主副床循環(huán)流化床應用研究論文

時間:2022-11-15 06:22:00

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主副床循環(huán)流化床應用研究論文

一、CFB鍋爐的應用

1.CFB鍋爐的基本構(gòu)成

循環(huán)流化床鍋爐燃燒分成:主床燃燒和副床燃燒。主副床下各設有風室。原煤塊經(jīng)過破碎后,通過刮板式給煤機將煤送人煤斗,煤斗下方有螺旋給煤機,經(jīng)播煤風將煤吹人爐內(nèi),此風與一次風均由一次風機供給。

爐膛出口水平煙道內(nèi)裝有多級煙灰分離器,分離出的高溫灰落人灰斗,分別經(jīng)鎖灰裝置和J閥進入副床燃燒。副床上燃燒產(chǎn)生的煙氣,經(jīng)床上方的煙道孔進入爐膛。副床上的灰層高至溢灰口時則溢流到主床,已燃盡無可燃物的飛灰,通過灰分離器經(jīng)尾部受熱面進入除塵器經(jīng)灰溝沖到沉灰池,主副床下部已燃盡的灰渣定期排放。

2.CFB鍋爐燃燒原理

循環(huán)流化床燃燒為:煤進入爐膛后,首先是在主床燃燒、經(jīng)過預熱器的高壓二次風,從爐床下風室向上往爐膛內(nèi)送風,使在床上煤顆粒沸騰燃燒,當煙氣達到一定的流速,大量的顆粒就會離開床層,由煙氣攜帶到爐膛上部燃燒,并隨煙氣直至爐膛出口。在爐膛出口處一般設有多級分離器,對顆粒與煙氣進行分離,而后進入煙道。為了使顆粒上升、分離,穿過并離開爐膛,要求煙氣必須達到某一最小速度。分離后的煙氣流人煙道,通過省煤器、空氣預熱器得到進一步冷卻。而分離后的顆粒、下落回到爐底副床上繼續(xù)燃燒,并溢入主床,再次進行燃燒上升、分離,形成顆粒循環(huán)。由于顆粒反復循環(huán)延長了在爐內(nèi)的停留時間,因此,各煤種均可在850—850度的低溫下得到充分的燃燒,提高了燃燼度。因為爐膛內(nèi)燃燒溫度較低,使得NO;的生存能得到有效控制。這個爐溫范圍,也有利于使為脫硫而加入爐膛內(nèi)的石灰石顆粒在循環(huán)燃燒中與燃料中的硫化物(SO,)發(fā)生反應,達到最佳的脫硫效果。而排放的爐渣由于是低溫燃燒,又可重新得到利用(如水泥制品等)。

二、CPB鍋爐控制特點

從CFB鍋爐構(gòu)成看,與常規(guī)鍋爐不同的是增加了分離器回料系統(tǒng)、石灰石給料系統(tǒng)冷渣器系統(tǒng)等等。因而,有不同于常規(guī)鍋爐的控制系統(tǒng):

1.床溫控制

影響床溫的因素有:煤種、煤量、一、二次風量、返料量及灰渣排放量。

爐膛內(nèi)要有效抑制NO,排放和達到脫硫最佳效果,就必須將床溫控制勁,850—950~(2這個范圍內(nèi)才能實現(xiàn)。:在循環(huán)倍率(η=1/1—(nt%),nt:分離器效率);和煤種一定時,主要調(diào)節(jié)風量,控制床溫。一般情況采用:

調(diào)節(jié)一、二次風控制爐內(nèi)氧的濃度,使爐膛燃燒穩(wěn)定在一定溫度范圍內(nèi)。

調(diào)節(jié)返料量(可以通過調(diào)節(jié)循環(huán)詼風量)大小以控制床溫。

2.給料量控制

它包括二個部分:即給煤量控制,石灰石給量控制。

給煤量調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)給煤機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。由熱負荷輸出作為煤量需求指令并與實際總風量選小取值后,為煤量的給定值。

石灰石給量控制是由環(huán)保對SO2排放量的測量是否達到要求,對石灰石的加人量進行控制。其調(diào)節(jié)需由主調(diào)節(jié)和副調(diào)節(jié)組成串級調(diào)節(jié)回路。石灰石量給定值由石灰石給量與現(xiàn)煤量的適合比確定,再由煙氣中SO2)含量對其比值進行修正,改變進入爐膛石灰石粉量,控制這個鈣硫比,保證SO2排放量要求;達到最佳脫硫效率。

3.床位控制

其控制也稱料層控制,它是通過測量運行中料層壓差來控制,維持床料高度在適當數(shù)值。若料層高,太厚則使床布風阻力加大,分層嚴重,可能引起床下風室風道振動,且增大風機電耗。若床位(料位)低,高度太薄會發(fā)生吹穿,燃燒熱量減少,運行不穩(wěn)定,帶負荷受到影響。由于料層高度與床壓成比例關(guān)系,用壓差大小了解床料高度,當壓差達大時,床料厚度增加,可打開鍋爐排灰渣裝置,進行排灰渣,隨著增加排灰量,床料減少,床壓下降。反之,當壓差過小時,可通過適當加石灰石料補充,控制床位。

鍋爐排渣方式有兩種:連續(xù)排灰渣、間歇性排渣。注意的是:排灰渣時會對床溫有所影響,具體選擇應結(jié)合運行床溫、床位的參數(shù)變化選擇。在不影響料層的運行時,排灰渣也是調(diào)節(jié)床溫的一種方式?;以谂懦銮?,其溫度要控制在一定范圍內(nèi),以避免排渣時,將冷渣器燒變形??刂圃鼫乜刹扇★L量冷卻和噴水調(diào)節(jié)。4.爐膛壓力控制

爐膛內(nèi)壓力調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)引風量來實現(xiàn)的。調(diào)節(jié)引風機人口擋板開度控制引風量。維持爐膛分離器人口處壓力為微負壓。但在設計該調(diào)節(jié)時,要考慮一、二次風量對爐膛壓力造成擾動影響,為此,可引入超前控制,將一三次風波動量作為前饋引入到爐膛壓力調(diào)節(jié)回路,以消除爐膛壓力調(diào)節(jié)控制中動態(tài)偏差。爐膛壓力設定值由人工設定。

其它還有鍋爐水位控制、主蒸汽溫度、負荷控制與普通煤粉爐基本—致,無大差異,這里不再論。

三、CFB鍋爐主要聯(lián)鎖控制

主要聯(lián)鎖是指:主燃料跳閘,包括以下內(nèi)容:

當喪失所有引風機,或者喪失所有送風機都將使主燃料跳閘裝置動作。若只喪失一臺引風機或一臺風機或是其它原因造成風量較大的減少,則應切除部分燃料量,以便維持合適的風/燃料比率。

爐膛壓力大于其正常規(guī)定值,主燃料跳閘,防止由于管子破裂、擋板故障等原因造成的不正常爐膛工況。

床溫高跳閘,防止機組因超溫而損害。

床溫低和啟動燃燒器無火焰(相當于常規(guī)鍋爐失去火焰監(jiān)視信號),啟動主燃料跳閘。

發(fā)生緊急事故時,人工搬動跳閘開關(guān)使主燃料跳閘。

汽包水位,主蒸汽壓力超過定值等事故狀態(tài)時,主燃料跳閘。

鍋爐輔機:如給媒機、引風機、送風機、一、二次風機在啟、停及事故掉閘時的順序聯(lián)鎖及各相關(guān)風門的聯(lián)鎖。

四、CFB鍋爐熱工報警

報警應采用聲光報警。除聯(lián)鎖動作時,發(fā)出相應的報警外,還應有下列報警:

1.燃燒器霧化蒸汽或空氣壓力低。

2.燃燒器燃料總管壓力高和低。

3.煤粉機、石灰石粉給料機跳閘。

4.輸送料粉風機跳閘。

5.燃料出現(xiàn)堵塞。

6.爐膛壓力高或低。

7.任一運行的風機喪失。

8.鍋爐總風量低。

9.失去聯(lián)鎖系統(tǒng)電源。

10.流化床鍋爐安全聯(lián)鎖,燃燒控制電源喪失。

11.床溫、床位超限。

12.灰渣冷卻器排渣溫度高。