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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2008/1/23 19:47:10
包头市热力总公司 高纪栓
【摘 要】循环流化床锅炉的点火是运行中的一个难点问题。对于从未接触过循环流化床锅炉或鼓泡床锅炉的人员，在未掌握点火要领之前，常易引起床料结焦或灭火。本文详尽介绍了流化床燃烧的三种主要点火方式，以及点火前的冷态试验等准备工作。
【关键词】循环流化床锅炉 冷态试验 点火过程
1、点火过程及方式
循环流化床锅炉的点火是指通过某种方式将燃烧室内的床料加热到一定温度，并送风使床内底料呈流化状态，直到给煤机连续给进的燃料能稳定地燃烧。循环流化床锅炉的点火与其它锅炉相比有所不同，点火过程一直是该炉运行中的一个难点问题，尤其是从未接触过循环流化床锅炉或者是鼓泡床锅炉的人员，在未掌握点火方法前，常易引起床料结焦或灭火，既影响锅炉的按时正常启动，又会造成人力物力的浪费。
循环流化床锅炉的点火方式主要分为：固定床点火；床面油枪流态化点火；预燃室流态化油点火和热风流态化点火四种，其优、缺点比较见表1。前三种点火方式使用较多，后文将作详细介绍。
2、冷态特性试验
循环流化床锅炉在安装或大修完毕后，在点火前应对燃烧系统包括送风系统，布风装置、料层厚度和飞灰循环装置进行冷态试验。其目的在于：
(1)鉴定鼓风机的风量和风压是否能满足流化燃烧的需要。
(2)测定布风板阻力和料层阻力。
(3)检查床内各处流化质量，冷态流化时如有死区应予以消除。
(4)测定料层厚度、送风量与阻力特性曲线，确定冷态临界流化风量，用以指导点火过程的调整操作，同时也为热态运行提供参数依据。
(5)检查飞灰系统的工作性能。
2.1 床内料层流化均匀性的检查
测定时在床面上铺上颗粒为3mm以下的料渣，铺料厚度约300－500mm，以能流化起来为准，流化均匀性可用两种方法检查。一种是开启引风机和鼓风机，缓慢调节送风门，逐渐加大风量，直到整个料层流化起来，然后突然停止送风，观察料层表面是否平坦，如果很平坦，说明布风均匀，如果料层表面高低不平，高处表明风量小，低处表明风量大，应该停止试验，检查原因及时予以消除；另一种方法是当料层流化起来后，用较长的火耙在床内不断来回耙动，如手感阻力较小且均匀，说明料层流化良好，反之，则布风不均匀或风帽有堵塞，阻力小的地方流化良好，而阻力大的地方可能存在死区。
通过料层流化均匀性的检查，也可以确定流化状态所需的最低料层厚度。这一数据对流化床点火十分重要，料层太薄，难以形成稳定的流化状态，锅炉无法点火和运行。料层太厚，又会延长点火时间和造成点火燃料的增多。
布风均匀是流化床点火、低负荷时稳定燃烧、防止颗粒分层和床层结焦的必要条件。
2.2 布风板阻力的测定
布风板阻力是指布风板上不铺底料时空气通过布风板的压力降。要使空气按设计要求通过布风板，形成稳定的流化床层，要求布风板具有一定的阻力。布风板阻力由风室进口端的局部阻力、风帽通道阻力及风帽小孔处局部阻力组成，在一般情况下，三者之中以小孔局部阻力为最大，而其它两项阻力之和仅占布风板阻力的几十分之一，因而布风板的阻力△Ρ可由公式1计算为：
△Ρ=ξ(Pa)(1)
式中 μ—小孔风速，m/s；
ξ—风帽阻力系数；
ρ—气体密度，kg/m3。
测定时，首先将所有炉门关闭，并将所有排渣管、放灰管关闭严密，启动鼓、引风机后，逐渐开大风门，缓慢地、均匀地增大风量，并相应调整引风，使炉膛负压为零。对应于每个送风量，从风室静压计上读出当时的风室压力即为布风板阻力。一直加到最大风量，每次读数时，都要把风量和风室静压的数值记下来。然后从最大的风量开始，逐渐减小风量，并记录每次的风量和风室静压的数值，直到风门全部关闭为止。把上行和下行的两次试验数据的平均值绘制成布风板阻力—风量关系曲线，如图1以备运行时估算料层厚度。
2.3 料层阻力的测定
测定料层阻力是在布风板上铺放一定厚度的料层，象测定布风板阻力的方法一样，测定不同风量的风室静压。以后每改变一次料层厚度，重复一次风量——风室静压关系的测定，风室静压等于布风板阻力与料层阻力的总和，即：
料层阻力=风室静压－布风板阻力
上式中的三项数值，都对应于相同风量下的数值。
根据以上两个试验测得的结果，就可以得到不同料层厚度下料层阻力和风量之间的关系，也可以绘制成料层阻力——风量关系曲线，如图2所示。大量统计数据表明，流化床的阻力同单位面积布风板上的床层物料的重量与流体浮力之差大致相等。即
ΔP==
=hfg(ρp－ρf)(1－ε)（2）
式中：△Ρ—流化床层的阻力，Pa；
G—流化床层中物料的质量，kg;
g—重力加速度，m/s2；
hf—流化床层高度，m；
Fb—流化床层面积，m2；
ρp、ρf—物料真实密度与空气密度，kg/m3;
ε—流化床层平均空隙率。
因为ρpρf，在计算时可忽略ρf的影响，故△Ρ=hfgρp（1－ε）。通过试验进一步简化，采用未流化前固定床物料的堆积密度来表示为：
△Ρ=Ahgρdg（3）
式中：hg—静止料层高度，m；
ρd—料层堆积密度，kg/m3；
A—由煤种决定的比例系数，见表2。
当静止料层厚度hg>0.3m后，计算结果和试验数据很接近。从公式3看出料层阻力与静止料层厚度成正比例关系，料层越厚，阻力越大。为简化，可以用表3通过料层阻力来估算料层厚度。
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