130t／h循环流化床锅炉烘炉技术.pdf

工业锅炉 2 0 1 6年第 1 期 总第 1 5 5期 文章编号 1 0 0 4 8 7 7 4 2 0 1 6 0 1 - 0 0 5 4 - 0 3 D O I 1 0 ． 1 6 5 5 8 ／ j ． e n k i ． i s s n 1 0 0 4 - 8 7 7 4 ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 1 3 1 3 0 t ／ h循环流化床锅炉烘炉技术 张磊 ． 卢如飞 金华宁能热电有限公司， 浙江 金华 3 2 1 0 0 0 Th e Dr y i ng - o u t Te c h n o l o g y o f On e 1 3 0 t ／ h Ci r c u l a t i n g F l u i d i z e d Be d Bo i l e r ZHANG L e i ．LU Ru f e i J i n h u a N i n g n e n g T h e r m a l P o w e r C o ． ， L t d ． ， J i n h u a 3 2 1 0 0 0， Z h i a n g ， C h i n a 摘要 新安装的锅炉在正式投产前 ， 必须进行缓慢烘炉， 使炉墙 中的水分缓慢逸出， 确保 炉墙热态运行的质量。耐火耐磨内衬材料施工后的烘干过程直接关系到内衬材料的施工质量 和性能。传统的燃木柴 燃油的烘炉方法已不宜用于大型循环流化床锅炉的烘炉。金华某热 电厂 1 3 0 t ／ h C F B锅炉采用高温烟气烘炉法， 完全满足了该锅炉的烘炉要求， 为其他电厂循环流 化床锅炉的烘炉积累经验， 值得借鉴和推广。 关键词 循环流化床锅炉； 烘炉 ； 技术 中图分类号 T K 2 2 6 ； T K 2 2 9 ． 6 6 文献标识码 B O 设备介绍 金华某热 电厂 1 3 0 t ／ h循环流化床锅炉 ， 额定 蒸汽压力为 9 ． 8 1 M P a ， 额定蒸汽温度为 5 4 0℃ ， 设 计给水温度为 2 1 5℃ ， 锅炉排烟温度 为 1 4 0 q C 。锅 炉采用 自然循环 、 单锅筒立式结构 ， 露天布置 ； 集 中 大直径下降管； 炉膛为全膜式水冷壁悬吊封闭结构 ， 采用水冷布风板 、 水冷风室 ； 分离器为悬 吊结构 、 全 膜式水冷旋风分离器； 过热器为对流 辐射型式， 设 有两级喷水减温器调节汽温， 负荷调节比大； 省煤器 采用两级布置 ； 空气预热器采用卧式管箱 ， 一二次风 并列布置。 该循环流化床锅炉与国内其他厂锅炉区别在 于 水冷旋风分离器采用膜式壁结构 ， 在其 内壁加焊 密集销钉 ， 再浇铸 6 0 m m厚 的高温耐磨 内衬 ， 炉墙 材料厚度由绝热式旋风分离器 3 0 04 0 0 m m 降至 5 0～ 6 0 m m， 使其耐火材料大大减少 ， 锅炉启动不受 耐火材料升温的限制， 冷态启动由6 8 小时缩短到 3～ 4小时， 温态启动只需 1 ～2小时 ， 极热态启动只 需 3 O～ 4 5分钟， 可极大节省启动用燃油的费用⋯。 由于水冷分离器耐火材料与分离器热稳定性好 ， 耐 火材料不易因锅炉频繁启停而产生脱落现象 ， 而绝 热旋风分离器炉墙 由于热稳定性差 ， 炉墙材料在锅 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 8 - 0 4 第 一 作 者 张 磊 1 9 7 7一 ， 男 ， 学 士 学位， 历任公司设备 操作员、 技术员、 主 任工程 师、 总值长 、 运行部副经理 ， 2 0 1 2 年起 任 金 华 宁 能 热 电有 限公 司副 总 经 珲 炉频繁启停时由于热应力易产生剥落现象 ， 故水冷 旋风分离器炉墙材料使用寿命由绝热式旋风分离器 的 1 年增加到5 年以上， 可大大降低用户的运行 、 检 修成本 。 1 常规烘炉 工艺 循环流化床锅炉通常采用火焰烘炉方法进行烘 炉。具体方法为 在燃烧室 中部堆架木柴 ， 点燃后使 火焰保持在中央 ， 利用 自然 通风保持小火 ， 缓慢烘 炉 ， 烘炉升温不能大于 1 0℃／ 小时。温升由过热器 前的温度测点来控制 ， 烘炉时间为 46天 ， 若炉墙 比较潮湿 ， 应适当减慢升温速度 ， 延长烘炉时间。 此方法 的主要特点是无需使用燃油 、 危险性较 低 ， 但稳定控制温度较难 、 人工使用较多、 炉膛 内吸 热不均 ， 烘炉效果一般。 2 烘炉工艺优化 本公司采用高温热烟气烘炉法对循环流化床锅 炉进行烘炉。用烟气发生器作为加热热源 ， 在炉外 产生热烟气 ， 将热烟气通过导烟管引到需烘干 的区 域 ， 在烘干部位附近分 区、 多点布置 ， 使得锅炉炉墙 温度能够得到均匀分布。 2 ． 1 烘炉前具备条件 1 锅炉烟气系统安装完成 ， 引风机 出 口烟道 风门可操作 ， 其余风门可以关闭； 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 运行与管理 1 3 0 t ／ h循环流化床锅炉烘炉技术 5 5 2 为防止烟气及热 量散失 ， 除热 烟气通人孔 外 ， 其余 门孔 应 堵 严 如 吹 灰孔 、 落 渣 口、 入煤 口 等 ； 3 炉 内所有耐火耐 磨材料砌筑完毕 ， 并 自然 养护 7天 以上 实际上该 C F B锅炉筑炉完成后已 自 然养护半年时间， 更有利于烘炉效果 的提高 ； 4 锅炉各部位膨胀 指示器安装齐备 ， 支撑 吊 杆安装齐全 ， 所有 弹簧 吊架的定位销在烘炉 开始前 拆除 ； 5 消防系统经验 收并具备投运条件 ， 锅炉照 明可 以使用 ； 6 工业水系统 、 除氧器 系统调试完 毕并具备 投运条件 如除氧 给水 系统未完善 ， 也可使用锅炉 疏水泵上水来完成 ； 7 锅炉汽水 系统 、 排污 系统及疏 水系统安装 完毕并验收合格 ； 8 炉膛 、 分离器 、 分 离器 出 口烟道 、 点火风道 等部分 D C S烟温测量系统校准并具备投运条件 ； 9 锅炉生火排气 电动 门经调试开关灵 活、 不 泄露； 锅炉汽包水位计安装完毕并具备投运条件； 锅 炉水位、 压力监 视系统 包括锅炉 汽包 水位控制室 监视系统 调试完毕并具备投运条件 ； 1 0 锅炉燃 油点火系统安装 完毕 并经过压力 试验 ， 具备投运条件。 2 ． 2烘炉过程 耐火耐磨材料在干燥过程中， 在 8 0～1 1 0 oC时 析出游离水 ， 在 2 0 0 3 3 0 o C时析 出结 晶水 。由于耐 火耐磨材料密度大 ， 锅炉内衬具有相当的厚度 ， 水分 缓慢均匀析出并使其体积达到稳定状态极为 困难 ， 干燥过程是烘炉的重要环节_ 2 J 。 2 ． 2 ． 1 烘炉机启动 烘炉机布置位置如图 1 。 1 启动风室烘炉机 ， 以小油量低烟温投运 ， 稳 燃后逐步加大油量 ， 按升温曲线升温和保温。 2 启动炉膛烘炉机 ， 以小油量低烟温投运 ， 稳 燃后逐步加大油量 ， 按温升曲线进行升温和保温。 3 启动 回料 阀立 腿烘炉机 ， 以小油量低烟温 投运 ， 稳燃后逐步加大油量 ， 按温升曲线进行升温和 保温 。 4 启动炉膛上部 出 口烘炉机 ， 以小油量低 烟 温投运 ， 稳燃后逐步加大油量 ， 按温升 曲线进行升温 和保温。 5 启动分 离器出 口烘炉机 ， 以小油量低 烟温 投运 ， 稳燃后逐步加大油量 ， 按温升曲线进行升温和 保温 。 炉 图 1 烘炉机布置位置 烘炉机的启停根据温度情况控制。图 1所示为 第一阶段中低温烘炉曲线； 图2所示为第二阶段高 温烘炉曲线 ， 该阶段烘炉一般放在锅炉点火 冲管前 进行 ， 重点是控制好升温速度。 0 {醛 赠 ／ | ．， l ， ‘ 自 然 冷 j ， ， ／ } ．} 7 2 9 6 1 2 0 1 4 4 1 6 8 时间／ h 第一阶段中低温烘炉曲线 烘炉 时间／ h 图 3 第二阶段高温烘炉曲线 2 ． 2 ． 2 温度控制 在烘炉过程中， 要观察炉膛 内、 风室内、 分离器 、 返料口等处的温度， 检查各个温度的偏差。烘炉温 度的控制要综合考虑各个位置 的温度 烘炉温度监 2 图 掩 O 咖跏{堇伽湖伽湖瑚m 0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 6 工业锅炉 2 0 1 6年第 1期 总第 1 5 5期 测点如表 1 ， 以其部位 的温度平均值作 为特征温 度 。为确保尾部烟道上 的电袋 除尘 、 湿法脱硫设备 安全 ， 排烟温度也要时刻关注 ， 一般 电袋除尘器入 口 不超过 2 0 0℃ ， 脱硫塔入 口不超过 1 0 0℃ ， 否则进行 喷淋降温处理。 表 1 锅炉烘炉温度监测点分布 2 ． 2 ． 3 烘炉操作注意事项 1 烘炉前 ， 锅炉应按运行 规程上水至汽包正 常水位以上 1 0 0 m m位置 ； 2 烘炉期间 ， 根据烘炉温度 ， 锅筒压力可以逐 步升高 ， 过程中关闭排气门， 适当开启锅炉疏水阀进 行疏水 ， 形成水循 环 ， 保证锅炉 的锅水 温度更加均 匀。根据需要进行升压 ， 烘炉 中后期锅筒压力可能 升高至 3 M P a 。如锅炉给水泵不能上水 ， 需通过锅 炉疏水泵进行上水 ； 压力 降至 0 ． 8 MP a范 围内锅 炉 即可上水 ， 上水过程中注意监视锅炉汽包水位 。 3 烘炉期间监视尾部竖井和空气预热器前的 上接第 5 0页 可以节约资金约 1 1 ． 7万元 ； 氮氧化物初始浓度降低 约 3 0 ％， 单台锅炉每天可节约氨水耗量 1 ． 5～ 2 m ， 滴度 1 2 0 t t ， 折合液氨 0 ． 1 5 3 t ， 折合 3 3 6元 ， 每年可节 约费用 1 2 ． 3万元。 综合经济效益为 2 4万元／ 年／ 台 ， 每台改造投资 成本不足 1 5万元 ， 回收期约为 7 ． 5个月。 5总体评价 烟气再循环燃烧可以显著改善循环流化床锅炉 过氧燃烧 、 氮氧化物初始浓度高的问题 ， 采用合适 的 烟气温度 ； 4 烘炉期 间应巡 回检查锅炉和烟道膨胀 ， 并 记录所有膨胀数据 ， 对 比锅炉设计膨胀值 ， 如有问题 应及时检查 。 5 锅炉补水时要注意锅筒上下壁温差不能超 过 4 0 c C 0 6 烘炉过程中注意数据收集 与分 析 ， 及时进 行各项工艺调整。 3 结语 严格的烘炉措施可使得浇注料内水分蒸发 ， 使 材料产生化学变化 ， 经历烧结过程 ， 其强度、 抗折性 都增强 。因此烘炉 的整个 过程要特别注意缓慢加 热 ， 烧结烘干均匀 ， 对温度严格控制 ， 以达到理想的 烘炉效果。 根据烘炉 曲线 ，1 3 0 t ／ h锅炉烘炉结束后 ， 按烘 炉试块取样分析结果进行验收 ， 耐火耐磨材料 的残 余水分小于2 ． 5 ％， 符合烘炉质量标准。瞄 参考文献 [ 1 ] 岑可法， 倪明江． 循环流化床锅炉理论设计与运行[ M] ． 北京 中国电力出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 2 ] 李恩． 3 0 0 MW循环流化床锅炉烘炉技术 [ J ] ． 东方电气 评论 ， 2 0 0 8 1 2 4 2 4 5 ． [ 3 ] 单连文． 循环流化床锅炉烘炉技术的优化[ J ] ． 工业锅 炉 ， 2 0 0 7 5 4 5 4 7 ． 循环量不会影响锅炉正常运行 ， 尤其适合运行时问 较长的锅炉改造 ， 投资省， 效益显著 ， 应用前景广阔。 链 参考文献 [ 1 ] 刘德昌， 闫维平． 流化床燃烧技术 [ M] ． 北京 中国电力 出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 2 ] 胡满银， 乔欢 ， 杜欣， 等． 烟气再循环对炉内氮氧化物生 成影响的数值模拟[ J ] ． 华北电力大学学报， 2 0 0 7 6 7 78 2． [ 3 ] 王贺岑， 王炜， 杨宏军． 洛阳热电厂 4 2 0 t ／ h锅炉烟气再 循环应用试验研究[ J ] ． 中国电力， 2 0 0 1 ， 3 4 1 1 61 7 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m