01丨循环流化床锅炉的燃烧过程概述 固体燃料通过流化风吹起而呈现出一种类似流体的运动,在炉膛内以一种特殊的气固流动状态燃烧放热,离开炉膛的颗粒又被分离并送回炉膛循环燃烧。 02丨循环流化床锅炉组成 循环流化床锅炉主要有冷风室、布风床(板)、燃烧室、分离器、返料器、尾部烟道等组成燃烧循环系统。其特性:
03丨循环流化床锅炉料床差压 料床下冷风室压力和密相区顶部压力接入差压表计作为燃烧控制和排渣的参数,是判断炉膛内燃烧安全、稳定、经济的最重要的指标。 循环流化床锅炉的稳定燃烧主要取决于:床压的稳定和返料的正常,形成一个完整的连续不间断的循环,稳定的料床差压是保证稳定燃烧的基础。 循环流化床锅炉料床上的料位在循环流化状态是虚拟的,我们可以获得相对真实的料床差压,我们用料床差压来表示料床上的物料多少,料床差压大就表示料床上的物料多,料床差压小就表示料床上的物料少。 循环流化床锅炉给煤机送入炉膛内的燃煤在循环物料中所占的比例很小,随着负荷的增加逐渐加大,新增加的燃煤在整个循环物料中的重量比还是很小,但是其释放出的热量所占比例却很大。随着负荷的增加,炉膛内的循环物料就越来越多,为了保证燃烧安全、稳定、经济运行,我们必须维持合适的料床差压,这就需要增加排渣量;反之,负荷降低,炉膛内的循环物料越来越少,为了保证燃烧安全、稳定、经济,我们必须维持合适的料床差压,这就需要减少排渣量。在正常运行中,排渣量是根据负荷变化而变化的(相同煤种),也可以说:排渣量是为了适应料床差压而确定多少的。 大家应该明确:相同一次风量(指一次风机转速),料床上物料多,相对应对料床差压就大;料床上物料相同,一次风量增大(指一次风机转速),料床差压也对应的相对增大。正常运行中,在一次风机转速不变的情况下,料床差压增大,进入冷风室的一次风量降低,一次风风压升高,炉膛内物料流化燃烧正常,当冷风室一次风风压﹥9.0KPa,适当增加冷渣机除渣量,降低料床差压维持在规定范围内。 循环流化床锅炉任何负荷工况,料床差压都可以维持在一个相对燃烧安全、稳定、经济的值,料床差压也可以维持在其它数值,是由值班操作员在操作过程中确定的(需要技术管理人员引导)。通过对近一段运行情况的观察分析,相对安全、稳定、经济的料床差压应维持在7.0KPa—7.5KPa之间,在正常实际操作中应确保料床差压在6.5KPa—8.0KPa范围内,并防止料床差压大的波动。 (根据炉子具体而定) 循环流化床锅炉是依靠冷风室的一次风将燃煤托起并处于气固流动状态,也就是我们说的流化状态燃烧放热。这里有一个概念临界流化风量,是在冷态通过试验得到的,这是物料流化最小一次风量,在热态运行中为了保证物料处于流化状态,一次风量远远大于临界流化风量,冷风室风压维持在8.0KPa—9.0KPa之间能够满足低负荷和高负荷的变化需要(一次风机转速应控制在88%以下较稳妥)。一次风是物料在料床上处于流化状态的动力源,一次风在流动过程中受到布风板和物料的阻力而形成料床差压,我们上面说过:料床差压代表料床上物料的多少。 料床差压维持在7.0KPa—7.5KPa之间:
料床差压过大﹥8.5KPa以上,燃尽灰渣量过大,在循环过程中增大对受热面的磨损。甚至造成一次风量不足,辅机电耗量大,甚至影响带负荷;料床差压﹤6.5KPa,未燃尽的燃料(可燃物)在灰渣中占比例较大,即增加热量损失又增加燃煤消耗,同时还容易造成喷渣,影响安全生产。特别要说明的:这里有一个临界点的问题,在排渣过程中料床上的物料还有一个封闭(或密封)作用,冷风室的风量一旦冲破料层临界点(一般料层差压6.0KPa以下),大量一次风风量突然从冷风室进入炉膛,就容易造成喷渣;如果连续排渣量过大,甚至料层差压在6.0KPa以上也能造成喷渣,这是大量排渣对料层的较大扰动引起的,当冷渣机转速﹥25%排渣可燃物明显增多。 排渣量的多少也就是冷渣机转速的大小,根据料床差压变化趋势,要参考冷渣机转速反馈平均值,根据负荷变化做出相对提前的判断,确定冷渣机转速,防止料床差压变化幅度过大,避免对炉內燃烧造成较大扰动。大家可以通过历史数据线,查阅以前的运行状况,料床差压大幅波动,很可能伴随冷渣机入口喷渣,这时的料床差压曲线都处于谷底且料床差压低于6.0KPa,炉膛负压都伴有较大波动,汽温汽压也受到较大影响,甚至出现超温超压现象,严重威胁到循环流化床锅炉燃烧的安全、稳定、经济运行。 因此,我们要加强对料床差压的监视和调整,充分认识调整好料床差压对炉内燃烧的重要性,要根据负荷变化和料床差压曲线进行调整,调整幅度不宜过大,要勤调整、及时调整,确保循环流化床锅炉燃烧的安全、稳定、经济运行,对锅炉来说:如果燃烧稳定,相对应对汽温汽压和水位更容易调整,也更加稳定。 随着循环流化床锅炉在国内的推广,锅炉操作人员的操作水平有了很大提高,对正常运行中的一些参数(如:汽温、汽压、床温)的控制基本都能掌握,但对复杂的物料循环系统的控制,一些新投产锅炉操作人员,还不能完全掌握。料层差压和炉膛差压是物料循环系统中两个主要控制参数,是反映炉内物料及循环灰量多少的两个主要主参数,反映了锅炉物料循环系统的运行情况,对锅炉的稳定运行有很大影响,正常运行中床温、负荷等参数与其有极大关系,运行过程中,根据工况将料层差压、炉膛差压调整到最佳数值,可以使锅炉的灰渣可燃物及飞灰可燃物损失大大降低,从而提高锅炉效率及经济效益,节约能源。 04丨料层差压的概念 料层差压是表征流化床料层高度的物理量,一定的料层高度对应一定的料层差压。因为在流化状态下,流化床的料层差压,同单位面积上布风板上流化物料的重力与流化床浮力之差大约相等,对于正在运行的流化床锅炉,根据燃用煤种和料层差压来估算料层厚度是十分有用的。 05丨料层差压的高、低对燃烧的影响 料层差压对流化床锅炉的稳定运行有很大影响,料层过薄,料层容易吹穿而产生沟流,流化不均而引起局部结渣,难以形成稳定的密相区,同时还会造成放渣含碳量高,燃烧不完全,增加了灰渣热损失。料层过厚会增加风机压头,气泡增大,扬析夹带量增大,流化质量下降,底部大颗粒物料沉积,危及安全运行,风机电耗增加,锅炉效率下降。因此,料层厚度应维持在适当的范围,一般认为500mm左右为好。 06丨如何控制料层差压 正常运行中,风门开度是不变的,如料层差压增加,说明料层增厚,可以采取排放冷渣来减薄料层,注意一次排放量不要太大,以免影响流化,排放后应将冷渣门关严以免漏入冷风引起冷渣管结渣,如有条件最好采取连续排渣。不同厂家料层差压的测量方式不同,一般采用风室静压,作为参照,风室静压等于布风机阻力加料层阻力。在冷态试验中测定不同风量下的布风板阻力,运行中可以通过风室静压,估算料层差压和料层厚度。 对于0≤13mm的物料,为保证最低流化风量,风室静压要控制在8KPa以上,这时对应的料层差压为正常运行料层控制的最小值。循环流化床锅炉用一次风机、风压相对煤粉炉风机风压较高,运行中有风道撕裂现象,风机压头和风道的强度、风室的设计静压值也就决定了风室静压控制的最大值,正常运行中一般都要留有余量。 以上最谈到的是料层差压控制的最小值和最大值,提供了控制的最大上下限,运行稳定后,应寻找控制的最佳值。 料层差压随时间的变化曲线,斜率最小时对应的料层差压数值为最佳值。现在一般采用DCS控制,微机可以做出料层差压曲线,曲线斜率最小时,对应料层差压为最小。如果没有DCS微机控制,也可凭经验。放渣后,床温升高,说明料层控制过厚,放渣后,床温下降,说明料层控制过薄。 07丨炉膛差压的概念 炉膛差压是表征流化床上部悬浮物料浓度的量,炉膛上部空间一定的物料浓度,对应一定的炉膛差压,对于同一煤种炉膛上部物料浓度增加,炉膛差压值越大,炉膛差压与锅炉循环灰量成正比。 08丨控制炉膛差压的意义 流化床内物料粒子浓度是决定炉膛上部蒸发受热面传热强度的主要因素之一,试验表明,床、管之间放热系数随粒子浓度成直线关变化。因此,锅炉炉膛差压越高,锅炉循环灰量越大,将有更多的循环灰被带到炉膛上部悬浮段参加二次燃烧,锅炉出力也就越大。对于同一煤种,物料浓度增加,炉膛差压值增大,对炉膛上部蒸发受热传热强度越大,锅炉出力越强,反之锅炉出力越弱。循环流化床锅炉密相区中,燃料燃烧在密相区的燃烧热,有一部分由循环系统的返回料来吸收,带到炉膛上部放热,才能保持床温的稳定,如果循环量偏小,就会导致密相区放热过大,流化床温度过高,无法增加给煤量,带不上负荷,因此,足够的循环灰量是控制床温的有效手段。 09丨如何控制炉膛差压 控制炉膛差压主要靠调整循环灰量来实现,当循环灰量少,炉膛差压小,床温偏高,不能满足负荷的需要时应适当增加二次风量及给煤量,这样炉膛上部颗粒浓度增加,燃烧份额也得到增加,水冷壁的吸热量增加,旋风分离器入口物料浓度增加,物料循环量增加,负荷增加。有时因燃料含灰量高,循环量逐渐增大,床温过低燃烧无法维持,这时应放掉一部分循环灰,来降低炉膛差压。
山东枣庄华电 李春彪 电话:18863291077 循环流化床锅炉的燃烧过程,简单的描述就是:固体燃料通过流化风吹起而呈现出一种类似流体的运动,在炉膛内以一种特殊的气固流动状态燃烧放热,离开炉膛的颗粒又被分离并送回炉膛循环燃烧。 循环流化床锅炉主要有冷风室、布风床(板)、燃烧室、分离器、返料器、尾部烟道等组成燃烧循环系统。其特性: 1. 沿布风床垂直方向固体颗粒的浓度由高逐渐降低。 2. 床层任一平面颗粒压力基本相等。 3. 床层任一平面颗粒温度分布平均。 4. 炉膛内气固流动具有流体的基本特性。 5. 炉膛内料床上颗粒混合良好。 6. 循环流化床锅炉热惯性大(燃烧稳定)。 7. 循环流化床锅炉对燃料的适应性强。 8. 一次风和返料风都具有自平衡能力(一定范围内) 循环流化床锅炉料床差压:料床下冷风室压力和密相区顶部压力接入差压表计作为燃烧控制和排渣的参数,是判断炉膛内燃烧安全、稳定、经济的最重要的指标。 循环流化床锅炉的稳定燃烧主要取决于:床压的稳定和返料的正常,形成一个完整的连续不间断的循环,稳定的料床差压是保证稳定燃烧的基础。 循环流化床锅炉料床上的料位在循环流化状态是虚拟的,我们可以获得相对真实的料床差压,我们用料床差压来表示料床上的物料多少,料床差压大就表示料床上的物料多,料床差压小就表示料床上的物料少。 循环流化床锅炉给煤机送入炉膛内的燃煤在循环物料中所占的比例很小,随着负荷的增加逐渐加大(UG-220/13.7-M循环流化床锅炉,循环倍率是20—25),新增加的燃煤在整个循环物料中的重量比还是很小,但是其释放出的热量所占比例却很大。随着负荷的增加,炉膛内的循环物料就越来越多,为了保证燃烧安全、稳定、经济运行,我们必须维持合适的料床差压,这就需要增加排渣量;反之,负荷降低,炉膛内的循环物料越来越少,为了保证燃烧安全、稳定、经济,我们必须维持合适的料床差压,这就需要减少排渣量。在正常运行中,排渣量是根据负荷变化而变化的(相同煤种),也可以说:排渣量是为了适应料床差压而确定多少的。 大家应该明确:相同一次风量(指一次风机转速),料床上物料多,相对应对料床差压就大;料床上物料相同,一次风量增大(指一次风机转速),料床差压也对应的相对增大。正常运行中,在一次风机转速不变的情况下,料床差压增大,进入冷风室的一次风量降低,一次风风压升高,炉膛内物料流化燃烧正常,当冷风室一次风风压﹥9.0KPa,适当增加冷渣机除渣量,降低料床差压维持在规定范围内。 循环流化床锅炉任何负荷工况,料床差压都可以维持在一个相对燃烧安全、稳定、经济的值,料床差压也可以维持在其它数值,是由值班操作员在操作过程中确定的(需要技术管理人员引导)。通过对近一段运行情况的观察分析,相对安全、稳定、经济的料床差压应维持在7.0KPa—7.5KPa之间,在正常实际操作中应确保料床差压在6.5KPa—8.0KPa范围内,并防止料床差压大的波动。 锅炉圈【 ID:cfb12315】分享锅炉知识,笑傲技术江湖!电厂锅炉运行必备公众号,运行调整、现象分析、事故处理、技术资料,一网打尽! 循环流化床锅炉是依靠冷风室的一次风将燃煤托起并处于气固流动状态,也就是我们说的流化状态燃烧放热。这里有一个概念临界流化风量,是在冷态通过试验得到的,这是物料流化最小一次风量,在热态运行中为了保证物料处于流化状态,一次风量远远大于临界流化风量,冷风室风压维持在8.0KPa—9.0KPa之间能够满足低负荷和高负荷的变化需要(一次风机转速应控制在88%以下较稳妥)。一次风是物料在料床上处于流化状态的动力源,一次风在流动过程中受到布风板和物料的阻力而形成料床差压,我们上面说过:料床差压代表料床上物料的多少。 料床差压维持在7.0KPa—7.5KPa之间: 1.辅机电耗相对较低。 2.灰渣含碳量相对较低。 3.炉內燃烧适应能力强。 4.相对远离喷渣临界点。 料床差压过大﹥8.5KPa以上,燃尽灰渣量过大,在循环过程中增大对受热面的磨损。甚至造成一次风量不足,辅机电耗量大,甚至影响带负荷;料床差压﹤6.5KPa,未燃尽的燃料(可燃物)在灰渣中占比例较大,即增加热量损失又增加燃煤消耗,同时还容易造成喷渣,影响安全生产。特别要说明的:这里有一个临界点的问题,在排渣过程中料床上的物料还有一个封闭(或密封)作用,冷风室的风量一旦冲破料层临界点(一般料层差压6.0KPa以下),大量一次风风量突然从冷风室进入炉膛,就容易造成喷渣;如果连续排渣量过大,甚至料层差压在6.0KPa以上也能造成喷渣,这是大量排渣对料层的较大扰动引起的,当冷渣机转速﹥25%排渣可燃物明显增多。 排渣量的多少也就是冷渣机转速的大小,根据料床差压变化趋势,要参考冷渣机转速反馈平均值,根据负荷变化做出相对提前的判断,确定冷渣机转速,防止料床差压变化幅度过大,避免对炉內燃烧造成较大扰动。大家可以通过历史数据线,查阅以前的运行状况,料床差压大幅波动,很可能伴随冷渣机入口喷渣,这时的料床差压曲线都处于谷底且料床差压低于6.0KPa,炉膛负压都伴有较大波动,汽温汽压也受到较大影响,甚至出现超温超压现象,严重威胁到循环流化床锅炉燃烧的安全、稳定、经济运行。 锅炉圈【 ID:cfb12315】分享锅炉知识,笑傲技术江湖!电厂锅炉运行必备公众号,运行调整、现象分析、事故处理、技术资料,一网打尽! 因此,我们要加强对料床差压的监视和调整,充分认识调整好料床差压对炉内燃烧的重要性,要根据负荷变化和料床差压曲线进行调整,调整幅度不宜过大,要勤调整、及时调整,确保循环流化床锅炉燃烧的安全、稳定、经济运行,对锅炉来说:如果燃烧稳定,相对应对汽温汽压和水位更容易调整,也更加稳定。 化床锅炉基本知识中国特种设备安全与节能促进会 2023-04-20 18:01 发表于北京 新闻资讯 循环流化床锅炉基本知识 1.锅炉三大额定参数:额定蒸汽温度,额定蒸汽压力,额定蒸发量。 锅炉三大主要参数:主蒸汽温,主蒸汽压,水位。 锅炉三大安全附件:安全阀,压力表,水位计。 2.床料和物料:冷态启动时加入的物料称作床料,把运行中的床料称作物料。 3.物料浓度:是指炉膛内的物料量占整个燃烧区的分量。 4.料层厚度:是指密相区静止时的料层尺寸。料层厚度大运行时料层差压就高。 5.料层差压:是表征流化床运行时料层高度的物理量,一定的料层高度对应一定的料层差压。 6.炉膛差压:是指稀相区的压力与炉膛出口的压力之差,是表征流化床上部悬浮段物料浓度多少的量。炉膛差压越高炉膛内的传热系数就越高。它还是反映返料装置是否正常的参数,返料器堵塞后炉膛差压会突然降低,甚至到零。 7.临界流化风量:当床层由静止状态转变为流化状态时的最小风量,称为临界流化风量。 8.物料循环倍率:由物料分离器捕捉下来的,且返送回炉膛的物料量与给进的燃料量之比。循环灰越多,循环倍率就越高;在一定范围内燃料颗粒度越低,循环倍率就越高;分离器效率越高,循环倍率就越高;在安全范围内循环倍率越高,回料系统越稳定。 9.锅炉烟气含氧量:直接反映了炉内的燃烧工况,它表示炉内燃料燃烧后的烟气中所含氧量占烟气的百分比,一般为0~20%。反映了风煤的配比情况,有助于运行人员及时分析发现燃烧异常,合理控制过量空气系数,避免锅炉发生结焦或灭火以及加煤过多等事故的一个重要参数,又被称为运行人员的眼睛。 10.何谓炉膛出口压力,监视炉膛出口压力有何意义? 答:是反映炉内动力工况最直接的一个参数依据。炉内燃烧异常、风煤供给量变化或动力设备异常、外界负荷变化、汽水侧泄漏等,任何一方发生变化都会使炉膛出口压力发生变化。所以,随时监视炉膛出口压力有着至关重要的意义。 11.底料:点火前在布风板上铺设的一定厚度,一定颗粒级配,一定含碳量的床料,称为底料。 12.高温结焦:床层温度整体较高,而流化正常时结焦。 13.低温结焦:床层整体温度较低,低于灰渣变形温度,由于局部超温或低温烧结引起的结焦。 14.夹带和扬析:夹带是发生在床层表面气泡破裂时逸出去固体颗粒的的现象。任何操作速度的变化,都会改变所夹带的床层颗粒份额。扬析是烟气从混合物中带走细粉的现象,它可以发生在自由空域内的任何高度。 15.烟气露点:燃料在燃烧时生成的SO2,SO3,在换热面的外表面结露时的温度。 16.什么是燃烧室的热平衡? 答:燃料在燃烧室内沿高度上、中、下各部所释放出的热量与受热面吸收热量(含炉膛散热量)的平衡。 17.何谓燃烧份额? 答:燃料在各燃烧区域内释放出的发热量占燃料总发热量的百分比。 18.如何判断锅炉温度场的好坏? 答:只有达到燃烧室的热平衡,炉内才有一个较均匀、理想的温度场,一般来说,循环流化床锅炉燃烧室内温度差(纵向、横向)在20℃左右,最大不超过50℃。炉内各部才能保证实现设计的放热系数,各种才能吸收到所需足够的热量,从而达到各部的热量平衡,保证锅炉的出力,且不会发生局部过热、物料结焦等现象。燃烧份额的分部合理与否直接影响锅炉温度场的好坏。 19.何谓锅炉热平衡? 答:锅炉热平衡就是指送入锅炉的总热量与工质吸收有效利用的热量以及全部热损失热量收支平衡的关系。 即:Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 Qr----送入锅炉的热量 Q1-----锅炉机组的有效利用热量 Q2----排烟热损失 Q3----化学不完全热损失 Q4----机械不完全热损失 Q5----散热损失 Q6----灰渣的物理热损失 锅炉热效率:锅炉有效利用热量与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比,它表明燃料输入炉内的热量被有效利用的程度。 测定方法有:正平衡法和反平衡法 正平衡法:指直接确定输入锅炉的热量Qr和锅炉有效利用热Q1则效率=Qr/Q1 反平衡法:指通过确定锅炉的各项热损失,然后按照效率=1-q2-q3-q4-q5-q6计算得出。 用测出的锅炉各项热损失(q2、q3、q4、q5和q6)的方法求得锅炉热效率的方法称为反平衡法。 η=ql= 100%-q2-q3-q4-q5-q6 式中: q1——有效利用热量占送入锅炉总热量的百分数; q2——排烟热损失占送入锅炉总热量的百分数; q3——化学不完全燃烧热损失占送入锅炉总热量的百分数; q4——机械不完全燃烧热损失占送入锅炉总热量的百分数; q5——散热损失占送入锅炉总热量的百分数; q6——灰渣物理热损失占送入锅炉总热量的百分数。 由于反平衡法不但可以确定锅炉的效率而且还可以确定锅炉的各项损失因而可以了解锅炉工作情况并能找出提高锅炉效率的途径,加之反平衡法不要求试验期间严格保持锅炉负荷不变,所以广泛采用。 锅炉净效率:扣除自用排汽、水、电能消耗后的效率,称为净效率 20.如何强化燃烧,减少不完全燃烧损失? (1)合理设计,改造炉膛形状; (2)合理设计布风板,以及风帽的布置,恰当的风帽开孔率; (3)合理的设计二次风开口位置,恰当的组织二次风,加强气流的混合和扰动; (4)要有足够的炉膛容积; (5)高效的分离装置、稳定可靠、连续可调的回料系统。 21.如何减少排烟损失? 1)防止受热面积灰由于灰的传热系数很小,锅炉受热面积灰会增加受热面的热阻,同样大的锅炉受热面积,如果积灰,传给工质的热量将大幅度减小,会提高炉内和各段烟温,从而使排烟温度升高。在运行中应定期进行受热面吹灰,停炉检修时应全面清理受热面积灰,可减轻和防止积灰,保持排烟温度正常。 2)注意给水温度的影响。锅炉给水温度降低会使省煤器传热温差增大,省煤器吸热量将增加,在燃料量不变时排烟温度会降低,但在保持锅炉蒸发量不变时,蒸发受热面所需热量增大,就需增加燃料量,使锅炉各部烟温回升,这样排烟温度受给水温度下降和燃料量增加两方面影响,一般情况下保持锅炉负荷不变,排烟温度会降低但利用降低给水温度来降低排烟温度不可取,会因汽机抽汽量减小使电厂热经济性降低。 3)避免进入锅炉风量过大。锅炉生成烟气量的大小,主要取决于炉内过量空气系数及锅炉的漏风量,锅炉安装和检修质量高,可以减少漏风量;但是送入炉膛有组织的总风量却和锅炉燃料燃烧有直接关系,在满足燃烧正常的条件下,应尽量减少送入锅炉的过剩空气量,过大的过量空气系数,既不利于锅炉燃烧,也会增加排烟量使锅炉效率降低,正确监视分析锅炉氧量表和风压表,是合理配风的基础。 4)注意煤粒破碎系统运行的影响,煤粒越粗锅炉送风量必然加大,使煤粒级配与设计相匹配是极为重要的。另外可以通过飞回再循环的利用和返料风大小来优化燃烧。 22.如何减少固体未完全燃烧热损失。 1)合理调整煤粒细度。煤粒细度是影响灰渣可燃物的主要因素之一,理论上,煤粒越细,燃烧后的可燃物越少,有利于提高燃烧经济性,但煤粒越细,受热面越易粘灰,影响传热效率;但是煤粒过粗炭颗粒大,很难完全燃烧,飞灰可燃物含量将会大大升高,所以应选择合理的煤粒细度值来降低固体未完全燃烧热损失,另外可以通过飞回再循环的利用和返料风大小来优化燃烧来优化燃烧。 2)控制适量的过量空气系数。炭颗粒的完全燃烧需要与足够的氧气进行混合,送入炉内的空气量不足,不但会产生不完全燃烧气体,还会使炭颗粒燃烧不完全,但空气量过大,又会使炉膛温度下降,影响完全燃烧。因而过量空气系数过大或过小均对炭颗粒的完全燃烧不利,应通过燃烧调整试验确定合适的过量空气系数。 3)加强燃烧调整。炉膛内燃料燃烧的好坏、炉膛温度的高低、煤粒进入炉膛时着火的难易,对飞灰及灰渣可燃物的含量有直接影响。炉膛内燃烧工况不好,就不会有较高的炉膛温度,煤粒进入炉膛后,就没有足够的热量预热和点燃,必将推迟燃烧,增加飞灰含炭量。掌握燃烧特性,使锅炉处于最佳燃烧工况下,重视燃烧工况的调整是减少固体未完全燃烧热损失的重要方面。 23.导热:当物体各部分之间不发生相对位移或由两物体直接接触时,进行的热量传递称为导热(又称热传导),所以理论上讲导热可以在固体、液体和气体中发生。 24.对流换热:流体流经固体表面时,流体与固体表面之间的热量传递现象。 25.何谓热辐射?影响热辐射的因素有哪些? 答:具有温度的物体不依赖任何外界条件,而是利用电磁辐射的形式把热能向外散发的热传方式。 1)黑度大小。影响辐射能力及吸收率。 2)物体的温度。影响辐射力及热量传递能力。 3)角系数。影响有效辐射面积。 4)物体的相态。 26.循环流化床的动力学特性包括哪些? 答:包括其流态化特征、颗粒浓度(或空隙率)、颗粒以及气体流速等参数沿炉膛轴向及径向的分布特性。 27.影响循环流化床锅炉炉内传热的主要因素? 1)颗粒浓度升高,传热系数就升高; 2)流化速度升高,传热系数就升高; 3)料层温度升高,传热系数就升高; 4)循环倍率升高,传热系数就升高; 5)一定范围内颗粒尺寸细的比例适当增多,传热系数就升高; 6)有膜式水冷壁的锅炉,可以增强传热系数; 7)有悬挂式受热面的锅炉,可以增强传热系数。 28.烟气走廊是如何形成的?有何危害? 答:受热面上存在较大的间隔,局部阻力小,烟气走短路而形成烟气走廊。在此区域内烟气速度较高,由于受热面磨损量与烟气速度的三次方成正比,因而会造成局部的严重磨损。 29.热应力:温度改变时,物体由于外在约束力以及内部各部分之间的相互约束力,使其不能完全自由胀缩而产生的应力。 30.疲劳强度:金属材料在无限多次交变应力下而不破坏的最大承受能力称为疲劳强度或疲劳极限。 31.金属蠕变:金属材料长期在超温、超压的作用下,发生缓慢持久的塑性变形的现象,称为金属蠕变。钢的抗蠕变能力和持久强度一般统称为热强性,其主要的因素:有冶金质量、晶粒度、热处理、金相组织(锅炉珠光体热强钢的金相组织为珠光体加铁素体)、机械加工、运行过程中温度的波动等。造成锅炉部件寿命老化的因素主要有:金属疲劳、蠕变、腐蚀、和磨损。 32.金属相变(金相组织发生变化):在温度大幅度骤变的作用下,使最基本的是金属晶体结构发生变化。 摘要:中平能化尼龙化工公司热电厂四川锅炉厂生产的dg130t/h锅炉在运行过程中出现了排渣难、锅炉出力低达不到设计要求以及分离器中心桶磨损和非金属材料内衬脱落等问题,严重地影响了锅炉的正常运行和经济效益。本文对此一一作了分析并采取了相应的对策,成功地解决了这些问题。 循环流化床锅炉是一种煤清洁燃烧设备,它的研发和应用代表锅炉行业发展进程中的一次重大突破。与传统锅炉设备相比,循环流化床锅炉的优点显而易见,它燃料适应性强,燃烧效率高,高效脱硫,氮氧化物(nox)、co、hcl、hf等污染物的排放量少,给煤点少,燃烧预处理系统简单,燃烧后的灰渣还可以综合利用,负荷调节范围大、调节快,无需在床内布设埋管受热面,燃烧强度高,投资和运行成本低廉。但是该锅炉设备在运行时也会出现各种状况,笔者就dg130/3.82-1锅炉运行中出现的问题作一次分析。 dg120/3.82-1循环流化床锅炉产自四川东方锅炉厂,通过高温旋风分离器加立管和“j”阀回料器回料,炉膛出口处对称设置两台高温旋风分离器,炉膛四周为膜式水冷壁,炉膛下部密相区出口段前后各设计两层二次风布风口,在布风板下等压风室内分别设置两个雾化喷油燃烧器,在前墙下部布置3台给煤机播放口,一次风机出口的风经过空气预热器后进入等压风室。二次风机出口的风经过空气预热器后一部分为燃煤二次风,另一部为给煤机的密封风。设计工况为烧本地贫煤,偶尔掺烧制氢造气炉渣和焦炭碎末和白煤碎末,通过排灰冷渣器排渣。 把锅炉燃烧所需的空气分成一、二次风从不同位置分别送入炉膛燃烧室,在密相床内形成还原性气氛,实现分段燃烧。一、二次风的比例直接决定着密相区的燃烧份额,同样的条件下,一次风比大,必然导致高的密相区燃烧份额,此时就要求有较多的温度低的循环物料返回密相区,带走燃烧释放的热量,以维持密相区床温度;循环物料供给不充足,就可能使床温过高,不能多加煤,也无法提高运行负荷,这一用来冷却床层的物料可能来自分离器捕集下来的循环灰,或来自沿炉膛周围膜式壁落下的循环灰,灰下落时接触膜式壁冷却。 由密相区的燃烧与热平衡可以看出,一次风比越小,循环灰的物料平衡要求越低,但实际运行过程中,燃料的性质、粒度等因素都可能对一次风比的选择产生影响,一次风比小,要求燃料中不能被吹起进入悬浮段燃烧的大颗粒比例也要小,原则大颗粒由于氧气供给不充分而无法彻底燃烧,提高了炉渣的含碳率。我单位一次风比选择在60%左右。初期运行时,二次风仅达到30%,致使锅炉负荷无法满足预期要求,二次风门的开度提高至50%以后,有效提高了锅炉的产汽量,使锅炉运行状态满足了设计要求。 分离器中心桶也磨损严重,出现几个大的坑洞,破坏了分离器的分离效果,致使大量循环物料随烟气进入尾部烟道,造成尾部受热面磨损,并且使锅炉带不上负荷,严重影响锅炉效率。采用抗高温,耐磨损的合金中心桶可以有效解决这个问题。 循环流化床锅炉在运行中一定会碰到这样或那样的问题,我们只有不断地摸索与总结才能更好地服务于生产。本文只是起到抛砖引玉的作用。 循环流化床锅炉技术246问 1、循环流化床锅炉燃烧系统的主要设备有哪些? 答:循环流化床锅炉燃烧系统的主要辅助设备有炉前碎煤设备、给煤设备、灰渣冷却及处理设备。石灰石输送设备和各种用途的风机,如一次风机、二次风机、引风机、播煤增压风机、高压流化风机、点火油系统、除尘设备、气力及水力除灰设备等。 2 、循环流化床锅炉的基本特点是什么? 答:循环流化床锅炉的基本特点如下: (1)低温的动力控制燃烧。其燃烧速度主要取决于化学反应速度,决定于温度水平。 物理因素不再是控制燃烧的主导因素。 (2)高速度、高浓度,高通量的固体物料流态循环过程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式的循环运动中逐步完成的。 (3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料来回循环实现的,炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速,从而从整个炉膛内温度分布很均匀。 (4)负荷不同,流化状态发生变化,最低为 0。 3 、循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉在结构与运行方面有什么区别? 答:它与常规煤粉锅炉在结构与运行方面的区别有以下方面: (1)燃烧室外底部布风板是循环流化床锅炉特有的设备,其主要作用是使流化风均匀地吹入料层,并使床料流化。对布风板的要求是在保证布风均匀条件下,布风板压降越低越好。 (2)床料循环系统是循环流化床锅炉结构上的主要特征:由高温旋风分离器和飞灰回送装置组成,其作用是把飞灰中粒径较大、含碳量高的颗粒回收并重新送入炉内燃烧。 (3)循环流化床锅炉的入炉煤粒大。一般燃用粒径在 10mm 以下的煤即可,但要求燃料破碎系统稳定可靠。 (4)循环灰参数对锅炉运行的影响。锅炉负荷通过热量平衡和飞灰循环倍率两方面来调节。循环流化床锅炉运行时,其单位时间内的循环灰量可高达同单位时间内燃煤量的 20~40 倍。由于灰的热容大很多,因此循环灰对燃烧室下部的温度平衡有很大影响,循环流化床锅炉燃烧室下部未燃带一般或根本不布置受热面,煤粒燃烧产生的热量则由烟气粉炉中,蒸发受热面的出力主要取决于炉膛温度,而在循环流化床锅炉中,床层温度基本不随负荷变化,或在小范围内波动。运行中烟气携带的飞灰颗粒量成为影响蒸发受热面的重要因素。因此,循环流化床锅炉可以从热量平衡和飞灰循环倍率两个方面来调节锅炉负荷。 (5)循环流化床控制系统要求高。由于循环流化锅炉内流态化工况、燃烧过程较煤压、床层密度、汽温、汽压等,同样对于选择性流化床冷渣器和旋风分离器来说又要多两倍的控制参数,所以需要调整的参数比煤粉炉要高出许多,因此其控制系统较同等容量的煤粉炉要求高。另外,由于循环流化床锅炉的磨损相对比较严重,各种温度、压力和流量测点磨损程度也会增加很多,保证各测点正常工作的任务也异常艰巨,这对控制系统的要求随之提高。 4 、什么叫床层差压? 答 :床层差压是指风室压力与密相床层力之差,是表征床料高度的一个重要物理量。 一定高度的床料在固定流化风量下对应一定的床层差压。因为在流化状态下,相同面积布风板上颗粒的重力与其浮力差基本相同,所以用床层差压可以计算出床料的高度。 5 、什么叫做膛差压? 答:炉膛差压是指稀相区的压力与炉膛出口的压力差,是表征炉膛稀相区颗粒浓度的重要物理量。一定的颗粒浓度对应一定的炉膛差压。炉膛差压越大,稀相区颗粒浓度越大,循环灰量也越大。 6 、热态与冷态情况下临界流化速度有何区别? 答:由于体积流量与绝对温度成正比,床层截面积一定时热态所需体积流量仅为冷态时的 45%左右,热态临界流化速度为冷态临界流化速度的 1.8 倍多,也就是说冷态流态化变为热态流化后风量可以减少。 7 、临界 流化速度 与哪些因素有关? 答:影响临界流化速度的因素有: (1)料层厚度对临界流速有影响。 (2)料层的当量平均料径增大则临界流速增加。 (3)固体颗粒密度增加时临界流速增加。 (4)流体的运动粘度增大时临界流速减小。如床温增高时,临界流化风速减小;床温减少则临界流化风速增大。 8 、什么叫做床层阻力特性? 答:床层阻力特性就是指流化气体通过料层的阻力压降与按床截面积计算的冷态流化速度(或表观速度)之间的关系。利用床层阻特性可以判断料层的厚度和所需配备的风机风压的大小。 9 、循环流化床锅炉各个部件内都呈现什么流化状态? 答:循环流化床锅炉炉膛密相区为鼓泡流化床状态;稀相区存在大量颗粒破碎、扬析和返混现象,为湍流流化床或快速流化床状态。回料器与冷渣器的主要作用是将床料或灰渣流化起来,以便利于输送,可以认为鼓泡流化床状态。 10 、循环流化床锅炉的脱硫原理是什么? 答:SO2 是一种严重危害大气环境的污染物,SO2 与水蒸气进行化学反应形成硫酸,和雨水一起降至地面即为酸雨。NOX 包括 NO、NO 和 NO3 三种,其中 NO 也是导致酸雨的主要原因之一,同时它还参加光化学作用,形成光化学烟雾,导致臭氧层的破坏。 煤加热至 400 ℃ 时开始首先分解为 H 2 S,然后逐渐氧化为 SO2 。其化学反应方程式为 FeS 2 +2H 2 →2H 2 S+Fe H 2 S+O 2 →H 2 +SO 2 对 SO 2 形成影响最大的因素是床温和过量空气系数,床温升高、过量空气系数降低则 SO 2 越高。循环流化床燃烧过程中最常用的脱硫剂是石灰石,当床温超过其燃烧温度时,发生煅烧分解反应方程式为: CaCO 3 →CaO+CO 2 ↑此时吸收 183kJ/mol 脱硫反应方程式: CaO+SO 2 +1/2O 2 →CaSO 4 这样使 SO 2 在发生化学反应后变成 CaSO 4 ,对 SO 2 起到固化作用,达到脱硫的效果。 11 、什么是流化床颗粒的夹带和扬析现象? 答:夹带和扬析现象是两个不同的概念。夹带一般指单一颗粒或多组分系统中,气流从床层中带走固体颗粒的现象。在自由空域低于输送分离高度时,越接近输送分离高度,夹带量越小。扬析表示从混合物分离和带走细粉的现象。这一现象不论在炉膛内低于或高于输送分离高度的空间都存在。 12 、循环流化床锅炉的结构特征是什么? 答:循环流化床锅炉燃烧系统体现了循环流化床锅炉的特点。与常规的燃煤锅炉不同,循环流化床锅炉的燃烧系统主要由燃烧室、高温旋风分离器及飞灰回送装置组成,有的还设有外部低速流化床热交换器。 13 、循环流化床锅炉的分离系统由哪几部分组成? 答:循环流化锅炉的分离系统由高温旋风分离器(主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来)、飞灰回送装置(主要作用是将分离出来的物料回送到炉膛去,保证燃料和脱硫剂多次循环、反复燃烧和反应)或外部低速流化床换热器组成(主要是可以调节进入外置换热器的固体颗粒流量和直接返回炉膛的固体物料流量的比例来调节床温)。 14 、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些? 答:影响高温旋风分离器性能的主要因素有以下几个方面: (1)切向入口风速的影响。一般来讲入口风速越高,分离效率越高。但当流速过高时,由于气流湍流度增加以及颗粒反弹加剧等原因反而造成分离效率下降。 (2)温度的影响。温度越高气体粘度越大,分离效率越低。 (3)颗粒浓度的影响,颗粒的浓度存在一个临界值,小于该值时随着浓度的增加分离效率增加;大于该值时,随浓度的增加分离效率反而下隆。 (4)粒径的影响。颗粒粒径越大分离效率越高 (5)结构参数的影响。包括分离器的进口宽度和形式、中心管长度、直径以及筒体直径等。 15 、什么叫做循环倍率? 答:在常规煤粉炉中,循环倍率常指的是水的循环倍率,定义为进入上升管的循环量与上升管的蒸发量之比。 在循环流化床锅炉中循环倍率是描述物料循环量的一个重要参数。一般定义为单位时间内循环物料量与单位时间内锅炉给煤量的比值。 16 、影响循环倍率的因素有哪些? 答:影响循环倍率的因素很多,主要的有以下几个方面: (1)燃料的特性对循环倍率的影响。一般发热量大的煤循环倍率也高。 (2)热风温度及回料温度对循环倍率的影响。随着热风温度和回料温度的提高,循环倍率也应提高。 (3)负荷的影响。随着负荷降低,循环倍率也应降低以维持汽温、汽压为正常值的需要。 17 、煤在流化床内的燃烧过程是怎样的? 答:煤粒在流化床内的燃烧是流化床锅炉内发生的最基本最重要的过程,它涉及流动、传热、化学反应以及很多相关的物理化学现象,当煤粒通过给煤机进入流化床后,将依次经过以下过程: (1)煤粒得到周围高温床料的加热干燥过程。 (2)热解及挥发分燃烧。 (3)对某些煤种发生颗粒膨胀和一级破碎现象。 (4)焦炭燃烧并伴随着二级破碎现象。 实际上煤粒在流化床中的燃烧过程不能简单地以上述步骤绝对地划分成各阶段,往往几个过程会同时进行。挥发分和焦炭的燃烧阶段存在着明显的重叠现象。 18 、什么叫做一级破碎? 答:煤粒中析出的挥发分有时会在煤粒中形成很高的压力而使煤粒产生破碎,这种现象我们称为一级破碎。一级破碎后煤粒分裂成碎片。 19 、什么叫做二级破碎? 答:当焦炭处于动力燃烧或过渡燃烧工况时,焦炭内部的小孔增加,焦炭的连接力下降。当连接力小于焦炭的外力时,焦炭就产生碎片,这个过程叫做二级破碎。二级破碎是在挥发分析出后的焦炭燃烧阶段发生的。破碎的粒度要比产生的细炭粒大。如果煤粒处于动力燃烧工况,即燃烧在焦炭内均匀进行,整个焦炭颗粒会同时产生破碎,这种二级破碎又叫穿透性破碎。 20 、循环流化床锅炉内的传热方式有哪些? 答:循环流化床锅炉内传热与常规煤粉炉相比有很大不同,常规煤粉炉内主要是以辐射方式将热量传给受热面。循环流化床锅炉内有大量的固体物料循环运动,颗粒与气之间的对流传热也占相当大的份额,故流化床炉膛内既要考虑对流传热也要考虑辐射传热。尾部受热面与煤粉炉基本相同。 21 、循环流化床锅炉内有哪几个传热过程? 答:循环流化床锅炉内有不同的多种传热过程。床内实际的传热过程是以上各种过程的组合。具体过程如下: (1)颗粒与气体之间的传热。 (2)颗粒与颗粒之间的传热 (3)气固多相流与受热面之间的传热。 (4)气固多相流与入床气流之间的传热。 22 、什么叫做流化床锅炉稀相区? 答:在流化床锅炉输送分离高度(TDH)以上。气流中的粒子浓度较低,但比较均匀,这部分区域称为稀相区。 23 、什么叫做流化床锅炉的密相区? 答:在流化床锅炉输送分离高度(TDH)以下,颗粒浓度较大,并沿高度方向浓度逐渐降低,这部分区域为密相区。 24 、影响流化床传热的因素有哪些? 答:影响流化床传热的因素主要有以下几个方面; (1)气体物理性质的影响。气膜厚度及颗粒与表面的接触热阻对传热起到主要作用。 比如,气体密度增加,传热系数增大;气体粘度增大,传热系数减小;气体导热系数增大,传热系数增大。 (2)固体颗粒物理特性的影响。其中: 1)固体颗粒尺寸的影响。对于小颗粒床,传热系数随固体颗粒平均直径增大而减小; 对于大颗粒床,传热系数随固体颗粒平均直径增大而增大。同样,传热系数随固体颗粒密度增大而增大。 2)球形度及表面状态的影响。球形和较光滑的颗粒,传热系数较高。球形度越差的颗粒,传热系数越低。 3)固体颗粒导热系数的影响较小。 4)固体颗粒粒度分布的影响。对于小颗粒床,粒径越小,传热系数越大;对于大颗粒床,粒径越大,传热系数越大。 (3)流化风速的影响。对于循环流化床的密相区,传热系数随流化风速的增大而减小;而对于循环流化床的稀相区,传热系数随流化风速的增大而增大。 (4)床温对传热系数的影响。其中: 1)床与传热面间的传热系数随床温的升高而升高。 2)床壁温度的影响。传热系数随壁温的升高成线性规律地增大。 3)固体颗粒浓度的影响。床层颗粒浓度是影响循环流化床床层与床壁面传热最主要的因素之一。传热系数随床层颗粒浓度的增加而显著增加。 4)床层压力的影响。床层压力增大,传热系数增加。 25 、什么叫做表观气速? 答:表观气速即为当床层流态化后流体逸出床层物料后的速度。它是循环流化床一个重要的操作参数。表观气速一量确定下来,床层颗粒的携带量和炉膛传热量也就确定,可以计算出流化床锅炉的燃烧效率。这对循环流化床锅炉的分离和回送装置的设计是至关重要的。 26 、对于循环流化床锅炉,机械不完全燃烧损失有哪几部分组成? 答:对于循环流化床锅炉,机械不完全燃烧抽失主要由床层排出的底渣和烟气带出的细灰以及布风板漏渣中的未完全燃烧的可燃固体所造成的这几部分损失所组成。循环流化床锅炉的机械不完全燃烧损失通常在 2%~8%。 27 、影响循环流化床锅炉机械不完全燃烧的因素有哪些? 答:影响循环流化床锅炉机械不完全燃烧的因素主要有: (1)过剩空气系数的影响。过剩空气系数越小,机械不完全燃烧损失越大,反之越小。 (2)一次风量及一次风速的影响。一次风速及一次风量越大,飞灰含碳量越大,机械不完全燃烧损失越大。 (3)床温度低的影响。床温越高,煤的燃尽程度越高,机械不完全燃烧损失越小。床温越低,煤的燃烬程度越低,机械不完全燃烧损失越大。 (4)进入炉膛燃烧粒度的影响。煤颗粒度越小,机械不完全燃烧损失越小。煤颗粒度越大,机械不完全燃烧损失越大。 (5)煤的性质:挥发分、灰分的影响。煤的挥发分越高、灰分越小则机械不完全燃烧损失越小;反之,则机械不完燃烧损失越大。 (6)床层厚度或床压的影响。床层厚度越厚,床压越高,机械不完全燃烧损失越大。 28 、叙述循环流化床锅炉内各部分的磨损。 答:在循环流化床锅炉中的大颗粒因机械作用,或伴有化学或电的作用,物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损主要是冲刷磨损和撞击磨损综合作用的结果。 冲刷磨损是颗粒相对固体表面的冲击角度较小,甚至接近于平行,颗粒与固体表面相切的速度使它对固体表现起到一定的切削作用,如此大量、反复地作用,固体表现就会产生磨损。 撞击磨损是颗粒相对固体表面的冲击角度较大,甚至接近于垂直时,以一定的速度直接撞击固体表面使其产生很小的塑性变形或裂纹。各固体表面在被颗粒长期、反复的击下,逐渐使塑性变形层整片脱落从而形成磨损。 磨损与固体物料深度、速度、颗粒的特性和通道的几何形状等密切相关。尤其是循环流化床锅炉的磨损是煤粉炉的几十倍到上百倍。 29 、循环流化床锅炉内的燃烧区域有哪些? 答:炉内床层(密相区)、稀相区、旋风分离器、J 阀回料器、冷渣器的仓室内都可能存在燃烧。因此,这些区域都可能成为循环流化床锅炉的燃烧区域。 30 、什么叫做循环化床锅炉的内循环和外循环? 答:循环流化床锅炉的内循环是指物料在炉膛内的循环,颗粒团在一定气流速度下,不再向上运动而是沿墙壁向下运动,颗粒不断的上升、团聚、下沉循环往复,在流化床内进行热量和质量的交换。 外循环是指烟气携带的颗粒经炉外气固分离器分离后再通过返料装置返回炉膛的循环过程。 31 、循环流化床锅炉对煤粒径的要求是什么? 答:循环流化床锅炉为了要称定其流化状态,对炉煤的颗粒有严格的要求,一般要求入炉粉颗粒径不得超过 13mm。并且各个范围粒径的煤颗粒所占的比例值要符合锅炉设计的要求。 32 、循环流化床锅炉的固体颗粒有何作用? 答:循环流化床锅炉中固体颗粒对燃烧的作用非常重要,主要有以下作用: (1)燃料颗粒作为燃烧的反应物。 (2)脱硫颗粒参与脱硫反应与二氧化硫化合。 (3)固体颗粒作为传热介质,使床温分布均匀。 (4)可以将热量传给外置换热器。 (5)向尾部受热面传递热量。 33 、试分析煤粒无过大或过小对燃烧的危害。 答:在一个正常运行的循环流化床锅炉中,不同粒径的颗粒呈现一定规律分布。入炉煤颗粒过大时,则造成床层不能维持正常的流化状态,产生局部结焦或布风板漏渣,燃烧区域后移,燃烧份额发生改变,主汽温度超出正常范围,锅炉运行偏离了设计工况,还会引起机械不完全燃烧,损失增大,锅炉的总效率不降;入炉煤颗粒过小时,会引起扬析现象,飞灰含碳量较高,机械不完全燃烧损失也增大,另外还会使炉膛内的燃烧份额增大,增大了蒸发热量,造成过热热量比例不降,主汽温度超出了设计范围。 34 、循环倍率与循环流化床锅炉负荷的关系是什么? 答:对于循环流化床锅炉,改变循环倍率可以改变锅炉负荷。降低循环倍率可使理论燃烧温度上升,降低水冷壁的传热系数,保持炉膛出口温度不变。随着负荷不降,循环倍率随之下降。当循环倍率达到 1/3~1/4 负荷时,循环流化床锅炉按鼓泡流化床方式行、物料循环量为零,这样可以保证汽温、汽压在允许范围内。 35 、二次风位置如何确定? 答:在循环流化床锅炉中,一般认为二次风口即为密相区和稀相区的分界点,二次风口以下为密相区,二次风口以上为稀相区。目前大多采用较低的密相区以降低能耗, 二次风的入口位置一般离布风板 1.5~3m 左右。二次风可以单层进入也可以多层进入。 36 、循环流化床锅炉的给煤方式有几种?各有何优点和缺点? 答:循环流化床锅炉的给煤方式按给煤位置来分有炉前给煤、炉后给煤及炉前炉后给煤三种,前两种给煤方式都有给煤不均匀的缺点,最后一种给方式给煤比较均匀,但输煤系统比较复杂,维护困难。按给煤点的压力分为正压给煤和负压给煤。负压给煤方式,由于给煤口处于负压,煤靠自身重力流入炉膛,所以结构简单,对给煤的粒度、水分的要求均较宽。但这种给煤方式的给煤点位置较高,细小的颗粒往往未燃尽就被带走,另外这种给煤还可能造成炉内分布不均匀,局部温度过高,结焦等问题。正压给煤避免了负压给煤的不足,煤从炉膛下部密相区输送,立即与温度较高的物料缠混燃烧,由于必须克服密相区的正压,所以给煤机都布置播煤风。 37 、循环流化床锅炉排渣口布置方式有几种?各有何优点和缺点? 答:循环流化床锅炉的排渣方式有侧面排渣和底部排渣两种。侧面排渣不会影响布风的流化状态,但如果床层厚度不高时会造成排渣动力不足。底部排渣口会占用布风板面积,影响其流化状态,但其排渣动力较大,利于排渣。 38 、旋风分离器的作用是什么? 答:气固分离器是循环流化床锅炉的代表部件,其主要作用是将大量主温固体物料从气流中分离出来,返回炉膛,保证燃料和硫剂多次循环,反复燃烧和反应,如果是汽冷式,分离器内布置了受热面,属于过热器受热面,能够吸收一部分过热热量。 39 、对旋风分离器的要求是什么? 答:循环流化床锅炉的气固分离器应满足以下要求: (1)能够在高温情况下正常工作。 (2)能够满足极高浓度载粒气流的分离。 (3)运行阻力低。 (4)具有较高的分离效率。 (5)与锅炉整体膨胀一致,尽量减少膨胀差。 40 、返料装置的作用是什么? 答:返料装置的作用是将分离器分离下来的高温固体物料连续稳定地送回呈现正压的炉膛密相区内,克服炉膛的正压,以免高温烟气反窜至分离器。中温分离的返料装置还可以用高压流化风来调节回灰量,从而达到调节床温的作用。其工作状况将直接影响锅炉的燃烧效率、床温、床压及负荷。 41 、返料装置的分类有哪些? 答:返料装置大多由料腿和阀两部分组成。料腿的差别不是很大,主要的差别在阀的形式与结构。返料装置中的阀分机械阀和非机阀两大类。机械阀有球阀、蝶阀、闸阀等。非机械阀按外形分有 U 形阀、L 形阀、V 形阀、J 形阀、H 形阀、N 形阀等。 42 、如何调整返料量? 答:返料装置中的阀有机械和非机械两大类,机械阀主要是靠调节阀的开度来调整返料量。而非机械阀一般通过自平衡方式来调整返料量,但运行人员也可以根据实际经验,通过调节炉膛与返料装置中的风压、风量在短时间暂时性的调节返料量。 43 、回料器料腿工作的主要任务是什么? 答:回料器料腿工作的主要任务有: (1)将固体颗粒从低压区回送到高压区。 (2)防止气体向上反窜。因此它在流化床系统只起着压力平衡的作用。 (3)当高温物料发生堵塞时,通过调节料腿上设置的松动风,可以改变其高温物料的流化状态,及时恢复正常返料。 44 、回料器上下料腿的松动风如何布置? 答:在返料装置的上下料腿四周一般都布置有松动风。风源大多都取自高压流化风,它能增加返料的流动性,帮助物料顺利返回炉膛。避免了因返料装置的堵塞而造成的返料不畅,造成运行工况不稳定。 45 、循环流化床锅炉的省煤器一般采用哪些形式?其优点和缺点是什么? 答:循环流化床锅炉的省煤器与常规煤粉炉的工作环境相差不大,为了增加受热面积,防止磨损,循环流化床锅炉的省煤器一般采用鳍片式或膜式。其优点是增加了受热面积,减轻了管壁的磨损。缺点是容易积灰,烟气侧阻力较大。 46 、布风板的作用是什么? 答:布风板是布风装置的重要组成部分,它的主要作用有: (1)支撑着静止的床料。 (2)使空气均匀地分布在炉膛横截面上,并提供足够的压力,使床料均匀流化。 (3)维持床层稳定,避免出现勾流、腾涌等流化不良现象。 (4)及时排出沉积在布风板区域的大颗粒,避免流化分层,维持正常流态化。 47 、布风板的阻力包括哪些? 答:布风板的阻力包括: (1)风帽进口端局部阻力。风帽进口处由于风室来的一次风急剧收缩,造成节流损失,阻力增大。 (2)风帽通道的摩擦力。风帽通道由于内径处存在摩擦损失。 (3)风帽小孔处的阻力。 48 、简述风帽的作用及分类。 答:风帽是循环流化床锅炉实现均匀布风以及维持炉内合理的气固两相流动和安全运行的关键部件,它能使布风更加均匀,同时定向风帽可控制气固两相的流动方向,有于大渣的排出。风帽按形状可分为钟罩形风帽和单向风帽两大类。前者风孔径较小,风速较快,易磨损,阻力大,但布风板水冷风室不易漏渣;后者风孔径大,风速较慢,阻力小,不易磨损,但水冷风室漏渣严重。 49 、风室的作用是什么? 答:风室安装在布风板的下部,相当于流化风的混合分配箱,由于它有一定的容积,所以能起到稳压和均流的作用,使风量更加均匀地分布在布风板上。 50 、循环流化锅炉点火过程中流化床散失的热量有哪些? 答:循环流化床锅炉床料中煤燃烧产生的热量应尽量被各个受热面吸收,在锅炉点火过程中流化床散失的热量主要有烟气带走的热量、埋管吸收的热量、床层向稀相区辐射的热量、未燃尽的可燃物带走的热量、炉膛的吸热和散热等。 51 、影响循环流化床锅炉点火的因素有哪些? 答:影响循环流化床锅炉点火的因素有以下几个: (1)床料的厚度、筛分特性、性质及配比。 (2)埋管受热面积。 (3)点火方式和风量配比。 52 、分别简述床上油枪和床下油枪的作用。 答:床上油枪布置在床料上部,直接加热床料和空气。能够较快的提高床料温度,同时可以在事故情况下起到助燃的作用,迅速提高床温,避免锅炉的主燃料切除保护(MFT)动作,在启动过程中可能缩短升炉时间。床下油枪布置在点火风道的尾部,先加热烟气再利用烟气加热床料。这样可以提高油枪燃油的利用率。 53 、床下油枪的结构如何? 答:不论是床上点火方式还是床下点火方式,其点火装置都是点火油枪(或燃气装置),这与煤粉锅炉相同,循环流化床锅炉的点火油枪多为简单压力式点火枪。其主要由点火油喷嘴、油枪杆、进油管道组成。其油喷嘴主要有雾化片、旋流片和分油嘴三部分组成。从油泵来的高压燃料油(一般是轻柴油)经过分油嘴的几个小孔汇合到环形槽内,然后经过旋流片的切向槽进入旋流片中心的旋涡室并产生高速旋转。旋转后的油通过雾化片的中心孔喷出,在离心力的作用下被破碎成很细的油滴,并形成具有一定雾化角的圆锥形油雾。雾化油能和空气充分地混合,在遇到明火时迅速着火。其打火装置一般采用高能电子发生器。 为保证油枪的正常使用,在油管道靠近油枪杆的部位还装有蒸汽吹扫系统。在油枪使用前对油枪杆及油喷嘴进行前吹扫,目的是对油枪进行吹堵和预热,更利于燃油点燃。 在油枪使用后对油枪杆及油喷嘴进行后吹扫,目的是吹净油阀后管道中的积油,防止积油在管道中碳化造成油枪堵塞。点火油枪周围有周界风和冷却风,以便在运行过程中冷却油枪,靠近油枪的点火风道的地方,还有专门用于冷却点火风道的风。 54 、火焰检测装置的工作过程是什么? 答:火焰检测装置的工作过程为:在点油枪附近的火焰检测装置由光纤构成,光纤感受到火光,产生光信号,光信号传送到点火程控柜的信号放大电路,经放大变为电信号,开关量传送到分散控制系统(DCS)的显示画面上,运行人员便可获知点火油枪的工作状况。 55 、点火启动过程分为哪几个阶段? 答:循环流化床锅炉启动可分为以下几个阶段: (1)检查各风门、阀门、汽包水位以及将要运行的辅机状况,全面调整到点火前的状态。 (2)启动各风机使床料流化。 (3)点燃油枪,加热床料。 (4)根据煤种的不同,当床温达到煤的可燃温度时开始脉冲投煤。 (5)锅炉升温、升压,逐渐加大给煤量。 (6)锅炉并列后,床温达到 850 o C 以上可拉掉油枪并加强调整。 56 、循环流化床锅炉为什么要提高一、二次风机的进口温度?采取的措施有哪些? 答:如果一、二次风机进口温度过低,当低于烟气的露点时,烟气的 SO 2 与水反应生成硫酸,对尾部受热面产生腐蚀作用,所以一定要把一、二次风机进口温度提高到烟气的露点以上。提高风机进口温度的方法有设置热风再循环和合理布置风机入口的位置(有的风机进口布置在炉顶,由炉顶空气温度较高,风机进口温度也会提高)。现在一般采用暖风器,使用蒸汽加热器来提高一、二次风机进口温度。 57 、汽包水位计有几种? 答:汽包锅炉常用的水位计有机械水位计、平衡容器水位计、玻璃管水位计、电接点水位计、双色水位计等。汽包锅炉应至少配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计。水位计的配置应采用两种以上工作原理共存的配置方式,以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。对于过热器出口压力为 13.5Mpa 及以上的锅炉,其汽包水位计应以差压式(带压力修正回路)水位计为基准。汽包水位信号应采用 三选中值的方式进行优选。 58 、电接点水位计的工作原理是什么? 答:电接点水位计安装于锅炉汽包两侧,左右封头各安装一个,两侧装有电接点,具有声光报警,闭锁信号输出等功能,作为高低水位报警和指示、保护用。 电接点水位计的优点是在锅炉启、停时或压力不在额定范围内时,它能够正确的反映汽包水位;电接点水位计构造简单,体积小,维修量小。 其工作原理的利用汽与水的导电率不同来测量水位,由于蒸汽导电率小、电阻大,电路不通,显示灯不亮,而水的导电率大、电阻小,电路接通,显示灯亮,水位高低决定了灯接通的数量,运行人员就可根据显示灯的数目来判断水位的位置。电接点水位计结构上主要由水位容器、电极和测量显示器和测量线路组成。 59 、循环流化床锅炉冷渣器的作用是什么? 答:循环流化床锅炉冷渣器的主要作用是: (1)回收热量,加热给水,起到省煤器的作用。(有的厂采用的冷却水是凝结水) (2)加热冷二次风,起空气预热器的作用。 (3)对炉膛排出的渣起冷却作用。 (4)保持炉膛物料平衡和保持床料的良好流化。 (5)对细颗粒进行选择性回送,提高燃烧和脱硫效率。 60 、循环流化床锅炉冷渣器的分类及各自特点是什么? 答:循环流化床锅炉冷渣器的分类及各自特点是: (1)螺旋冷渣器。结构与螺旋输送机基本一样,其螺旋叶片轴为空心轴,内部通有冷却水,外壳是双层结构,中间也有冷却水通过。内部和外壳中的冷却水可以在输送热渣的同时起到冷却的作用。主要优点是体积小,易布置,冷却效率高。缺点是由于磨损而造成冷却水泄漏,叶片易受热变形造成堵渣、电动机过载跳闸,不通产现选择性排放灰渣等。 (2)流化床式冷渣器。又分为单仓和多仓式风水冷式等几种。这种冷渣器实际上也是一种流化床结构,热渣在冷渣器内呈现流化状态,流化风在使热渣流化的同时也被冷风冷却,加热后的热风作为二次风再重新回到炉膛。有的在仓室上部布置了冷渣管束,管束内流动的是给水或凝结水,能起到冷却作用,同时也提高了水温,提高了锅炉热效率。其主要优点是可以进行选择性排渣,使细颗粒重新回到炉膛再继续燃烧,既维持了物料平衡又降低了机械不完全热损失。相比较而言,其冷却性能很高。主要缺点是以下 几方面:如果冷渣器内存在不完全燃烧的煤颗粒,会再次燃烧而结焦,影响其流化状态;冷渣器内的风帽易磨损;排渣管易堵塞等。 (3)流筒式等其他形式的冷渣器。这是一种新型冷渣器,这类冷渣器的冷却效果较好,但都存在冷却渣量不大的缺点。随着制造技术的发展,滚筒式冷渣器的冷却能力已在不断增强,现在有很多大型循环流化床锅炉已逐步选用了滚筒式冷渣器。 61 、电除尘器的工作原理是什么? 答:电除尘器内部装有阴极板和阳极板,通电后高压电场产生电晕,从而使带电离子充满整个有效空间,带负电荷的离子在电场力的作用下,由阴极向阳极移动吸附烟气中的分散粉尘。带电体在电场力的作用下,将粉尘沉积在极板上。沉积在极板上的粉尘依靠机械振打装置,使粉尘脱落。 62 、简述电除尘器的组成部分及其作用。 答:电除尘器的组成部分及其作用如下: (1)高压硅整流器流变压器。将 380V 的低压升高为(约 60~70kV)直流高压电。 (2)电振打装置。将集尘板和电晕极积存的灰通过振打落入灰斗中。 (3)电加热装置。将灰斗中的灰和阴阳极框架进行加热,防止受潮结块。 (4)灰斗气化风机。使灰斗中的灰流动起来,避免结块。 (5)阴极板,又称电晕极。主要作用是产生负电离子,使灰尘荷电。 (6)阴极板,也叫集尘极。使荷电灰尘与正电荷中合而释放电荷,而灰尘积存在阳极板上。 (7)烟气导流通道。防止形成烟气走廊,使烟气能够更加均匀地经过各电场。 (8)灰斗及除灰系统。起到储藏和输送灰的作用。 63 、什么叫做比电阻? 答:长度和截面积各为 1 个单位时的电阻为比电阻,即导线长度为 1cm,截面积为1cm 2 时的阻值,用ρ表示,单位为Ω·cm。粉尘分为低比电阻粉尘(ρ<10 4 Ω·cm)中比电阻粉尘(10 4 Ω·cm<ρ<5×10 10 Ω·cm)和高比电阻粉尘(ρ>5×10 10 Ω·cm). 64 、比电阻对除尘效果有何影响? 答:通常粉尘的比电阻值在 10 4 ~5×10 10 Ω·cm 之间,比电阻对除尘效果影响有以下几方面: (1)比电阻大于 5×10 10 Ω·cm,影响电晕电流,粉尘荷电量和电场程度,使除尘效率下降。 (2)高比电阻会使粉尘粘附力增大,不易被振打下来,易产生二次飞扬,使除尘效率下降。 (3)低比电阻易因静电感应获得正电荷,使极板上的粉尘重新排斥到电场空间。 65 、电除尘四个物理过程是什么? 答:电除尘四个物理过程依次为: (1)气体电离为阴阳离子。电除尘器利用高压直流电压使两极间产生极不均匀的电场,阴极附近的电场强度最高,产生电晕放电,使气体电离成为阴阳离子。 (2)电场中正负离子与粉尘相互碰撞并吸附在烟气中的粉尘并使之带上电荷。 (3)带上电荷的粉尘在电场力的作用下向极性相反的电极运动。 (4)带电粉尘到达极板或极线时,粉尘沉积在电板板或极线上,通过振打装置落入灰斗,使烟气中的粉尘绝大部分被分离出来。 66 、影响电除尘效果的主要因素是什么? 答:影响电除尘效果的主要因素是: (1)烟气性质。包括烟气的温度和压力、烟气成分、烟气湿度、烟气流速、烟气浓度。 (2)粉尘特性。其主要因素就是粉尘的比电阻,比电阻过高或过低都不适合电除尘对粉尘的捕集,中比电阻比较适合于电除尘器。 (3)电除尘器结构。如果结构不合理会影响气流分布不均匀或漏风,引起粉尘的二次飞扬,或形成气流旁路。 (4)运行人员的操作方法。如果操作方法不正确会引起电除尘器效率下降甚至造成设备损坏。 67 、烟气湿度对除尘效率有何影响? 答:一般工业生产的烟气都含有水分,从原理上分析烟气中水分越多,除尘效率就应该越高,但若电除尘设备的保温效果不好,烟气温度达到露点,特别是在烟气中二氧化硫含量比较大时,过高的湿度就会使电极系统及金属部件产生腐蚀,反而损坏了设备,影响了除尘的效果。 68 、电除尘器电磁振打的工作原理是什么? 答:当线圈通电时,线圈带电生磁,振打棒在电磁力的作用下被提起,达到一定高 度时,线圈在程序控制下断电,电磁力消失,振打棒在重力作用下下落,敲击振打杆,由振打杆将振打力传递到内部阴阳极系统或气流分布装置上,将粉尘振下。 69 、电除尘器运行时的安全注意事项是什么? 答:电除尘器在运行时,各电场内都存在高压电和浓度很高的灰尘。在停止运行时,场内部也会存在高压感应电,所以必须注意以下几方面的安全事项: (1)电除尘器运行时禁止开启高压开关柜,严禁打开各种门孔封盖。 (2)进入电除尘器内部工作时,必须严格执行工作票制度,切断所有电源,隔离烟气通道,除尘器内部温度降至 40℃以下时,工作部分应有可靠接地,并制订可靠安全措施。 (3)进入电场前必须将高压隔离开关闸刀投至“接地”位置,对电场放电,可靠接地,消除残余静电。 (4)进入电场前应将灰斗内的储灰放净,充分通风。 70 、为什么锅炉的油枪在运行时不能投用电除尘器? 答:在锅炉的油枪运行时,为了防止油枪雾化不良,未燃尽的油滴玷污电除尘器的极板,从而降低除尘器的除尘效率,所以不能投用电除尘器。但是,必须投用电加热器和电振打器,以防止支持瓷瓶的表面结露造成闪络短路,并能够及时使极板上的灰尘被振打下来,预防除尘效率下降。 71 、循环流化床锅炉的一、二次风机各有可特点? 答:循环流化床锅炉中,一次风机多采用大功率的高压离心式风机,一次风机的作途主要是送出的风进入一次风室,通过布风装置(风帽)进入炉膛,使炉膛内的床料流化。一次流化风是炉内热量的主要传递和携带介质。一次风速的大小决定着床料的流化情况和炉内床温的调节情况。一次风还是点火风机和播煤风机的风源,因此一次风的用量在循环流化床锅炉中是最大的,占总用量的 65%以上。循环流化床锅炉一次风系统在空气预热器进口的阻力比较大,一次风系统空气预热器进口烟道的振动也是所有烟道中振动最大的。在此处一般都装有导向装置,以减小其振动,在运行时还应在不影响一次风机流量的前提下尽量减小一次风的压头。 循环流化床锅炉的二次风机主要用途是将锅米所需的助燃送入炉膛。由于一次风量 在循环流化床锅炉中的比例较大,对二次风的需求量只占总风量的 30%左右。二次风压力也比一次风要小,所以一般二次风机的容量也比一次风机的小。 72 、循环流化床锅炉与常规煤粉炉相比,其独特的控制回路有哪些? 答:循环流化床锅炉的燃烧及控制与常规的煤粉炉相比有较大区别,根据其独特的运行方式,循环流化床锅炉的控制系统设计了一些独特的回路: (1)燃料量控制系统。给煤量主要受负荷指令、风和燃料交叉连锁信号的控制。 (2)石灰石量控制系统。调节石灰石量是为了满足 SO 2 排放浓度的要求。当 SO 2 的浓度发生变化时,石灰石量也相应变化。 (3)风量控制系统。风量控制包括总风量控制和一、二次风配比的控制。总风量根据燃料指令获得,并根据氧量信号校正,形成总风量指令信号。这与常规煤粉炉是一样的。所不同的是,在循环流化床锅炉中,一次风量都有一个规定的最低下限值,并且一、二次风的比例还要受到床温控制回路的校正。 (4)返料风控制系统。主要通过旁路、溢流阀开度来控制风量、风压,确保回料器内流化正常,返料连续稳定。 (5)床压控制系统。一般通过排渣量来控制床压,确保床压在上、下限之间。 (6)床温控制系统。调整的方法是调整一次和二次风的配比、调节给煤量、调节灰循环量等。 73 、如何实现一次风量的自动控制? 答:一次风总量的调节是根据调节器的要求来调节锅炉风帽的风量,其需求量根据锅炉的床温、给煤量和负荷等参数计算出来的。实际参数通过测量元件测得,调节器的输出控制一次风机的入口导叶,维持一次风量在给定值范围内。在循环流化床锅炉中,一次风量是调节床温的主要手段之一,床温作为被调量参与调节。同时,一次风量也是调节床压的手段之一,作为密相区氧量和燃烧沸腾的主要手段。 74 、二次风出口风压如何自动调节? 答:二次风出口风压调节采用的是空气预热器出口的压力进行调节,锅炉自动控制系统从负荷调节回路反馈回来的负荷指令,作为给定值控制二次风机的液力耦合器勺管开度,调节二次风机转速,从而维持二次风机出口压力为给定值。二次风量调节回路是根据燃烧所需的给煤量和氧量进行调整所需的风量,控制播煤风档板开度。 75 、如何实现循环流化锅炉氧量的自动控制? 答:氧量的自动控制主要通过省煤器后烟道中的氧量指示值来进行识别和控制。主要工作原理是根据烟道中的氧量指示值的大小判断并来调节二次风挡板的位置和角度,从而调整二次风量,确保供氧量的均匀稳定。 76 、循环流化床锅炉对过量空气系数是如何确定 的? 答:为了维持良好的燃烧,应注意控制炉膛过量空气系数来保证燃烧中合适的风煤比。在运行中炉膛出口过量空气系数是以测量尾部烟道出口处氧量来控制。在额定出力时,此相应的氧量值约控制在 3.5%(容积比,以干烟气为基准)。 77 、 循环流化床锅炉的锅炉安全监测系统 (FSSS ) 中的主燃料切除 (MFT ) 动作条件有哪些? 答:循环流化床锅炉的 FSSS 系统中的 MFT 动作条件有(满足以下任何条件都将触发 MFT 动作): (1)手动 MFT(两只按钮同时被按下)。 (2)床温高于 990℃(平均值)。 (3)水位异常(水位高高或水位低低)。 (4)炉膛压力高(一般取+2489Pa,延时 5s)。 (5)炉膛压力低(一般取-2489Pa,延时 5s)。 (6)所有引风机跳闸。 (7)所有一次风机跳闸。 (8)所有高压流化风机跳闸。 (9)所有播煤风机跳闸且旁路门未开(加一定时间延时)。 (10)汽轮机主汽门关闭。 (11)所有一次风机出口总风量小于 25%额定风量,延时 5s。 (12)床温低于 650℃且无启动燃烧器投入。 (13)超过启动时间 3600s(指启动燃烧器的启动时间,在 3600s 内没有着火)。 (14)DCS 电源消失。 78 、循环流化床锅炉 MFT 动作后将引发哪些动作? 答:循环流化锅炉的 MFT 动作后将引发: (1)所有给煤机跳闸,石灰石系统切除。 (2)点火油系统切除,燃油开关阀关闭。 (3)所有风量控制改成为手动方式,并保持最后位置。 (4)在风机自动未切除之前,所有风机控制都将改为手动方式,并保持最后位置,若因汽包水位低跳闸,一次风机入口导叶将关至零位;在风机本自切除情况下,风机将遵循其逻辑控制程序。 (5)燃烧控制输出信号限制引风机自动控制,保证炉膛压力不超过极限值。 (6)若锅炉无热态再启动的条件,则按“规定的锅炉吹扫”逻辑进行吹扫。 (7)关闭过热器和再热器减温水电动总门。 (8)吹灰器停止运行。 (9)石灰石系统停止运行。 79 、循环流化床锅炉 MFT 复归的条件是什么? 答:当循环流化床锅炉吹扫完成或满足锅炉热态启动条件时,司炉人员在得到允许后可以按下“MFT”复位按钮,MFT 将复位。 80 、燃油系统泄漏试验的目的是什么? 答:油系统泄漏试验主要是对锅炉的燃用油管道、阀门、管道上的流量计和一些附带承压部件的压力试验。其主要目的是检验锅炉油系统的承压性能和严密性,保证油路的可靠工作。 81 、燃油系统泄漏试验的步骤有哪些? 答:燃油系统泄漏试验的步骤有: 第一阶段检测油枪开关阀及炉前油管道是否泄漏。其过程为开启燃油快速成切断阀冲压 15s 后,关闭燃油快速切断阀;燃油快速切断阀关闭和冲压时间完成 5s 后,若燃油快速切断阀前后压差高,则发出“油管泄漏”及“油泄漏试验失败”信号;若正常进入第二地阶段。 第二阶段检测燃油快速切断阀是否泄漏。其过程为燃油快速切断阀打开,冲压时间完成 15s 后打开快速切断的再循环阀进行泄压,再过 10s 后关闭快速切断的再循环阀,若燃油快速切断阀后压力高,则发出“燃油快速切断阀泄漏”及“泄漏试验失败”信号; 若燃油快速切断再循环阀关闭 60s 后,油枪开关阀全关,油压正常,且无“泄漏试验失败”信号发出,则发出“泄漏试验合格”信号。 82 、循环流化床锅炉如何实现水位自动控制? 答:循环流化床锅炉的汽水系统与常规煤粉炉差异不大,在水位控制方面也基本相同。给水的自动控制是由汽包水位、蒸汽流量和给水流量三冲量的控制来进行的。其中汽包水位作用为主信号。通过调节给水泵转速或给水调节门的开度,调节给水流量,维持汽包水位在正常范围内。当水位超过规定范围时,有高低水位的声光报警信号发出。 当出现水位高 I 值时,紧急放水门(事故放水门)自动打开,将汽包水位放至零水位。 当出现水位高 II 值或低 II 值时,引发锅炉 MFT 水位保护动作,紧急停炉以保护锅炉设备的安全。蒸汽流量作为前馈信号,可用于抑制给水自发性扰动的给水流量信号,来维持锅炉负荷变动时的物质平衡,这有利于克服虚假水位现象。给水流量作为反馈信号,当发生给水自发性扰动时,可抑制这种扰动对给水流量以及汽包水位的影响,这有利于减少汽包水位的波动。 汽包水位自动控制分为单冲量和三冲量控制方式,单冲调节器可以在手动或自动状态下运行。三冲量可以在手动、自动、串级状态下运行。单冲量在锅炉启动时控制汽包水位,三冲量用于锅炉负荷大于 30%时控制汽包水位。 83 、循环流化床锅炉如何实现汽温自动控制? 答:影响过热蒸汽和再热蒸汽的温度的因素很多,例如,蒸汽流量、炉膛热负荷、烟气温度、烟气所含物料的浓度、烟气的流速、过热蒸汽侧与再热蒸汽侧的烟气分配、减温水量等都会影响过热(再热)汽温的变化。 在汽温调节中,可用改变烟气侧或减温水侧工况方法。一般采用烟气侧作为粗调而减温水侧作为细调的方法。 循环流化床锅炉的汽温调节和常规的煤粉锅炉的汽温调节基本相同。通常取调速级前汽温变化作为前馈,通过修正后和设定值进行比较,根据它们之间的差值进行调控。 如果锅炉的汽温调节中有烟气挡板,还应加入烟气挡板的调节控制逻辑。其中再热蒸汽温度的调节与过热蒸汽温度的调节控制逻辑基本相同。 84 、循环流化床锅炉如何实现床压自动控制? 答:床压是燃烧 室内密相区床料厚度的具体表现,料层过厚时,床料的流化状态就会变差或不能流化,影响炉内的燃烧工况,严重时会造成燃烧室内局部结焦。为保证床料的正常流化,在床料层过厚时须加大流化风量,从而增大了辅机的电耗;料层过薄时,会对布风板上的设备如风帽、床温测点等磨损加大或使其过热损坏;特别是在料层很薄时,炉内的传热会恶化,不能维持正常的负荷需求,因此床料厚度的变化直接影响到锅炉的安全及经济运行。 料层厚度与床压具有一定对应关系,因此通过一次风室与稀相区的压力差及一次风量可以计算出料层厚度,而料层厚度的调节可以通过调节床压来实现。床压在炉膛密相区通过差压进行测量,大型循环流化床锅炉一般分左、右两侧,该测量平均值作为床压的测量值,此信号与由运行人员设置的床压给定值相比较后,通过调节器控制投用的冷渣器调节进渣门的开度,改变燃烧室炉底排渣量,从而维持床压在给定范围内。 锅炉的各输入、输出参数会有很大延时,且各参数是在实时变化的,难以建立精确的数学模型。因此,必须加入大量的补偿和修正,使其达到自适应控制。以保证锅炉运行的机动性、经济性和安全性。 85 、简述循环流化床锅炉的床温控制系统。 答:床温控制系统是循环流化床锅炉所特有的,床温的控制对循环流化床锅炉的正常运行尤其重要。 由于影响床温的因素比较多,如入炉煤的特性、粒度、床层厚度、一二次风量、返料量等,并且也与锅炉的容量和形式有着密切的关系,因此不同的循环流化床锅炉所采用的床温控制方式也不一定相同。但大部分都采用调节以下几方面的参数: (1)给煤量的大小。 (2)一、二次风量的配比。 (3)返料量的大小。 对于大型循环流化床锅炉基本上都采用改变一、二次风量和给煤量两个控制回路来调节床温。使锅炉达到最佳的燃烧效率和脱硫效率、最小的 NO x 排放量。在风量控制回路中,一次风作为主要的床温调节手段,其中各点的床温经过计算得出平均值,作为给定值从而以此控制一次风量的大小。在给煤控制回路中,以负荷指令和床温平均值作为给定值来调整给煤量的大小。 86 、如何进行循环流化床锅炉的炉膛压力自动控制? 答:循环流化床锅炉的炉膛压力自动控制回路是保证锅炉的压力在设定值上,引入两测量值,取一个作为压力自动控制调节器的调节参数,控制引风机入口导叶,而且把一、二次风的负荷作为前馈信号,以控制引风机入口导叶开度保证引风机不能超额定负荷运行。 87 、循环流化床锅炉炉膛内部床温测点如何布置,其工作特点是什么? 答:床温测点应均匀分布在布风板上,热电偶距离布风板一段距离,床温测点可以置在上、中、下三种位置,每层测点在炉膛四壁均匀、对称布置,目的是能够正确监测到各部分的床温。应注意床温测点布置的不能过低,否则就不能正确反应床温的实际值。另外,与其他炉型的温度测点相比,循环流化床锅炉的密相区颗粒浓度很大且磨损特别严重,所以要求床温测点热电偶应装在具有耐高温和耐磨损的套管内,耐磨的套管伸出耐火材料壁大约 50mm。 88 、循环流化床锅炉的风机有哪些? 答:循环流化床锅炉的常用风机有引风机、一次风机、二次风机、播煤风机、气化风机、空气压缩机、点火风机、高压流化风机等。 89 、循环流化床锅炉的高压流化风机属于哪种风机?其工作原理是什么? 答:高压流化风机属于定容式罗茨风机。其工作特点是流量小,压头高。罗茨风机是两个相同转子形成的一种压缩机械,转子的轴线互相平行,转子中草药叶轮与叶轮、叶轮与机壳、叶轮与墙板之间具有微小的间隙,避免相互接触,构成进气腔与排气腔互相隔绝借助两转子反向施转,将体内气体由进气腔送至排气腔,达到鼓风的作用。由于叶轮之间、叶轮与机壳、叶轮与墙板均存在很小的间隙,所以运行时不需要往气缸内注润滑油,运行时也不需要油气分离器辅助设备,由于不存在转子之间的机械摩擦,因此具有机械效率高,整体发热少,使用寿命长等优点。罗茨风机是比较精密的设备,关键要靠平时保养,注意入口过滤器的清扫和更换,室内空气的干净与畅通,润滑要保证。 90 、循环流化床锅炉冷态试验前应做好哪些准备工作? 答:循环流化床锅炉冷态试验前应做好以下准备工作: (1)锅炉本体、烟风系统、J 阀回料器、给煤系统、冷渣器等安装完毕,并通过验收合格。 (2)一次风机、二次风机、J 阀风机、吸风机等各重要风机分部试运转合格。 (3)烟风系统的伺服机构能准确投用。 (4)检查并清理炉膛及布风板,检查风帽安装是否牢固,并逐个清理风帽小孔,检查风帽小孔与耐火层的距离是否符合图纸要求。耐火层应平整。 (5)试验所需启动床料已备齐。 (6)所有转动部件附近无杂物,且影响通风试验的脚手架已拆除。 (7)冷态试验所需要的测点全部安装完毕,与锅炉烟风系统有关的热工表计齐全并能准确投用;测点处无固定平台或扶梯者,应按试验要求搭设牢固的脚手架,各测点处应有足够的照明。 (8)试验所需的仪器、材料、工具等准备完毕。 (9)检查所有涉及试验的辅机的润滑冷却系统,确认其工作正常。 (10)辅机自身的联锁保护可正常投用。 (11)试验现场清理干净,便于行走。 (12)分散式控制系统(DCS)的相关功能调试完毕,具备投运条件。 91 、循环流化床锅炉如何进行一、二次风机性能测试? 答:为了保证锅炉运行时风机调节的准确性,防止出现偏差,循环流化床锅炉在投入运行前必须进行一、二次风机性能测试,为以后提供可靠依据。其操作步骤是开启吸风机、一次和二次风机,调整炉膛负压,分别按 25%、50%、75%、100%额定负荷所需风量,调整所测风机入口挡板开度,改变烟风系统阻力,记录风机出口风压、风量及电流,分别绘制出风机运行特性曲线。 92 、为什么要进行风量标定? 答:风量标定目的在于求出风量修正系数,修正风量测量表计,为运行人员和调试人员计算风量提供参考。当某一高度床层料位的临界流化风量确定下来后,其风量值将作为标准,而不以风机调节机构的开度为准。所以,必须要进行风量标定。 93 、如何进行风量标定? 答:在被标定测量装置所在风管道合适位置开设试验孔,用标准动压测量元件对测风装置进行标定。通过改变相应的风门挡板开度改变风量,并在不同风量下分别记录标准测量元件和被标定测量装置的动压值,由此计算出测风装置的流量修正系数。 94 、如何进行循环流化床锅炉布风板阻力特性试验? 答:布风板阻力是指布风板上无床料时的空板阻力。是运行人员调整流化风量所要了解的基本数据,对循环流化床锅炉的正常流化状态起到至关重要的作用,所以在机组启前运行人员必须掌握流化床锅炉布风板阻力特性。 流化床锅炉布风板阻力特性试验的操作步骤为:首先在布风板上不加任何床料的情况下,启动吸风机,将炉膛负压控制设“自动”;启动一次风机,使一次风量在最小值; 改变风量,一般挡板开度从全关到全开,再从全开到全关,选择不同的开度记录不同风量下对应的风量和风室压力数值;取两次测量的平均值作为布风板阻力最后值。整理出通风量与布风板阻力关系式,从而确定下布风板的阻力特性,绘制出布风板阻力与风量的关系曲线。 95 、如何进行循环流化床锅炉布风板均匀性试验? 答:循环流化床锅炉布风均匀与否是影响锅炉正常运行的关键因素。如果布风均匀性差,床内就会出现流化不均的现象,甚至出现局部死区,引起结渣。 循环流化床锅炉布风板均匀性试验步骤是: (1)首先铺设一定厚度的床料(300~400mm),依次启动引风机、一次风机,逐渐加大风量直到床料充分流化起来,在风量加大过程中,试验人员应在保持必要的炉膛负压的前提下,注意观察床料的流化情况,检查是否存在死区。 (2)迅速停止所有一次风机和引风机运行,同时关闭各风门,观察床料是否平整,如果床面非常平整,说明布风均匀性比较好;否则,说明布风均匀性较差。在料层低洼的地方说明此处流化风量偏大,在料层突出的地方说明此处流化风量偏小,需要认真检查风帽或布风板的设计是否合理,床料是否不均,有大块的颗粒。 96 、如何进行回料器特性调整试验? 答:保证返料正常是循环流化床锅炉正常运行的必要条件之一,运行人员必须掌握返料器的运行特性,返料器的底部流化风及其他部分的松动风量都需通过试验获得。回料阀特性调整试验的步骤如下: (1)J 阀回料器填充床料。启动 J 阀风机。由 J 阀床料填充口加入床料,使 J 阀在上流料腿和下流料腿间形成密封。 (2)J 阀布风板阻力试验,分别在加入床料前后记录 J 阀布风板前后风压,计算出 J阀布风板阻力。 97 、如何进行料层阻力特性试验? 答:料层阻力是指床料流化起来后,由于本身的重力和摩擦力而产生的阻力。料层阻力是循环流化床锅炉设计和运行的主要参数,料层阻力的大小将直接决定流化风量的大小,所以在循环流化床锅炉启动前必须要做料层阻力特性试验,以确定其大小和特性,为正常运行提供必要的参考。料层阻力特性一般以料层阻力与风量或风速的关系曲线来表现出来。循环流化床锅炉的料层阻力特性试验步骤如下: (1)铺设床料 400mm,试验床料可采用粗石灰石或炉渣,床料在风机启动后由 J阀床料填充口加入,粒度为 0~3mm。 (2)启动吸风机,将炉膛负压控制装置设为自动状态;启动一次风机,使一次风量在最小值;改变风量,记录不同风量下对应的料层阻力;绘制出料层阻力与风量或风速的关系曲线。 (3)将料层高度分别提高到期 500、600mm 或 700mm,在到达每料层高度时,改变风量,记录不同风量下对应的料层阻力,绘制出料层阻力与风量或风速的关系曲线。 98 、如何进行循环流化床锅炉临界流化风量测试? 答:循环流化床锅炉临界流化风量测试步骤是:运行人员在保持适当炉膛负压情况下,观察床料的流化情况,记录下床料开始流化时的风量,并与从料层阻力特性曲线得出的临界流化风量进行对比。应注意临界流化风量在床温不同时差别比较大,热态运行时所需的临界流化风量是冷态时的 1.8 倍左右。 99 、循环流化床锅炉进行烘炉时为什么要严格按照烘炉曲线进行? 答:新安装的锅炉,尤其是循环流化床锅炉,在密相区、水冷壁屏或过热器、燃烧室出口、返料装置、旋风分离器等表现敷设有大量的、非常厚的耐火材料保护层和保温层,含有大量水分。烘炉的主要目的是使炉墙达到一定的干燥程度,耐火材料保护层形成结晶体而固化。防止锅炉运行时由于耐磨材料潮湿,急剧受热后膨胀不均匀而开裂或由于高温度、高浓度的循环物料的冲刷造成耐火材料保护层失效、脱落,阻塞排渣口和物料循环回路,使受热面被磨损造成爆管。 100 、循环流化床锅炉烘炉前应具备哪些条件? 答:循环流化床锅炉烘炉前应具备以下条件: (1)锅炉本体及工艺管道全部安装完毕,水压试验合格,耐磨材料和保温材料工作全部结束,并验收合格。炉膛、点火风道、J 阀回料器、各烟风道内部清理干净,外部拆除脚手架并将周围场地打扫干净。 (2)锅炉各部分的金属膨胀节和非金属膨胀节及密封装置全部正确安装完毕并验收合格。 (3)一次和二次风机、引风机、点火风机、高压流化风机、播煤风机、电除尘器、点燃油系统、厂用辅助蒸汽系统及压缩空气系统等附属设备均安装完毕,并经分部试运转合格。 (4)锅炉所有的热工及电气仪表安装完毕并调试合格,锅炉各部分的膨胀指示器安好并调整到位。 (5)按烘炉的技术文件的要求做好排湿孔的开孔工作,选好测温点和取样点(试验块),准备好温度计和取样工具。 (6)开启锅炉所有排气阀和过热器集箱上的疏水阀。 (7)准备好烘炉机,并按要求在规定地点布置好。 (8)编制好烘炉方案及烘炉曲线,与所有参加人员进行技术交流,准备好有关记录表。 (9)做好安全措施和组织措施。 |
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