1、熱電裝置工藝及控制解決方案一循環流化床工藝及控制.、八、-刖言循環流行化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發展的一項高效低污染清潔燃燒枝術。國際上這項技術在電站鍋爐、工業鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業應用，并向幾十萬千瓦級規模的大型循環流化床鍋爐發展；國內在這方面的研究、開發和應用也逐漸興起，已有上百臺循環流化床鍋爐投入運行 或正在制造之中。未來的幾年將是循環流化床飛速發展的一個重要時期。其結構特點如下：循環流化床鍋爐的形式和結構特點循環流化床（CFB）鍋爐由風室、 密相區、稀相區（懸浮段）、爐膛、旋風 分離器、返料裝置、尾部受熱面等組成。CFB的重要參數主要有：床溫、床 壓、爐膛差壓、

2、汽包水位、 汽包壓力等。其主要原理為：爐膛底部是大量的熾熱灰粒和煤粒混合物，燃燒所需空氣 來自一次風機，經爐膛底部的布風板均勻進入流化床，在流化床中氣流上升速 度約25m/s,當流速達到一定值時，氣流將大部分粒子托起，成沸騰狀，粒 子上下運動 , 摻混非常強烈 , 這種現象被稱為流化。 煤粒由給煤機送入爐膛 , 剛 進入爐膛的煤粒很快就與高溫床料混合 , 使煤粒迅速加熱 , 干燥著火燃燒。在流 化床內平均停留十幾幾十分鐘后由放渣口排出爐膛。混雜在煙氣中的粉粒在旋風分離器中被分離出來 , 經過返料風返回爐膛繼 續燃燒。CFB幾乎能夠燃燒一切種類的燃料并達到很高的燃燒效率。其中包括高灰分、 高水分

3、、 低熱值、 低灰熔點的劣質燃料 , 如泥煤、 褐煤、 油頁巖、 煤渣、 木 屑、 洗煤廠的煤泥、 洗矸、 煤礦的煤矸石等 , 以及難于點燃和燃盡的低灰發 份燃料, 如貧煤、 無煙煤、 石油焦和焦碳等。 它的這一優點 , 對于充分利用當 地的低質燃料 , 改進燃料消耗的平衡有重要意義。另外, 在燃燒過程中直接向床內加入石灰石或白云石 , 能夠脫去燃燒過程 中生成的 SO2, 根據煤中含硫量的大小決定石灰石量 , 可達到 90%的脫硫效率 , 因此, 流化床燃燒是一種經濟有效的低污染燃燒技術 , 是一種”清潔”的燃燒方 式。熱電常見術語爐膛安全監控系統 (Furnace Safeguard Su

4、pervisory System,簡稱 FSSS)FSSS包括燃燒器控制系統及燃料安全系統，它是現代大型火力發電機組的 鍋爐必須具備的一種監控系統。它能在鍋爐正常工作和啟停等各種運行方式下 , 連續地密切監視燃燒系統的大量參數與狀態 , 不斷地進行邏輯判斷和運算 , 必 要時發出運作指令 , 經過各種聯鎖裝置使燃燒設備中的有關部件 (如給煤機、 點 火器、 燃燒器等 )嚴格按照既定的合理程序完成必要的操作 , 或對異常工況和未 遂性事故做出快速反應和處理。防止爐膛的任何部位積聚燃料與空氣的混合物 , 防止鍋爐發生爆燃而損壞設備 , 以保證操作人員和鍋爐燃燒系統的安全 , FSSS 是監控系統

5、, 是安全裝置 , 是安全聯鎖功能級別中的最高等級。FSSS 包括爐膛吹掃、 主燃料跳閘 (MFT)、 天然氣跳閘、 首出原因記憶、 點火條件、點火能量判斷等。FSSS還有后備硬手操MFT按鈕。下面分別做個簡 述。爐膛吹掃鍋爐點火前 , 必須進行爐膛吹掃 , 這是鍋爐防爆規程中基本的防爆保護措施。 爐 膛吹掃的目的是將爐膛內的殘留可燃物質清除掉 , 以防止鍋爐點火時發生爆燃。主燃料跳閘 (MFT)主燃料跳閘(MFT)是鍋爐安全保護的核心內容。 是FSSS系統中最重要的安全功 能。在出現任何危及鍋爐安全運行的危險工況時，MFT動作將快速切斷所有進入 爐膛的燃料 , 即切斷所有天然氣、 燃油和煤的

6、輸入 , 以保證鍋爐安全 , 避免事 故發生或限制事故進一步擴大。 為了保證保護系統的可靠性 , 保護系統中所用信 號都由壓力開關及可靠的變送器提供 , 重要信號多采用多個檢測信號進行判斷 后引入保護。天然氣跳閘當觸發 MFT, 同時也要將天然氣切斷 , 以避免或限制事故進一步擴大。首出原因記憶當MFT跳閘后,有首出跳閘原因顯示,以便進行事故分析；當MFTt位后,首出跳閘記憶清除。點火條件及點火能量判斷在允許點火之前需要滿足一定條件，比如：MFT復位、爐膛無火、汽包水位正 常等, 同時天然氣總管壓力必須滿足條件 , 以保證有足夠的點火能量。蒙大熱電鍋爐工藝蒙大熱電采用3臺160t/h高溫高壓循

7、環流化床鍋爐，1臺12MW汽輪發電機組以 及1臺25MW余熱機組構成。其它主要的配套設備有：一次風機、二次風機、調速引風機、定速引風機、 調速給水泵、 定速給水泵、 給煤系統、除渣系統、汽水系統、脫硫系統、天然氣點火系統、馳放氣點火系統等鍋爐總貌圖如下（以2#爐為例,下同）:2.1鍋爐啟動前的準備鍋爐在整體啟動試運前，除需完成各系統主要設備分部調試外，還需完成： 鍋爐沖洗，輔機聯鎖保護試驗，鍋爐烘爐，鍋爐冷態空氣動力場試驗，鍋爐點 火試驗，化學煮爐，蒸汽吹管，鍋爐安全閥調試，鍋爐主保護試驗等主要工作。 由于篇幅有限，在此只對比較重要的烘爐過程做個簡述。烘爐烘爐是指新安裝好的鍋爐在投運之前爐墻襯

8、里及絕熱層等進行烘干的過 程。一般需要120150小時。新砌筑的鍋爐爐墻內含有一定的水份，如果不對 爐墻進行緩慢干燥處理，而直接投入運行后，爐墻水份就會受熱蒸發使體積膨 脹而產生一定壓力，致使爐墻發生裂縫、變形、損壞，嚴重時使爐墻脫落。烘 爐主要分為三個階段：床下啟動燃燒器的低溫烘爐先以初始溫度約 100C的小火開始燃燒；逐漸升溫，2小時后穩定在 160C，恒溫6小時；以30C /小時的速度升溫,穩定于300E，恒溫10小時, 結束。鍋爐整體低溫(100-150 C)烘爐(旋風筒入口溫度)爐內不填加任何床料 , 將汽包壓力升到 4.15MPa, 將旋風分離器的入口 溫度控制在150C左右；鍋爐

9、整體低溫烘爐的同時，進行回料腿熱養生：利用 木材進行烘爐,溫升速度控制30r /h,溫升至350r，恒溫，恒溫時間取決于 鍋爐整體烘爐狀況。本階段烘爐結束后 , 停爐, 拆除旋風分離器入口的臨時隔墻。鍋爐整體高溫 ( 300 r ) 烘爐填加床料500mm厚,溫升速度控制28r /h,溫升至150E，恒溫20小 時。溫度變化率要小于 28r/h 的控制將旋風分離器入口的溫度控制在約 300r 左右 , 穩定運行 24 小時。在烘爐過程中 , 不論何種原因造成中斷烘爐 , 烘爐必須重新開始。2.2 鍋爐啟動運行點火前的準備工作點火前的檢查鍋爐點火啟動必須是在烘煮爐、 沖管、 蒸汽嚴密性試驗及安全

10、閥調整 工作結束后 , 各臨時系統設備已拆除 , 正式系統已完全恢復并水壓試驗合格后 進行。鍋爐上水鍋爐首次上水至比正常水位低50mm處,水應經化學處理使之含有正常的化學成分且PH值滿足鍋爐正常的操作要求。上水溫度不應超過70C。啟動風機啟動風機的順序是 ： 引風機 返料風機 一次風機 二次風機。221.4裝填床料在鍋爐啟動之前，如果爐膛是空的，可在投運風機的前提下，向爐膛內 注入一定數量的床料,初始床料選用含碳量v 3%勺爐渣，粒度為05mm由于 運行風機，可使床料在布風板上均勻分布。2.2.1.5空氣清掃調整一次風流量維持在30%（將一次風控制置于”手動”）。天然氣點火系統上電給煤系統上電及切換至遠程重要聯鎖邏輯3.1主燃料跳閘（MFT）MFT邏輯圖如下:MFT跳閘條件MFT動作停全部給煤機關給煤