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生物質鍋爐的幾種調整方案

文章出處:生物質鍋爐責任編輯:自然人鍋爐人氣:-发表时间:2016-01-09 23:45【

生物質鍋爐燃燒調整的方法

一、鍋爐燃燒調整的方法

1.生物質在振動爐排上的燃燒過程:

    生物质的燃烧通常可以分为三个阶段,即预热起燃阶段、挥发分燃烧阶段、炭燃烧階段。生物質在振動爐排上的燃燒過程分爲預熱幹燥區、燃燒區和燃盡區,這可以與振動爐排的高、中和低端相對應。根據各區的燃燒特點,各區需要的風量有差別,預熱幹燥區和燃盡區的風量少一些,燃燒區的風量要大一些。燃料顆粒在振動爐排鍋爐中燃燒可以分爲兩種類型:顆粒大的在爐排上燃燒,在氣力播撒的過程中,顆粒特別小的在爐排上部空間發生懸浮燃燒。

2.生物質在爐排上完全燃燒的條件爐內良好燃燒的標志就是在爐內不結渣的前提下,盡可能接近完全燃燒,同時保證較快的燃燒速度,得到最高的燃燒效率。

(1)供應充足而有合適的空氣量

    如果过量空气系数过小,即空气量供应不足,会增大固体不完全燃烧热损失q4和可燃氣體不完全燃燒熱損失q3,使燃燒效率降低;如果過量空氣系數過大,則會降低爐膛溫度,增加不完全燃燒熱損失。最佳的過量空氣系數使q2+q3+q4之和爲最小值。

(2)適當提高爐溫根據阿累尼烏斯定律,燃燒反應速度與溫度成指數關系。在保證爐膛不結渣的前提下,盡量提高爐膛溫度。

(3)爐膛內良好的擾動和混合在著火和燃燒階段,要保證空氣和燃料的充分混合,在燃盡階段,要加強擾動混合。

(4)燃料在爐排上和爐膛中有足夠的停留時間

(5)保持合理的火焰前沿位置。火焰前沿應該位于高端爐排與中部爐排的之間區域,火焰在爐排上的充滿度好。

3.振動爐排鍋爐的燃燒調整方法

(1)調整振動爐排的振動頻率和振動周期(振動時間和停止時間)

    振动炉排的振动频率一般不随负荷的变化而进行调整,最佳的振动频率是通过观察低端爐排的擋灰板處的灰渣堆積厚度來決定的。當燃料的粒度、水分和負荷發生變化時,只是對振動時間和停止時間進行調整,振動頻率一般不進行調整。振動爐排的頻率應該由下面兩個因素來決定:其一是低端爐排的擋灰板處的灰渣堆積厚度,應該維持在5~10cm;其二是在一定振動頻率下,不能使爐膛負壓發生劇烈變化;其三是檢測1號撈渣機出口的灰渣含碳量,正常的含碳量應該爲5~10%。(在enkoping電廠,正常情況下,飛灰的含碳量爲1~2%;灰渣的含碳量爲5~10%。)。根據調整試驗得出:振動爐排的頻率應該爲40~45赫茲。

       炉排的振动时间决定燃料颗粒在炉排上的行走速度(或每一振动周期内燃料在炉排上的行程),振动时间越长,其破坏焦渣的能力强,但料层内部的翻动性能差,行走速度加快;炉排的停止时间在很大程度上决定燃料颗粒在炉排上的停留时间。振動爐排的振動周期根據燃料粒度、水分和鍋爐負荷變化的調整規律如下:

    表4:振動周期的調整規律

振動周期的調整規律表格示意图

  根據調整試驗得出:在鍋爐滿負荷運行時,振動時間爲10秒,停止時間爲3分鍾。

  (2)調整爐排各區一次風的風量以及相互間匹配

  在一次風中,中端爐排的一次風量最大,高、低端爐排的一次風量相對較少。隨著鍋爐負荷增加,一次風的風量占總風量的比例逐步減少。如果從爐前觀察到落渣口積存較多的未燃盡的小顆粒燃料,則可以適當提高低端爐排的一次風量。

  如果高端、中端爐排的爐排風量都增大,則爐排上火焰前沿向爐排高端移動;如果高端爐排的爐排風量減少、中端爐排的爐排風量增大,則爐排上火焰前沿向爐排低端移動;如果低端、中端爐排的爐排風量都增大,則爐排上火焰前沿向爐排中端移動;如果低端爐排的爐排風量減少、中端爐排的爐排風量增大,則爐排上火焰前沿向爐排低端移動。

  (3)調整二次風和火上風隨著鍋爐負荷增加,二次風的風量占總風量的比例逐步增加。各個二次風和火上風的作用如下所述。1和4爲前、後牆的火上風,作爲上二次風的分級配風,主要是向未燃盡的氣體和燃料顆粒提供補充氧氣,同時起到降低氮氧化物的作用(適當可以降低爐膛溫度,因爲爐膛的溫度測點與火上風距離比較近);2和0爲前、後牆的上二次風,主要是起到擾動和補充氧量的作用。3爲前牆的下二次風,可以起到增強燃料流剛性和有助于均勻播撒燃料的作用。6爲後牆下二次風,不僅起到擾動和補燃的作用,而且還可以影響燃料抛撒的長度,如果柔性管的燃料積存的比較多,可以開大6的擋板開度,阻止燃料抛撒的長度。如果燃料比較幹燥或燃料的顆粒比較小,則可以增大6的擋板開度,使燃料盡可能快地燃燒,沒有必要將燃料播散得更遠處。

  (4)建立合適的爐膛負壓,組織好合理的爐內燃燒空氣動力場

  爐膛負壓的正常運行值的範圍:一5Opa^--2OOPa,當爐膛負壓大于+OPa(延時30秒或大于+5OPa(延時5秒)或小于一2KPa時,鍋爐的\MFT動作。

  如果炉膛负压大于0 Pa甚至更高,首先造成高温烟气和火焰回火到给料机的落料管,引发燃料着火,对给料机、落料管和逆止挡板造成损害;其次,造成高温烟气和火焰回火到二次风的管道中,烧坏二次风的喷口,还有可能烧坏火焰监视器二还有,炉膛内的高温烟气会从人孔门或启动燃烧器的活动门的缝隙喷出,损坏设备或对人造成伤害。

  如果爐膛負壓很低,首先,會縮短細小的燃料顆粒和未完全燃燒氣體在爐膛中的停留時間,造成固體不完全熱損失和可燃氣體不完全燃燒熱損失增大,降低了爐的燃燒效率和熱效率;其次,造成鍋爐的漏風量增大,造成排煙溫度升高,排煙熱損失增大,降低鍋爐的熱效率;還有,爐膛負壓太低,則會使爐膛的水冷壁變形,拉裂焊口,對水冷壁造成損壞。

二次风口和火上风的布置图

  4.避免爐膛溫度發生劇烈變化的燃燒調整方法

  (1)在負荷穩定時,要維持一定的料層厚度,這樣就可以使爐排上的燃燒穩定;

  (2)避免出現太低的緩沖料箱的料位,在運行中,每條給料線一定要保持前兩個緩沖料箱的料位保持滿料位,最後一個緩沖料箱的料位在00%料位進行波動。這樣可以維持穩定的播料,最終達到穩定燃燒。

  5.鍋爐觀火孔的改進方法

  目前鍋爐觀火孔的視線不好,無法觀察到爐排上料層的厚度和詳細的燃燒情況,建議更換爲較大的觀火鏡。同時觀火孔內部應該向上、向下應該有傾角,要改造爲喇叭口,這樣視眼比較寬闊,有利于看清爐排上燃料的燃燒情況。觀火孔的外側要容易打開,在鍋爐運行時,可以將觀火孔邊上積存的灰吸進去,否則,積灰太多,將無法看清爐排上的燃燒情況。

  6.嚴禁燃料中混入塑料制品(特別是塑料薄膜和塑料袋等)燃料中盡量要避免帶入塑料。因爲塑料中含有大量的氯元素,當燃料中混有塑料時,可能會産生大量的氯化氫,對水冷壁受熱面和尾部煙道受熱面産生腐蝕。

  二、降低鍋爐排煙溫度高的措施

  鍋爐在72小時滿負荷運行時,鍋爐的排煙溫度較高,最高的比較穩定數值爲1640C左右。經過調整和分析,認爲鍋爐排煙溫度高是一個綜合性問題,需要從表計的校驗、吹灰、燃燒調整和汽水系統調整等方面綜合進行治理。建議采取了如下措施:

  1.通過觀察布袋除塵器入口溫度就地顯示1450C,發現DCS畫面排煙溫度顯示值偏大100C,分析的原因是熱電偶的補償方式和計算方法有問題。同時,經過對低壓空氣預熱器的換熱計算,發現空氣流量值偏小,需要對風量和風壓進行重新標定,此外,兩個氧量計的顯示差異較大,高壓空氣預熱器出口的溫度顯示值明顯與實際值不符,因此,需要對相應的表計進行重新校驗;

  2.投運吹灰器。鍋爐剛剛投運時,每天至少要進行一次吹灰,鍋爐運行正常,每天至少進行三次吹灰。同時,吹灰的次數與燃料中的灰分含量有關;

  3.进行燃烧调整,减少一次风量,增大二次风量,同时降低炉膛负压值(实际运行中的负压值为一500Pa左右),维持在一50 ^-- 20OPa之间;

  4.按照各級過熱器和減溫器出口的溫度和噴水減溫水量的設計數據,來進行噴水的調整,第二級減溫水量最大、第三級減溫水量次之,第一級減溫水最小;

  5.维持除氧器在额定压力(0. 588MPa)下运行,保证给水温度为210℃左右。维持较高的除氧器压力,可以市低压烟气冷却器更多地吸收烟气热量;

  6.改變低壓空氣預熱器回路和高壓空氣預熱器循環回路的運行調整方式,要盡量使水側的流量靠近設計值。

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