无焰烘炉首次在山东里彦热电厂由上海锅炉厂生产的135MW CFB锅炉上得到实施。
4.1 烘炉程序
根据耐火耐磨材料的干燥过程在80~130℃时析出游离水,在250~350℃时析出结晶水。该过程是烘炉程序中的重要环节。由于该材料密度大,且具有相当的厚度,水份析出极为困难,必须应按照其缓慢均匀析出的规律,才能使水份顺利析出,并使该材料不致受损和其体积达到稳定状态。当耐火耐磨内衬材料经受大于530℃温度时,该材料内部结构固化后,完全达到耐火耐磨材料的性能。因此,烘炉程序可区别为二个步骤,第一步为内衬材料的干燥阶段,第二步为内衬材料的固化阶段。无焰式烘炉主要是完成内衬材料的干燥阶段。第二步则在锅炉初次投运时启动主油枪来完成。
4.2 烘炉机布置
根据耐火耐磨内衬的位置和数量来布置烘炉机,以达到入炉的热源分配均衡和不存在烘炉死角。具体布置如下并见图:
炉膛:在9m运转层布置4只烘炉机,前后墙各2只,烘炉热烟气通入炉膛来干燥炉膛下部耐火耐磨材料。
回料腿:在9m运转层布置两台烘炉机,通过弯形烟道,经炉膛内将烘炉热烟气分别引入两个回料腿,再经回料器通入分离器。
回料器:在二个回料器的人孔门各接入二台烘炉机,热烟气经回料器进入分离器。
分离器入口:在炉膛出口入分离器的烟道人孔门处布置1台烘炉机,烘炉热烟气经三通烟道分别进入两个分离器。
分离器出口:在分离器出口至尾部竖井的水平烟道人孔门处布置1台烘炉机,烘炉热烟气经三通烟道分别进入两个分离器出口水平烟道。
冷渣器:在二台冷渣器出渣口各接入一台烘炉机。
按上述布置,在整台锅炉的耐火耐磨材料部份均能得到烘炉机热烟气的冲刷。无任何死角区。
4.3 隔断和烟气出口
为使热烟气能集中加热各部位内衬材料,烟气均自下而上的流动,在炉膛出口处装有隔墙,隔墙四周留出一定间隙,使炉膛和冷渣器的烟气通过间隙进入分离器入口。在分离器出口至尾部烟道处也装上隔墙,隔墙四周留很小间隙,起到与尾部烟道压力平衡的作用。在分离器顶部留出1m2左右的开孔,并接上带挡板的烟囱,成为烘炉烟气的排出口。
4.4 温度测点布置
在热烟气烘炉过程中,测定相应部位的烟气温度,而不是测定相应部位内衬温度,作为烘炉热力工况的控制参数,由于流动烟气使测量点的指示值可能有一定的波动,但烟气对内衬的传热,特别是内衬材料的热惰性较烟气大很多,其温度变化速率是滞后的和较平缓的,取烟气测点温度的平均值作为控制值较检测内衬更为可靠。
在CFB锅炉烘炉过程中,测温热电偶选用了锅炉上已有的测温点,并要求热电偶的热节点伸出炉墙。具体选用测点如下:
炉膛底部和中部各4个热电偶测点,取其8个测点的平均值来表征炉膛烘炉温度。
两个回料器上方各1点,两个分离器进口烟道各2点,两个分离器出口各2点,作为分离器烘炉温度测点,取各个分离器的5个测点平均值分别表征各个分离器的烘炉温度控制值。
冷渣器则取每个冷渣器上的3个温度测点的平均值来表征冷渣器的烘炉温度。
4.5 烘炉质量检验
采用模拟试块,在炉内各烘炉部位放置结构与该部位相同的试块。烘炉结束测试模拟试块的残余水份小于2.5%,即为烘炉合格。
4.6 烘炉温度和温升曲线
按照炉墙内衬材料干燥的特点,以控制150℃和400℃二个温度点和温升速度小于10℃/h的原则,进行烘炉,实际的温升曲线如下图所示。
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