1前言
寧波長(zhǎng)豐熱電有限公司為寧波市“九五”重點(diǎn)工程，公司規(guī)模為三臺(tái)75t/h杭鍋廠循環(huán)流化床鍋爐，兩臺(tái)15MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐為自然循環(huán)單汽包鍋爐，采用循環(huán)流化床燃燒方式，布置了由一級(jí)(百葉窗)分離器和二級(jí)(旋風(fēng)筒)分離器組成的兩級(jí)循環(huán)燃燒方式。爐膛為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，過熱器分高、低兩級(jí)布置，中間設(shè)置有表面式減溫器，尾部設(shè)兩級(jí)省煤器和一、二次風(fēng)預(yù)熱器。
爐膛下部為密相區(qū)，其有效截面積為7.5㎡。一級(jí)分離器分離出的灰以L閥送入爐床，旋風(fēng)分離器分離出的灰以U形閥送入爐床，二次風(fēng)約占總風(fēng)量的50—60%，經(jīng)爐膛四壁分上中下不同高度送入。沿床寬方向還均勻布置了兩根ø219的放渣管，以將燃燒后的較大顆粒爐渣及時(shí)排走，細(xì)灰可由旋風(fēng)分離器下部的放灰管排出。
2循環(huán)流化床鍋爐熄火的機(jī)理
煤粒在爐內(nèi)燃燒時(shí)要放出熱量，但同時(shí)又向周圍介質(zhì)散熱。放熱和散熱會(huì)在不同燃燒工況下達(dá)到熱平衡，使之趨于較穩(wěn)定的床溫。對(duì)于處于高溫燃燒狀態(tài)下的反應(yīng)系統(tǒng)，如果散熱加強(qiáng)(如冷物料突然涌入)或放熱減弱(如斷煤或進(jìn)煤不足)，那么燃燒系統(tǒng)的溫度也隨之降低。只要系統(tǒng)溫度稍有降低，便會(huì)由于散熱大于放熱，如不加以處理，床溫不斷降低，最終使燃燒過程中斷——熄火。在實(shí)際工作中，熄火溫度永遠(yuǎn)比著火溫度高。
3熄火原因分類
3.1揚(yáng)火時(shí)大量返料涌入堆積
揚(yáng)火時(shí)，物料經(jīng)百葉窗分離器(一返)分離后經(jīng)返料通道由返料風(fēng)送回爐膛燃燒。有時(shí)由于爐墻損壞，澆注料塊或百葉窗片脫落堵在返料口。一旦返料風(fēng)加大，大塊返料及原先積灰大量涌入爐膛，降低爐內(nèi)溫度，使燃燒系統(tǒng)放熱與散熱平衡破壞，造成熄火。
3.2床溫過低
由于壓火時(shí)間過長(zhǎng)或由于設(shè)備本身的某些缺陷，如風(fēng)門、風(fēng)道不嚴(yán)，爐墻損壞，保溫性能差等原因，導(dǎo)致?lián)P火前床溫過低。運(yùn)行人員在沒有做好預(yù)防措施的情況下，照正常操作步驟揚(yáng)火，往往容易熄火。
3.3揚(yáng)火中或正常運(yùn)行時(shí)斷煤
由于受雨季的影響，往往使煤的水份較高，經(jīng)常造成煤斗堵塞，導(dǎo)致斷煤。特別在揚(yáng)火階段，當(dāng)爐內(nèi)燃燒處于萌芽狀態(tài)，而一、二次風(fēng)量按規(guī)程調(diào)到要求值時(shí)，發(fā)生斷煤，如不及時(shí)處理，往往發(fā)生熄火，最終通過投油槍助燃來(lái)恢復(fù)。
4處理方法及原因分析
究其原因，床溫的變化及氧量的增減是影響鍋爐熄火的根本原因，如何調(diào)節(jié)給煤量，一、二次風(fēng)量和飛灰循環(huán)量是揚(yáng)火中應(yīng)切實(shí)注意的幾個(gè)要點(diǎn)。
4.1通過返料通道改造控制循環(huán)物料顆粒
針對(duì)揚(yáng)火時(shí)大量返料涌入堆積造成的熄火事件，公司于兩年前對(duì)各鍋爐在一返料口上方700mm處裝設(shè)了篩網(wǎng)(1Cr19Ni9Ti)。這樣，即使?fàn)t膛損壞，澆注料塊、破碎百葉窗片脫落，大塊物料落在了篩網(wǎng)上，也不會(huì)堆積在返料風(fēng)道或返料口中。循環(huán)物料顆粒得到控制，床內(nèi)溫度將不會(huì)產(chǎn)生大的影響。自安裝篩網(wǎng)后，因上述原因引起的熄火事件再也沒有發(fā)生。
4.2揚(yáng)火前床溫過底或壓火時(shí)間要求較長(zhǎng)，應(yīng)采取的措施
揚(yáng)火前床溫過低(630—680℃)，運(yùn)行人員就該為揚(yáng)火床溫暴跌熄火做預(yù)想并采取措施。如：解列幾只一返，開二返放灰閥或預(yù)先在料層上拋灑一層薄煤。
壓火時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)引起床溫過低。正常壓火時(shí)間范圍為12小時(shí)以內(nèi)，如果因客觀原因需要延長(zhǎng)壓火時(shí)間，那么就需要采取必要措施。曾碰到過這樣的情況，由于系統(tǒng)要做電氣預(yù)防性試驗(yàn)，鍋爐需壓火20小時(shí)，其間不得進(jìn)行揚(yáng)火操作，以恢復(fù)床溫。為此在壓火4小時(shí)后，待床溫下降到800℃左右，選了水份較少，揮發(fā)分較高的煤粒約100公斤從左右側(cè)人孔門均勻拋灑在了床層上。經(jīng)過16小時(shí)后，床溫沒有明顯下跌，以正常的工況進(jìn)入揚(yáng)火狀態(tài)。這是因?yàn)閴夯馉顟B(tài)，爐膛下部四周爐墻、澆注層作為蓄熱體，溫度較高，散熱較慢，當(dāng)表層加煤后，爐墻積蓄熱量輻射到煤粉，煤粉吸收熱后溫度快速上升，吸收到一定溫度后，釋放出可燃揮發(fā)份，開始著火和燃燒。床層表面的物料由于吸收了熱量，以補(bǔ)充熱量的散失，同時(shí)一定程度遏制了內(nèi)層物料熱量的散發(fā)。這樣，由于爐膛吸收的熱量抵消了散失的熱量，使得床溫之后16小時(shí)內(nèi)沒有出現(xiàn)較多下跌。
4.3斷煤熄火的處理方法
專門對(duì)揚(yáng)火中突然斷煤該如何補(bǔ)救作了試驗(yàn)。
當(dāng)時(shí)的工況為：給煤轉(zhuǎn)速為380r/min(單側(cè)投煤，另一側(cè)為無(wú)煙煤，揚(yáng)火不投)，一次風(fēng)電流為18A，一次風(fēng)量為29000m3/h，五分鐘后，床溫為800℃左右。此時(shí)，停止螺旋給煤機(jī)，氧量表顯示值逐漸增大，約兩分鐘后，迅速調(diào)整一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板至最小，此時(shí)一次風(fēng)電流15A，一次風(fēng)量從28000m3/h減至14800m3/h。這時(shí)，床溫?zé)o明顯下跌跡象，最低一點(diǎn)的床溫測(cè)點(diǎn)在770℃左右穩(wěn)住。約五分鐘后，給煤機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常。逐漸加大一次風(fēng)量，床溫緩緩回升，進(jìn)入正常揚(yáng)火狀態(tài)。
從試驗(yàn)我們看出，當(dāng)揚(yáng)火發(fā)現(xiàn)床溫下跌、堵煤、斷煤時(shí)，應(yīng)馬上減少一次風(fēng)量，減小一次風(fēng)從料層中帶走的熱量，盡量使料層處于不流化狀態(tài)，使床料熱量不至于散發(fā)過多。當(dāng)給煤短時(shí)間恢復(fù)后，能迅速使床溫回升，不會(huì)造成熄火。
如果發(fā)現(xiàn)因斷煤引起床溫下跌，在關(guān)小一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)后，床溫還在迅速下跌，并有跌破600℃趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)立即壓火，在疏通煤管的同時(shí)參照4.2的處理意見。這樣對(duì)再次揚(yáng)火會(huì)起到積極的作用，曾做過幾次試驗(yàn)均獲得了成功。
對(duì)于正常運(yùn)行過程中發(fā)生斷煤，也可參照同樣處理辦法，須注意原先負(fù)荷狀態(tài)來(lái)決定調(diào)一次風(fēng)風(fēng)量減少的快慢，效果相同。
5避免熄火的效益分析
在揚(yáng)火中采取有效的措施，避免上述原因造成的熄火事件，帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
a.如果鍋爐熄火用投油槍使床溫恢復(fù)正常，大約需要一小時(shí)，這一小時(shí)的負(fù)荷將受到影響，避免熄火爭(zhēng)取了運(yùn)行時(shí)間；
b.投一小時(shí)油槍大約需耗油1.2噸輕柴油，按每噸4000元計(jì)，避免一次熄火節(jié)約成本5000元左右；
c.避免了投油槍階段，電除塵不能投入運(yùn)行造成的污染。
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