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2 低床压启动必要性
目前所有循环流化床锅炉和大部分煤粉锅炉启动,都需要燃油或燃气来完成点火、升温升压,再投煤断油。随着燃油(气)价格不断的上涨,使得发电企业锅炉启动用油成本越来越高,因而节约锅炉启动用油(气)已成为发电企业越来重视的节约挖潜项目之一。通过科技创新手段,锅炉采用低床压启动,缩短了机组启动时间,从而在大大节约了锅炉启动用油的同时,还大大降低了机组启动外购厂用电和所需除盐水的消耗。
3 低床压启动过程
京海发电公司两台机组在调试期间,每次启动床料厚度为850~1000mm,点火时一次风量为23万m3/h左右(临界流化风量17万m3/h),差压控制在7~9kPa,这样导致风机风量增加、压头增高,从投油到投煤大约需4~5h,不仅浪费燃油(每次启动燃油消耗47t),同时增加外购厂用电(每次外购电量28万kWh),对设备易造成风道非金属膨胀节爆破和锅炉尾部受热面再燃的危险。
3.1 考虑到以上因素,168h试运结束后,京海发电公司经过专业技术讨论和多方论证达成共识,在机组启动时,床料厚度由850~1000mm 降低至 650~700mm,一次风量由23万m3/h左右减少为16.5~18万m3/h,差压控制在3.5~4kPa,这样在锅炉启动时大大降低了一次风量,采取微流化点火方式,床料可以充分的吸收热量,热量损失小,提前达到投煤温度,从而减少机组冷态启动时间。提早投煤撤油断油,提前投入除尘器,减少环境污染,有效地减少飞灰颗粒对引风机叶轮的磨损,减少了风道非金属膨胀节爆破和锅炉尾部受热面再燃及低温结焦的风险,从而延长了锅炉受热面使用寿命。
3.2 在机组启动之前,床料选择至关重要,1mm 以下大约占到15%左右,8.5mm颗粒以上不超过10%,床料含碳量不超过5%,同时一定通过料层与空板阻力试验,可以全面地了解CFB基本的布风均匀性、料层阻力、空板通风阻力和热态模拟等情况,对于预见性地判断未来热态的调整行为有着非常重要的意义。
3.3 一般情况下,对应各料层厚度的冷态最低临界流化风量出现时,会在逐步加风升压过程中突然发生风室风压0.15~0.35kPa的下降值凹陷情况,此点极为重要。为此,建议在一次风机或增压风机作为流化风源料层试验时,在该拐点出现以前的加风幅度应当尽可能小,以便找准关系。
3.4 针对目前国产循环流化床锅炉风道燃烧器特点,点火配风时主流化风挡板开度根据关闭时的漏风程度应为0%~15%;目的使火焰集中不扩散冲向风室,增加火焰刚度,让床料充分吸收热量,而点火油枪中心风和夹层冷却风构成的点火风量比例应该为总流化风量的75%~90%。具体的比例以风道走势和截面积分配为准,同时兼顾风道燃烧器及分室各段温度,避免出现“窝火”烧损情况。
3.5 对于我们设计的煤种烟煤,在相邻三点床温达到420℃以上时或者平均床温达到350℃后,宜采取点动脉冲式试投煤引火方式。启动两台给煤机并将其出力调至6t/h,运行5分钟后停止给煤,监视氧量和平均床温以建立一个总体时间趋势概念。在前几分钟时间里,平均床温会有所下降,随后再升高,而氧量一开始维持不变,随后在平均床温升高之前,开始减小;记录将入炉的燃料全部完全燃尽所需的时间周期;这一时间周期应由开始给料计起,一直到出现最高平均床温和最低氧量止;现场在摸索熟悉后,可将此周期设定,但应注意煤质的不同会使周期发生变化;就地通过看火孔观察火星状态来确认着火可靠后,经两三次后方可连续给煤。在连续投煤后,床料逐渐增多,此时一次风量增加兼顾床温的温升率,防止炉膛内浇注料因温升过快,导致脱落。
3.6 在安全的前提下可适当提前撤油枪的时机,多数情况下650~780℃床温为第一支床下点火油枪撤出的时机,800℃前可撤出全部点火油枪,以防温升过快结焦和爆燃,形成燃油向纯燃煤的良好温升过渡关系,但必须兼顾返料温度。
3.7 在排烟温度达到80℃以上,直接投入电袋除尘器电区,在剩余两只油枪及排烟温度达到90℃,可以直接投入电袋除尘器的袋区,以减少引风机的负荷,重要是减少引风机叶轮磨损,同时也减少SO2排放。
3.8 东锅厂设计锅炉的给煤口和下二次风口偏低(给煤口和下二次风口的中心距离布风板标高750mm),当大量床料流化起来,给煤口和下二次风口附近背压增加,尤其启动时一次风量和二次风量不易过大。这样造成播煤阻力和二次风压增大,煤很难到达炉膛后部,导致床温不均匀,受热面吸热不均匀,影响到汽温不均,严重导致炉膛低温结焦。同时由于下二次风压穿透能力减弱,将导致灼热的床料流到下二次风口,这对下二次风口的金属受到严重磨损和交变的热应力,严重下二次风口与炉膛接口处裂缝使高温热床料喷射到炉膛外,不仅污染了环境,增加劳动力,更重要威胁到人身安全,有一次大量高温处理喷射到外部,导致锅炉压火处理。
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