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330MW级循环流化床锅炉冷态启动节能优化

北极星环保网  来源:循环流化床发电  作者:吴海粟 徐立韡  2016/7/18 8:36:35  我要投稿  
所属频道: 节能  关键词:节能环保 CFB锅炉 循环流化床

北极星环保网讯:导读:本文为330MW级循环流化床锅炉冷态启动节能优化。通过探讨330MW级CFB锅炉冷态启动过程的各项调整措施,以达到节能环保的目的。

近年来循环流化床(CFB)锅炉因其负荷调节比宽、燃料适用性好及污染物排放低等特点得到迅速发展。大型CFB机组在保证机组安全运行的前提下,如何缩短启动时间、降低启动油耗备受CFB锅炉用户关注。结合某330MW级CFB锅炉冷态启动过程,对点火准备至锅炉连续投煤这一阶段中影响启动过程的各参数进行优化调整,缩短了启动时间,降低了启动油耗,对同炉型机组启动有一定的指导意义。

1锅炉系统

该锅炉为DG1165-17.5-Ⅱ1型循环流化床、亚临界、一次中间再热、自然循环气包炉。锅炉燃烧系统主要由燃烧室、点火油枪系统和给煤系统组成。锅炉燃烧室宽28275mm、深9831mm,属典型的大宽深比炉膛。炉膛底部是由水冷壁拉稀弯曲形成的水冷风室,热一次风从风室两侧进入,左右两侧的热一次风道内分别布置2支床下点火油枪;锅炉前后墙还设有共6支床上油枪,用于启动点火和低负荷稳燃;主燃料通过炉前8台给煤机均匀地送入炉膛。

炉膛布风主要由一次风、二次风与返料风组成。一次风分三路送入炉膛:第一路进入水冷风室通过风帽流化床料;第二路用于炉前分布式多点给煤;第三路作为密封风送入给煤机(冷风)。二次风经前后二次风箱通过上、中、下三层二次风管送入炉膛。返料风经回料阀布风板均匀地进入返料装置。

锅炉邻炉加热系统由炉底加热和邻炉热风加热组成:炉底加热将邻机高压辅汽通过供汽管道引入水冷壁下联箱,待锅炉上水后投入,实现对水冷壁内工质的加热;邻炉热风加热利用邻炉热一次风加热炉膛内的空气和受热面,使锅炉在点火时已处于“热炉”状态,以缩短启动时间,降低启动能耗。

2影响启动过程的因素

根据CFB锅炉运行特点,影响启动过程的因素主要有床存量、流化风量、二次风压、点火油枪投用方式、投煤温度和投煤方式等。

2.1床存量

床存量直接影响到CFB锅炉的热惯性,合理的床存量不仅有利于增加二次风的穿透性,从而改善锅炉燃烧条件,还可以降低一次风机压头,降低厂用电,同时还可以大幅减少密相区磨损。在锅炉启动初期,床存量过大会延长启动时间,增加燃油耗量;床存量过小,床压过低,CFB锅炉各区温度都会呈现出升高趋势,导致投煤后床温升高过快,不容易控制,影响机组正常带负荷。

2.2流化风量

流化风量过小可能导致流化不良,甚至造成局部低温结焦。在保证床料正常流化的前提下,过大的流化风量又会增加床料逃逸,并带走炉内热量,造成热量损失。

2.3二次风量

在锅炉未投煤前,锅炉氧量偏高,不需要补充助燃风,过多的二次风会增加热量损失,在保证物料不反串至二次风管的前提下,二次风量应越小越好,因此合理的二次风压对降低启动油耗有很大帮助。

2.4油枪投用方式

锅炉设计点火方式为床上及床下油枪联合点火,这种点火方式一般先投用床下油枪至床温500℃,再投用床上油枪,适用于燃用贫煤和无烟煤的用户。而燃用烟煤用户,一般投煤温度点在450~550℃,投煤温度较低,可不投用床上油枪。此外,床上油枪设置在中二次风管内,启动时风口处物料浓度较低,油枪热量极少部分被床料吸收,大部分被烟气带走,造成热量损失。因此若条件允许,启动期间应尽量避免投用床上油枪。

2.5投煤温度与投煤方式

投煤温度的选择对CFB锅炉启动至关重要。投煤温度过低,煤粒不能及时着火燃烧,成为炉膛的冷却源,降低炉膛温度,同时未燃烧的煤粒在炉内聚集,一旦着火就会引发爆燃,使炉内温度难以控制;投煤温度过高又会延长启动时间,造成不必要的浪费。因此应结合科学的试验分析来确定安全经济的投煤温度。此外,热烟气进入水冷风室后将主要从布风板中部进入床层,并且该炉型属于大宽深比单炉膛布置,沿炉膛宽度方向床温分布呈中间高两边低的趋势,投煤方式需进行调整,以减小中间与两侧的床温偏差。该厂锅炉床温测点前后墙布置,离床层中间部位有一定距离,使得监视床层温度比实际中部床层温度低。因此在确定投煤温度后,应对炉膛中部实际床温做出判断,以确定合理的投煤时间和投煤方式。

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