2-8.1.1 业主或业主的代理人应负责建立一个正式的和不断发展的运行人员培训计划。这个计划应该为设备的安全有效地操作配备人员。该计划应该包括运行手册、录像带、编程说明书、检查、仿真机（如果有的话）的学习或熟悉，以及在指导下的现场培训。培训计划应该与设备的类型和有关的危险相协调。2-8.1.2 业主或者业主代理人应该证实运行人员已受过培训并且在任一设备所有的运行条件下都有能力去操作设备。2-8.1.3 业主或者业主代理人应该负责定期再培训运行人员，包括对他们能力的评价。2-8.1.4 培训计划和手册应定期复查并与设备或运行程序变化的现状保持一致。培训计划和包括运行和维护程序的手册应该在任何时间都可方便地用于参考和使用。2-8.1.5 应该制定包括正常和紧急两种工况下的运行程序。启动和停炉程序、正常运行工况和闭锁程序应该包含在详细的运行手册和相关的培训计划中。2-8.1.6 运行程序应该直接适用有关设备，并应符合安全要求和制造厂的建议。2-8.1.7 运行人员应该在可能导致人员伤害或财产损失的潜在有不安全的工况下进行减负荷或系统跳闸正确程序的培训。运行人员应该有在紧急情况下请求外部援助的授权。2-8.2 维修培训2-8.2.1业主或业主的代理人应负责建立一个正式的和不断发展的用于培训维修人员的计划。这个计划应该为安全有效地完成任何应该的维修任务配备人员。该计划应该包括维修手册、录像带、编程说明书、检查的学习或熟悉，现场培训、设备制造厂的培训以及其他指导方式。培训计划应该与设备的类型和有关的危险相协调。2-8.2.2 应该制定包括正常和特殊的技术的维护程序和与其相关的培训计划。任何可能出现的环境因素，诸如温度、灰尘、污染或缺氧气氛、内压以及通道限制或者受限空间等的要求应该包括在内。2-8.2.3 维护程序应该符合安全要求和制造厂的建议。培训计划中的程序应该定期复查并与设备变化的现状保持一致。这些应该用于指导和培训新的维护人员。2-8.2.4 应该培养维修人员以书面形式通知运行人员安全和控制装置的任何变化。2-8.2.5 应该培养维修人员了解并遵守所有的职业安全和健康条例（OSHA）的安全程序。2-9 流化床燃烧特殊问题2-9.1 床体的预热。在允许主燃料进入床上之前，床料应该加热到高于主燃料的点火温度。这通常利用暖炉启动燃烧器来完成。2-9.2 残碳的携带。残碳从床体上陶析是流化床燃烧的特点。虽然多数锅炉的设计提供陶析出的残碳返回到床体中的措施，但有一定数量的未燃尽碳被烟气携带通过锅炉的受热面和烟道到达布袋除尘器或其它飞灰收集设备。系统设计应该包括提供尽量使烟道和飞灰收集设备中灰的积聚最少的措施。2-9.3 煤的燃烧。固体、液体和气体燃料的燃烧都涉及共同的危险。这些燃料又各自具有与其物理特性有关的特殊危险。下列各项应该在燃煤系统的设计中考虑：(a) 煤需要在几个应该协调一致运行的独立分系统中做大量的处理。每个分系统中对燃料的处理不当，将增加潜在的爆炸危险。(b) 从新粉碎或磨制的煤中释放的甲烷气体可能在封闭的空间内积聚。(c )运抵电厂的原煤可能包含杂质（如：废铁、木支柱、破布、锯屑、石块等）。这些杂质可能中断煤的供给；损坏或者堵塞设备，或者在给煤设备中形成点火源。杂质的出现可能使煤流中断而构成危险。湿煤可能在原煤供给系统中造成断煤。原煤尺寸的大范围变化可能造成给煤或燃烧的不稳定或不可控制。(d) 热烟气或床料的回流进入给料设备可能造成爆炸或着火。设计应该采取防止回流的措施。(e) 应该慎重对待可燃物仪表的指示。大多数仪表及其相关的取样系统仅能对气体可燃物检测。因此，可燃物仪表未指示，并不能证明没有未燃尽的煤粒或其它可燃物出现。(f) 煤在分析和特性方面会有很大的变化，挥发份和水份的百分比的变化影响煤的着火特性，并可能影响着允许煤在进入床体之前要求的床体最低温度。煤中细屑的数量也可能影响它的着火和燃烧特性。允许煤进入床体时的床体最低温度应该考虑着火特性的范围。2-9.4 废燃料燃烧。有关废燃料燃烧常见的危险如下：(a) 在2-9.3中所描述的条款也适用于废燃料。(b) 废燃料可能含有挥发性溶剂或液体，因此，在燃料装卸和贮存系统设计中应该给予特殊考虑。(c) 废燃料比常规燃料在成份和燃烧特性方面的变化会更大，所以，对特殊燃料装卸和燃烧安全措施的评价是必要的。2-9.5 暖炉和辅助带负荷燃烧器。暖炉和辅助带负荷燃烧器的运行系统和要求包含在4-6节中；2-9.6 热态床料。可从床体上排除热态床料，以维持要求的床料量。床料的温度处于或者接近床体运行温度典型为1400-1600（760870），而在排放前应该冷却。2-9.7 人身危险。人身危险的数量对流化床燃烧是特殊的。为了人身安全，应该有必要的预防这些危险的安全设施。这些危险包括：(a) 热的粒子；(b) 石灰；(c) 硫化氢；和(d) 硫化钙。2-9.8 需要考虑的其他问题。下列其他问题应该给予考虑：(a) 床体的热惯性，引起在燃料跳闸后蒸汽继续产生；(b) 在燃料跳闸或者供给电厂的所有动力消失之后，应该长时间连续供水；(c ) 大量未燃尽燃料在床体上自然积聚的潜在可能性；(d) 如果在床上燃料燃尽之前供给床体的空气中断，那么潜在着爆炸气体的产生；(e) 当空气重新供给热床体时潜在爆炸的危险；(f) 由于管子的泄漏而导致床体的凝固；和(g) 在锅炉炉膛腔壳和回料通道中灰/床料的不正常的积聚需要的结构荷载。第3章 定义3-1 定义以下定义适用于本标准。漏风（Air, Infiltration）。空气泄漏到装置、炉膛、锅炉或烟道内。一次风（Air, Primary）。在鼓泡床中，是用于输送或注入燃料或吸附剂和用于循环物料进入床体总空气量的一部分。在循环床中，是通过空气分配器进入燃烧室床体上总空气量的一部分。二次风（Air, Secondary）。供给锅炉用于燃烧的空气，以补充一次风。其特点是，在鼓泡床中，是通过空气分配器进入空气的一部分；而在循环床中，是在空气分配器上部燃烧室进入的那部分空气。空气/燃料比（Air/Fuel Ratio）。供给炉膛的空气与燃料的比率。空气富裕（Air-Rich）。表示供给炉膛中的空气与燃料的比率中，所供空气多于最佳空气/燃料比所要求的量。过剩空气（Excess Air）。供给燃烧的空气超过理论空气量。注：这不是前面定义的“空气富裕”。燃料富裕（Fuel-Rich.）。表示供给炉膛中的空气与燃料的比率中，所供空气少于最佳空气/燃料比所要求的量。理论空气（化学当量空气）（Theoretical Air (Stoichiometric Air)）。给定量的特定燃料完全燃烧按化学计算恰好需要的空气量。报警（Alarm）。指示偏离标准或异常工况的音响或灯光信号。改造（Alteration）。在锅炉系统或子系统中由于偏离原设计规范或标准的改变或者修改。备用燃料（Alternate Fuel）。不同于主燃料的其他燃料，也用于承担负荷。信号装置（Annunciator）。用灯光和音响信号指示偏离标准或异常工况的装置。经审定的（Approved.）。“有审批权当局”认可的。注：国家防火协会对任何装置、程序、设备、材料不进行审批、检查出具保证，也不对做试验的实验室进行审批或评价。，在确定这些装置、程序、设备或材料的合格性时，有审批权当局可根据NFPA或其它适用的标准验收。当缺少这些标准时，所述当局可要求提交表明装置、程序或使用是合适的证据。有审批权当局也可以参考与产品评价有关机构的编目或加标识的实践，这种机构能够确定已编目项目的现行生产符合于适当标准。应用基（As-Fired）。提交的进入锅炉炉膛腔壳的燃料特性。灰份（Ash）。作为燃料的组成部分，在燃料样品完全燃料后剩下的不能燃烧的矿物质。（也可见碳、废床料）飞灰（Ash, Fly.）。由燃烧后气体生成物带出锅炉腔壳的细粒度物料。灰的熔化温度（Ash, Fusion Temperature）。在锥型煤或焦炭灰出现确定的熔化特性时的温度（见ASTM D 1857，煤和焦炭灰熔化性的标准测试方法）大气式流化床燃烧（Atmospheric Fluidized-Bed Combustion）。燃料燃烧方法采用燃烧侧运行在接近大气压力的流化床。雾化器（Atomizer）。在燃烧器内使液体燃料成微细颗粒状喷出的装置。机械雾化器（Atomizer, Mechanical）。在油燃烧器中不使用雾化介质而使液体燃料成微细颗粒状喷出的装置。雾化介质（Atomizing Medium）。一种辅助流体，如蒸汽或空气，它使液体燃料破碎成微细颗粒状。有审批权当局（Authority Having Jurisdiction）。负责审查设备、装置或程序的组织、办公室或个人。注：“有审批权当局”一词广泛地用于NFPA文件中，因管辖和审查机构随其所司职责而变化。当公众安全是第一位时，有审批权当局可以是联邦、州、地方或其它区域性的部门或个人，诸如消防队长、消防执行官、消防局长、劳工部、卫生部、建筑官员、电气检查官或其它法定权力的人员。就保险方面而言，保险检查部门、鉴定局或其它保险公司代表也可以是“有审批权当局”。在许多情况下，资产所有者或其指定代理人担任“有审批权当局”的职责；在政府职务中，指挥官或部门官员可作为“有审批权当局”。床体隔室（Bed Compartment）。流化床的分隔，它们对燃烧的空气流量和燃料供给可以独立进行控制。床体排放（Bed Drain）。在流化床腔壳上设置的开孔，以排放废床料和任何杂质。床料（Bed Material）。组成流化床的微小颗粒。床温（Bed Temperature）。流化床的平均温度。锅炉（Boiler）。在独立的或附加的炉膛内利用来自燃料燃烧的热量将水加热，产生蒸汽或使蒸汽过热或者它们作任何的封闭容器锅炉控制系统（Boiler Control System）。调节锅炉过程的一组控制系统，包括燃烧控制，但不包括燃烧器管理。锅炉腔壳（Boiler Enclosure）。所有锅炉压力部件和燃烧过程的物理边界。鼓泡流化床（BFB）（Bubbling Fluidized Bed）。在其中流化速度小于单个床料颗粒的临界速度，部分流化气体象气泡一样通过床体的流化床。燃烧器（Burner.）。将燃料和空气按所要求的速度、扰动和浓度送入炉膛，并维持燃料在炉膛内以规定的火焰轮廓点火和燃烧的一个装置或一组装置。辅助带负荷燃烧器（Auxiliary Load-Carrying Burner）。它的主要目是带负荷的燃烧器，位于床上部并具有其特有的供给空气。风道燃烧器（Duct Burner）。安装在风道内对直接进入床体或通过床体的空气进行加热的暖炉燃烧器。床上燃烧器（Over Bed Burner）。位于床体上方并在于床体上方或床体内燃烧的暖炉燃烧器。暖炉燃烧器（Warm-up Burner）。带有特有的供给空气，用于加热床体到主燃料着火温度的燃烧器。暖炉燃烧器也可用于带有限的负荷。燃烧器管理系统（Burner Management System）。专门用于锅炉炉膛安全、在燃料制备和燃烧设备启动和停止时辅助运行人员以防止燃料制备和燃烧设备误操作和损坏的控制系统。燃烧器管理系统包括本标准规定的下列功能：联锁系统、燃料切断系统、燃料总切断系统、燃料总切断继电器、火焰监视和主燃料监视、主燃料燃烧监视、床温监视和暖炉燃烧器子系统。焙烧（钙化）（Calcination）。当碳化钙或氢氧化钙转换成氧化钙时的吸热化学反应。钙/硫摩尔比（Ca/S）（Calcium to Sulfur Molar Ratio (Ca/S)）。供给锅炉吸附剂中钙的总克分子量对供给锅炉燃料中硫的总克分子量之比。容量（Capacity）。制造厂规定的锅炉在设计条件下运行的长期出力。最大容量（Capacity, Maximum）。蒸汽发生器的最高额定容量。残炭（Char.）。与燃料灰份的一部分相结合的固体状未燃尽的可燃物。循环流化床（CFB）（Circulating Fluidized Bed (CFB)）。在其中的流化速度超过单个床体颗粒的临界速度的流化床。煤（Coal.）。天然的、岩石状的、从褐色到黑色的森林类植物物质衍生物的统称。随着地下地质变化，这些有机物质逐渐压紧和硬化，最后变成石墨或石墨状的物质。煤含有碳、氢、氧、氮和硫，以及燃烧后生成灰的无机物成份。不存在固定标准的煤，其特性和成份的变化几乎是无穷的。煤的基本分类是：褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤（见ASTM D 388煤的类别划分标准）。燃烧室（Combustion Chamber）。锅炉腔壳的一部分，燃料送入其中，并点燃和燃烧。燃烧控制系统（Combustion Control System）。该控制系统用于调节炉膛的燃料输入量、炉膛的空气输入量、床料量和其它床体传热机构，以维持床温和空/煤比与锅炉整个运行期间连续燃烧和床体稳定运行所需求的范围内。此控制系统适用时包括炉膛负压控制。连续趋势显示器（Continuous Trend Display）。由某些仪表，如阴极射线显象管（CRT）、曲线记录仪或其它装置组成的运行趋势专用显示器，以确定标准变量的变化。破碎机（Crusher）。用于使固体燃料尺寸缩小的装置。定向闭锁（Directional Blocking）。在检测到有明显的错误时，禁止所有相关的终端控制元件朝向增加偏差的方向移动而动作的一种联锁。捕集器（Drip Leg）。有足够容量、带有适当的清除和排放接管，使气体进入该装置后再排出而把液体和固体捕集下来的小室。陶析（Elutriation.）。流化床上的鳍状固体由燃烧性成物的上升气流携带的选择性移动。附加装置（Extension）。锅炉系统的附加部分或附加的子系统。风机（Fans）送风机（FD）（Forced Draft (FD)）。用机械增压并提供环境空气给锅炉以维持燃烧的装置。在流化床锅炉中，送风机通常包括一次风机和二次风机两种。吸风机（ID）（Induced Draft (ID)）。用机械进口的负压差从锅炉中排除燃烧产物的装置。风机试验台容量（Fan Test Block Capability）。所选择风机压头与流量特性曲线上的一点。该点的参数对应于锅炉最大连续出力时的计算运行点加上压头、流量和温度裕度。火焰检测器（Flame Detector）。检测火焰存在或消失并提供可用信号的装置。带自诊断的火焰检测器（Flame Detector, Self-Checking）。以一定的时间间自动检验其整个探头和信号处理系统的火焰检测器。用以保证任何单个元件故障不致产生错误的火焰指示。火焰包廓（Flame Envelope）。燃料和空气转化为燃烧生成物独立过程的边界。（未必是可见的）。流化（Fluidize）。通过微细颗粒的床体吹入空气或烟气，其速度使颗粒分散，并动作状态非常象流动。流化床（Fluidized Bed）。由空气或烟气上升气流的速度来维持流动悬浮的微细颗粒床体。干舷（Freeboard）。位于鼓泡床受热面以上和对流通道入口以下的空间或容积。辅助燃料（Fuel, Auxiliary）。通常是气体或液体燃料，用于加热床料，使主燃料喷入已加热的床料时能完全点燃，也可用来替换主燃料带部分或全部负荷。辅助燃料在燃烧器中燃烧。主燃料（Fuel, Main）。当床温达到足以维持燃烧后而送入的气体、液体或固体燃料，并且在锅炉正常运行期间使用这些燃料。主燃料要求使用热态流化床作为它的点火源。燃料回减（Fuel Cutback）。当空气/燃料比小于规定值时，燃烧控制系统减少燃料流量的动作。燃气（Fuel Gas）。见液体化石油气和天然气。燃料油（Fuel Oil）。在ASTM D 396，燃料油标准规范中所定义的2、4、5和6级燃料油。燃料切断（Fuel Trip）。由于联锁或运行人员的操作引起特定燃料的自动关断。炉膛（Furnace）。锅炉的燃烧室气压高开关（High Gas Pressure Switch）。当气体压力超过设定值时，用以实现安全停运或防止启动的由压力驱动的装置。油温高开关（High Oil Temperature Switch）。当油温升至超过燃烧器制造厂建议维持粘度范围要求的限定值时，由温度驱动发出信号的装置。点火器（Igniter）。提供可靠的点火能量以立即点燃其对应燃烧器的装置。1级点火器（连续的点火器）（Igniter, Class 1 (Continuous Igniter)）。用于点燃经燃烧器输入的燃料，并在任何燃烧器点火或运行情况下助燃的点火器。它的位置和容量能够为相应的燃烧器提供足够的点火能量（一般大于燃烧器满负荷输入量的10%），使在任何可信的输入燃烧器的燃料和空气混合物升高到超过最低着火温度。2级点火器（间歇点火器）（Igniter, Class 2 (Intermittent Igniter)）。在规定的点火条件下用于点燃经过燃烧器输入的燃料。它也用于在低负荷或某些不利的工况条件下助燃。这种点火器的容量范围一般是燃烧器满负荷输入量的4%到10%。它不应用于在失控或非正常工况下点燃主燃料。燃烧器应在控制条件下运行，以限制非正常操作的可能性，同时也限制在点火期间出现未点燃情况时进入炉膛的燃料。应该允许2级点火器作为3级点火器运行。3级点火器（中断点火器）（Igniter, Class 3 (Interrupted Igniter)）。在规定的点火条件下点燃输入燃烧器的燃料、特别适用于气体和油燃烧器的小点火器。这种点火器的容量一般不超过燃烧器满负载输入量的4%。作为燃烧器点火程序的一部分，当对相关的燃烧器的定时试点火完成后点火器退出。这是保证主火焰由自身支持和稳定，而不依赖于点火器助燃。这种点火器禁止用于助燃或者扩大燃烧器的控制范围。3级特殊点火器（直接电能点火）（Igniter, Class 3 Special (Direct Electric Igniter)）。能直接点燃燃烧器燃料的3级特殊高能电能点火器。如果不提供单个燃烧器火焰监视，不应使用这类点火器。例外：当吹扫（清扫）燃烧器时，没有单个燃料器火焰监视应该允许使用3级特殊点火器。联锁（Interlock）。为检测限值或偏离限值的状况或过程中的不合理工序，并且停止出事设备或相关的设备，或者防止进入不合理工序以避免危险情况发生而设置的一个或一组装置。加标识（Labeled）。由有审批权当局认可并参与产品评价的机构贴上标牌、代号或其它识别标志的设备或材料。该机构保持对加标识设备或材料的生产作定期检查，制造厂通过该机构加标识以特定方式表明其符合适当的标准或性能。喷枪（Lance）。无自身的空气供给，提供的燃料输入直接送到床体的装置。已编目（Listed）。列入有审批权当局认可并参与产品评价的机构所发行表册的设备或材料。该机构保持对已编目的设备或材料的生产作定期检查，该机构的编目以特定方式表明设备或材料符合适用标准，或已经试验并查明适合于使用。注：鉴别已编目设备的方式可能随每个参与评价的机构而变化，有些机构只对既已编目有加标识的设备才承认其为已编目设备。有审批权当局应利用编目机构使用的体系去鉴别已编目的产品。闭锁漏斗（Lock Hopper）。双重压力密封组成的给料装置，因而能使固体供到比原来固体贮存处压力高的系统中去。同样，双向压力密封组成的排放装置，能使固体从比闭锁漏斗下游压力高的系统中排出。逻辑系统（Logic System）。燃烧器管理系统的判断和转换元件。(a) 硬件系统。逻辑系统由单个装置和相互间的连线组成。(b) 以微处理器为基础的系统。逻辑系统由以下各项组成：1、 计算机硬件、电源、输入/输出（I/O）装置和这些系统间的相互连接；或，2、操作系统和逻辑软件气压低开关（Low Gas Pressure Switch）。当气体压力低于设定值时，用以实现安全停运或防止启动的由压力驱动的装置。油压低开关（Low Oil Pressure Switch）。当燃油压力低于设定值时，用以实现安全停运或防止启动的由压力驱动的装置。油温低开关（Low Oil Temperature）。当油温下降到低于燃烧器制造厂建议维持粘度范围要求的限定值时，由温度驱动发出信号的装置。低水位切断（Low Water Cutout）。当汽包水位降至预定的低水位值时实现燃料总切断的装置。液化石油气（LP-Gas）。主要由任何下列烃类或它们的混合物组成的物质：丙烷、丙稀、正丁烷、异丁烷和丁烯。主燃料温度许可（Main Fuel Temperature Permit）。主燃料可以被送入并能形成稳定燃烧的最低床温。燃料总切断（Master Fuel Trip）。引起包括点火器在内的所有燃料迅速切断的动作。燃料总切断继电器（Master Fuel Trip Relay）。一个机电继或继电器，当燃料总切断发生时用于同时切断所有必要设备的电气机械式继电器。最小流化速度（Minimum Fluidization Velocity）。足以形成流化（初始流化）的最低速度。监视器（Monitor）。用于检测和指示工况，而不引发自动纠正动作。天然气（Natural Gas）。天然形成的、主要由有机化合物的混合物组成的气体燃料（通常为：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷）。天然气的热值在700Btu/ft3到1500 Btu/ft3（26.1到55.9MJ/m3）之间变化，大多数的平均值为1000 Btu/ft3（37.3MJ/m3）。敞开流动通道（Open Flow Path）。从送风机入口到烟囱用于连续输送气流的通道。风机超驰动作（Override Action, Fan）。控制信号，在检测到炉膛压力有明显偏差而动作的控制，它重新设置吸风机控制装置使其朝向减小这种偏差的方向（见“定向闭锁”）。实用方法（Positive Means）。满足某一要求的物理方法。证实（Prove）。由测量或试验确定特定工况的存在，如：火焰、水位、流量、压力或者位置。吹扫（Purge）。以一股空气流通过锅炉炉膛和相关的烟风道，它有效地排除任何气体可燃物，并用空气取代。也可用惰性介质来完成吹扫。吹扫流量（Purge Rate）。不少于满负荷时半流化或流化条件下床体质量空气流量25%的恒定流量。再循环（固体或回收物）（Recirculation (Solids or Recycle)）。从燃烧产物中分离出固体物料重新送入流化床。循环倍率（Recycle Rate）。重新注入到流化床中物料质量的比率。该值通常以重新注入的量与从流化床陶析的总量之比来表示。重新注入（Reinjection）。通常指从炉膛排出的或携带的物料在后面又返回或再循环到炉膛。也指收集飞灰并将其送回炉膛或燃烧室中，有时用总收集量的百分比表示。维修（Repair）。使锅炉系统或子系统恢复到原设计规范或标准状态的过程。清扫（Scavenging）。燃烧器或点火器停运后用引入蒸汽或空气通过燃烧器经过燃烧器通道来清除留在其中的剩余液体燃料的程序程序，典型地是通过专用的清扫介质阀。半流化（Semifluidized）。在这一状态下，空气流量始终低于制造厂和有审批权当局认可的床体确保和建立充分流化及完全带走可燃气体所应该的空气流量。整定点（Set Point）。装置被整定到一个预定值，并且在该值上应该完成其预期的功能。应该（应）（Shall）表示强制性的要求。宜（Should）。表示推荐或建议，而不是应该的要求。吸附剂（Sorbent）。在流化床中与污染物质反应并将其捕获的一种物质，更为常见的是，一部分物质与另一部分物质反应并捕获。废床料（Spent Bed Material）。从流化床上排出的物料，通常由反应过的吸附剂、煅烧后的石灰石、灰和固体渣、未燃尽可燃物组成。对有些用途 ，废床料也可能含有一些惰性物料，如砂子。稳定床（Stable Bed）。在要求的温度下维持连续燃烧的粒状物料流化床。稳定火焰（Stable Flame）。在燃烧器运行范围内以最大的变化率改变负荷的过程中始终保持其连续性的火焰包廓。标准（Standard）。一种文件，它的主要条文仅包括使用“应该”一词表示的强制性要求。这些要求的形式通常适于作为其它标准或法规的强制性参考文件或者收入法律文件。非强制性条文应该放置在附录、脚注或小体字备注中，并且不认为是标准要求的一部分。硫化（Sulfation）。当氧化钙与氧和二氧化硫结合时形成硫酸钙的发热化学反应。脱硫（Sulfur Capture）。在燃料输入中硫的体积克分子数被氧化钙“捕获”后形成硫酸钙。已反应硫（Sulfur Reacted）。在供给流化床的燃料的总硫中被转变为二氧化硫或硫酸钙的部分。剩余硫（Sulfur Retention）。是燃料的总硫减去以二氧化硫分离出的硫与燃料中总硫的克分子比。监控（Supervise）。检测需注意的状况并自动地引发纠正动作。监控手操系统（Supervised Manual System）。一种由培训过的运行人员对锅炉的正确启动、运行和正常停运负主要责任并带有联锁装置以保证按既定程序运行的系统。辅助燃料（Supplementary Fuel）。燃料燃烧以提供额外的热量给蒸汽发生器或维持燃烧。输送空气（Transport Air）。用于输送或喷射固体燃料、吸附剂或再循环物料的空气（亦见一次风）。未燃烬可燃物（Unburned Combustible）。离开锅炉炉体的未完全燃烧的可燃物，可以是气体或者固体。机组（Unit）。炉膛及其相连的锅炉通道、烟风道以及把燃烧的烟气输送到烟囱的风机的有限空间机组吹扫（Unit Purge）。以一股在吹扫流量下的空气从送风机机组吹到烟囱，并且（1）持续时间不少于5分钟的期间或（2）锅炉腔壳内容积换气五次，去其中较大者。充注阀（Valve, Charging）。，用于对燃料联箱和管道吹扫及充注和作泄露试验、旁通于主安全关断阀的小阀门。流量控制阀（Valve, Flow Control）。能够调节通过物流量在受控范围内的阀门。安全关断阀（燃料切断阀）（Valve, Safety Shutoff (Fuel Trip Valve)）。响应燃料切断或燃料总切断指令自动并完全地关断至燃烧器、喷枪或点火器燃料供应的快速关闭阀。监控关断阀（Valve, Supervisory Shutoff）。能提供“阀门关闭位置”信号的手动操作关闭阀。排气阀（Valve, Vent）。用于允许从系统中排放空气或烟气到大气的阀门。挥发份物质（Volatile Matter）。当固体燃料加热时，以气体形式析出的物质扣除去水蒸汽的那部分。1第4章 设备的要求4-1结构设计4-1.1 锅炉炉膛4-1.1.1 锅炉炉膛应该能承受一个瞬态压力，无任何支撑构件由于屈服或弯曲而产生永久变形。最小的设计压力（见5-1节）应该是：(a) 部件预计运行压力的1.67倍或+35英寸水柱（+8.7kPa），两者取得最大值，但不应超过在环境温度下的空气供给风机的最大压头。(b) 吸风机在环境温度下的最大压头，但不必更低于-35英寸水柱（-8.7kPa）。4-1.1.2 由于锅炉体之外有很大的通风损失或其它原因，例如：过大的风机试验台能力余量，导致增加吸风机压头的增加。当吸风机试验台能力负压超过-35英寸水柱（-8.7kPa）时，应该考虑增大负的设计压力。4-1.2 燃烧产物排除系统 在在设计从送风机出口至烟囱的空气和烟气流动通道时，应该考虑排4-1.1.1中规定的瞬态内部设计压力。4-2 燃料燃烧系统4-2.1 功能要求4-2.1.1 燃料燃烧系统的功能应该以燃料和空气反应物进入炉膛相同的速率将可燃的炉膛输入物连续地转换为不可反应的燃烧产物。4-2.1.2 燃料燃烧系统的容量应该适当，以充分满足机组的运行要求，并与其它锅炉分部系统相适应，并在机组整个运行范围内均能进行控制。4-2.2 系统要求4-2.2.1 燃料燃烧系统应该为燃烧过程提供正确启动、运行和停运的手段。这应该包括在组成的部件上有合适的开孔和结构，以允许对燃烧过程进行适当地观察、测量和控制。4-2.2.2 燃料燃烧系统由锅炉腔壳和下列子系统组成：空气供给、煤或其它固体燃料供给或者两者兼供、粉碎机（需要使用的地方）、床体给料、液体或气体燃料喷枪、燃烧器、灰的排除、灰的重新喷入、燃烧产物的排除。每个系统应该确定好尺寸和相互的连接以满足下列要求。（a）锅炉腔壳1 锅炉腔壳的尺寸和布置应该能维持床体稳定运行和稳定燃烧。2 当进行规定的吹扫程序后，锅炉腔壳内应该无死角。3 应该设置观察孔以允许检查烟风道和暖炉燃烧器。4 对在床体及其点燃区应该提供足够的状态监视手段。应该能够接近以便维修。（b）空气供给子系统1 空气供给设备的规格和布置，应该保证在机组所有的运行工况下提供充足连续的风量。2 空气进口、风道和空气预热器的布置应该使诸如烟气、水、燃料和床料等物质对供给空气的污染减至最小。应该提供适当的疏放口和人孔。(c) 床体暖炉燃烧器子系统（见4-6部分）(d) 固体燃料供给1 固体燃料供给子系统应该设计成能保证机组所有运行要求的稳定燃料流量。2 固体燃料的卸下、贮存、输送和制造设备的设计和布置应该能限制燃料尺寸、清除杂质和使燃料供到给煤机的中断降到最少。这些设计应该包括破碎机、筛子的安装以及在需要处装设磁铁分离器。应该提供流量中断的检测和处理措施，以保证供到锅炉的煤流量稳定。3 固体燃料给料机应该设计成其容量范围能适应由买方规定的燃料粒度、品质和水份的变化。给料机的进出燃料管道应该设计成能使粒度、品质和水份在设计范围内的固体燃料能自由流动。应该提供证实固体燃料流动手段。应该提供清4 运行压力比与其连接的锅炉腔壳压力低的床体给料装置，应该有闭锁漏斗或其它适当手段，以防止燃烧产物的反向流动。5 如果需要输送空气，应该提供保证与燃料输入需要相适应的措施。(e) 破碎机子系统（当在燃料供给系统使用时）1 燃料粉碎设备应该在燃料分析和特性规定范围内产出满意的燃料尺寸。破碎系统应该设计成在系统中着火的可能性减到最小，并应提供灭火手段。更多的信息见NFPA 8503，制粉系统标准。2输送系统的规格和布置应该能在破碎机的整个运行范围内输送物料。(f) 燃油或燃气喷枪（见4-6节）(g)固体物料清除子系统1床体排放子系统和烟气净化子系统的规格和布置应该以至少与在机组运行期间燃料燃烧过程的生成速率相当的速率清除床料、飞灰和废吸附剂。2 应该提供方便的人孔和排放口。3 处理从锅炉来的热灰排除设备应该设计成在排出物料到灰处理和贮存设备之前提供物料的冷却。应该提供带有监视冷却介除阻塞物的手段。质流量和物料排出温度的安全互锁以防止着火或设备损坏。(h) 燃烧产物排除子系统1烟道、风机和烟囱的规格和布置应该以与机组运行期间燃料燃烧过程生成的燃烧产物相同的速率排除燃烧产物。2 应该提供方便的人孔和排放开口。3烟道应该设计成不致于助长炉膛脉动。4 一台以上锅炉共用的部件，在任何或所有锅炉运行期间不应限制燃烧产物的排出速率。5 在炉膛出口至烟囱之间锅炉的共用部件应该有用于机组吹扫的共用部件旁路。如果其它锅炉在运行时，吹扫空气不应排放到或通过公用部件。4-3 燃烧器管理系统逻辑本节的意图是为燃烧器管理逻辑系统的使用提供指导。4-3.1 总的要求 逻辑系统对外部输入和内部逻辑作出响应，以一种特定程序提供输出。燃烧器管理逻辑系统应该特殊设计，使系统中个别故障不致阻碍适合理停运。4-3.2 特殊的要求 4-.3.2.1到4-.3.2.3.3中的要求作为最低要求应该包括在设计中，以确保燃烧器管理逻辑系统符合标准的意图。注：某些条款对逻辑系统的特殊类型元件不适用，如：继电器系统。4-3.2.1 故障影响。在考虑系统的设计应用时，逻辑系统设计者应该评价各部件的故障模式。至少下列故障应该评价和寻址：(a) 动力的中断、偏移、倾落、恢复、瞬变及部分丧失；(b) 存贮错误和消失；(c) 信息传输错误和消失；(d) 输入和输出（故障接通，故障断开）；(e) 信号不可读或未读；(f) 故障寻址错误；(g) 处理器故障；(h) 继电器线圈故障；(i) 继电器接点故障；及(j) 计时器故障。4-3.2.2 设计(a) 设计中应该包括诊断功能，以监视处理器的逻辑功能。(b) 逻辑系统故障不应防碍运行人员的适当干预。(c