循环流化床锅炉运行及事故处理-

1、循环流化床锅炉运行及事故处理循环流化床燃烧锅炉组成循环流化床燃烧的基本原理是燃料在流化状态下进行燃烧。一般粗粒子在燃烧室下部燃烧,较细的粒子在燃烧室上不燃烧。被吹出燃烧室的细粒子经分离器收集下来之后,通过返料器送回燃烧室实现循环燃烧。第十章循环流化床锅炉的燃烧事故及预防第一节循环流化床锅炉常发生的燃烧事故一、循环流化床锅炉常发生的燃烧事故:1、燃烧熄火2、床料结渣3、返料系统(返料器、料腿和返料管结渣4、燃烧爆炸事故第二节循环流化床燃烧熄火层燃不容易发上熄火事故;煤粉悬浮燃烧容易产生燃烧熄火事故,只要停止给粉,马上就有熄火的危险。流化床燃烧发生熄火的危险处于层燃燃烧和煤粉燃烧之间。断煤是引起循

2、环流化床熄火的主要原因当循环流化床燃烧发生短时断煤时,床料中的5%左右的可燃物质还能维持35分钟的燃烧。二、造成断煤的主要原因及预防措施造成断煤的主要原因是煤的水分大于8%,煤在煤仓内搭桥、堵塞、不下煤,而运行人员没有及时发现,未能及时消除设计较大的干煤棚,控制煤的水分低于8%;加强给煤监视,设计断煤警报器或语音提示是防止断煤的有效措施。三、锅炉负荷大幅度变化时,及时调整给煤量,防止高温结渣及低温熄火一般负荷变大时要加风、加煤;相反当锅炉负荷变小时,要减风、减煤。四、返料投入运行时控制不当,造成压灭火事故对中小容量的循环流化床锅炉,投返料不当,也可能奖燃烧室火压灭,造成熄火。有的运行人员喜欢在

3、锅炉运行一段时间之后投入返料,而控制不住返料量,造成大量返料进入燃烧室,将燃烧压灭。返料器是流化密封形式的,返料风一开,大量返料一拥进入燃烧室,返料灰的温度又低,一下将燃烧室火压灭,造成再次点火启动。五、煤的发热量发生很大改变时,调整给煤量,防止低温熄火和高温结渣一般当燃煤热值变低时,必须加大给煤量防止低温熄火。当燃煤热值变高时,减少给煤量防止高温结渣。六、排床底渣失控,造成流化床熄火一定的床料量和一定的燃烧温度对应一定的锅炉负荷。循环流化床锅炉底渣的排除方式有两种:一种是连续排底渣;一种是间断式排底渣。两种排渣方式锅炉如果出现排渣失控,床料量排除太多,使床料量太少,床层厚度太薄,不能维持一个

4、稳定的燃烧温度,会发生燃烧灭火。相反如果床料太多将出现燃烧被压灭。七、浓相床受热面布置过多,造成点火和运行过程中经常发生低温熄火八、点火过程中,油枪撤出过早造成灭火第三节循环流化床燃烧结渣各种结渣原因是操作温度超过了灰渣的熔点。灰渣的熔点一般在12501350之间,具体数值的大小与灰渣特性、灰渣成分和燃烧气氛有关。如果控制运行温度低于灰熔点200300,保持良好的流化状态和正常的流动,就不会发生床料和灰渣的结渣现象。燃烧室浓相床内结渣分高温结渣和低温结渣两种一、低温结渣常发生与点火启动过程中。低温结渣的特点是整个浓相床温度较低,只有400600,但在个别局部地方的温度,由于没有流化或流化不好,

5、燃料燃烧释放的热量不能被烟气带走或被受热面吸收,造成热量局部堆积,使局部床料温度超过了灰渣熔点,而发生灰渣熔融结块。低温结渣的表现:浓相床内温度显示偏差大;火色差异大;风室压力波动较大。处理办法:一旦发现并确认,必须立刻采取果断措施消除结渣。对小型炉子可打开炉门人工打耙子,打散渣块,继续点火(注意保持炉门负压防止烧伤司炉人员。对大型流化床锅炉,赶快加大风量将渣块打散。(低温结渣的渣块比较疏松二、高温结渣1、高温结渣的特点和处理高温特点:全床完全流化和全床燃烧温度超过灰渣熔点,全床发生灰渣的熔融和结块。运行中的显示是燃烧火焰变成白色,刺眼;床层温度急剧上升,显示超过10501150;有的床层被吹

6、空,火苗从床层往上直冲;风室压力波动异常。处理方法:小型流化床锅炉打开炉门扒出渣块,重新启动。如果渣块盖满大半个或几乎整个床,只有停炉。如果及时发现高温结渣,也可全开风机,用大风将炉子吹灭。燃烧清渣。2、高温结渣的原因分析(1、点火过程中爆燃引起高温结渣。(2、负荷大幅度变化导致高温结渣。(3、燃煤热值大幅度改变导致高温结渣。(4、返料器返料发生故障,不返料造成高温结渣。(5、浓相床受热面布置过少易引起高温结渣。(6、高温压火时易产生床料高温结渣。(7、渣块落入浓相床造成床料高温局部结渣。总的起来说循环流化床锅炉浓相床内的高温结渣原因有许多:设计方面的原因床内受热面不知过少;外界条件变化锅炉负

7、荷突然变小或燃煤热值许多;运行条件的变化返料器突然停止返料,高温过热器区的大渣块落入床内,或压火过程操作不当。第四节循环流化床锅炉其他区域结渣一、高温过热器区结渣影响高温过热器结渣的主要因素:煤的种类,燃煤粒径分布,一、二次风分配和飞灰循环倍率。(1、燃煤种类的影响。(2、灰熔点低的煤易发生高温过热器结渣。(3、燃煤小于1mm颗粒的百分数太高,造成燃烧室上部燃烧份额偏大,燃烧室出口温度偏高,产生高温过热器结渣。(4、煤的灰分高,飞灰循环倍率过大,造成燃烧室出口温度偏高,引起高温过热器结渣。(5、二次风比率偏高,造成燃烧室出口温度升高,引起高温过热器结渣。采取措施:运行人员必须注意监视煤种和煤质

8、的变化及时调整燃煤粒度分布和一、二次风的比率,及飞灰循环倍率的大小,防止燃烧室出口烟温偏高和高温过热器区的二次燃烧。另外,在高温过热器区不知吹灰器,定期吹灰。如果发现结渣时就要施行人工打渣(加大风量,保持炉膛负压以免烧伤运行人员二、高温分离器结渣1、影响高温旋风分离器结渣的因素:(1、煤种的影响(主要是灰熔点的变低。(2、烟煤在分离器内燃烧回路份额比无烟煤大,二次燃烧产生的温升高,如果超过灰熔点是就易结渣。(分离器的作用:一是其分离作用,二是燃尽作用(3、煤的粒度的影响。(4、燃烧室内流化速度的影响。流化速度大,吹入分离器的物料的平均粒径大,数量多,造成二次燃烧强度加大,温升大,结渣的机会就大

9、。(5、二次风入口高度和二次风量大小的影响。二次风入口里布风板近,二次风量大,风口以上燃烧室内的气流速度和物料浓度加大。这样吹入分离器内的物料量和平均粒径均加大,两个因素的联合作用将导致分离器的二次燃烧温升变大,控制不好引起结渣。2、分离器内结渣对燃烧的不利影响(1、破坏了分离器内的气流场,造成分离效率变低,影响燃烧效率,降低锅炉蒸发量。(2、渣块在分离器内变大后在合适的情况下堵住料腿,小渣块则落入返料器内破坏正常返料。3、分离器内发生高温结渣的处理一旦结渣燃烧室出口烟气温度降低,锅炉蒸发量带不足,飞灰含碳量升高,分离器进出口之间的烟气压差加大。如判断分离器结渣后,立即采取锅炉降低负荷运行,并

10、寻求清渣措施。否则停炉进行。三、返料器内高温结渣1、返料器内高温结渣的原因(1、设计上的原因。返料器流化床和移动床面积及送风量都偏大,返料器变成了一个燃烧器,燃烧温度超过灰熔点而结渣。(2、运行上的原因。飞灰含碳量偏高,移动床送风量过大,造成移动床燃烧,燃烧温度超过灰熔点而结渣。(3、分离器和返料器料腿中的耐磨隔热层脱落,掉入返料器中,破坏了移动床和流化床的流动情况而产生低温结渣2、返料器结渣的判断(1、燃烧室下部温度迅速上升。(2、燃烧室出口温度迅速下降。(3、锅炉负荷下降。(4、飞灰含碳量上升。3、防止返料器结渣的措施(1、正确选定返料器移动床和流化床的风量和气流速度,防止返料器变成一个燃

11、烧器。(2、分布装设移动床和流化床送风量计,控制运行中的送风量,防止返料器中发生燃烧。(3、返料器上设计结渣、打渣孔。(4、一旦发现返料器结渣,应降低锅炉负荷,边运行、边清渣。(5、如果边低负荷运行、边清渣不能解决问题,申请压火停炉清渣。(6、如果结渣十分严重,短时间内压火清渣不能解决问题,最终采取停炉清渣。四、返料器料腿中结渣料腿高度:返料器料腿中的床料有一定的料柱高度。料腿之上的床料为希相流动,料腿中床料的流动属移动床流动。料腿中如果有被脱落的耐火层堵塞,发生床料流动受阻,有可能在受阻处结渣。五、返料器至燃烧室的连接管(称之为返料管结渣第五节循环流动床燃烧爆炸事故燃烧爆炸多发生在点火启动和

12、燃烧操作、调整过程中,在正常运行过程中很少发生燃烧爆炸事故。一、燃烧爆炸的基本条件(燃烧爆炸四要素(1、有大量的可燃气体,如H2、CO、HxHy等。(2、有氧气存在。(3、有明火。(4、在一个比较密或流通不好的容器内。四个条件同时具备才会发生燃烧爆炸。二、点火启动过程中的燃烧爆炸点火过程中有一个挥发份析出、着火燃烧,接着是焦炭的着火燃烧过程。在这个过程中氧量是过剩的。可燃气体燃烧爆炸四要因素中有三个要素存在。只要第四个爆炸因素一具备,就有发生燃烧爆炸的可能。三、燃烧调整、操作失误造成的燃烧爆炸事故调整燃烧和运行操作过程中操作失误造成大量燃料进入燃烧室,产生大量可燃气体,当遇空气,并达到可燃气体与爆炸比时,又有火星存在,爆炸立即发生。四、预防燃烧爆炸的措施(1、司炉人员务必了解燃烧爆炸四要素。(2、锅炉燃烧室上部都要设计防爆门,这样至少可减轻燃烧爆炸对设备的损坏。(3、风室要布置防爆门。(4、要