循環(huán)流化床鍋?zhàn)o(hù)的啟動(dòng)和停爐

一、點(diǎn)火啟動(dòng)
    循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火，是指通過外部熱源使最初加人床層上的物料溫度提高到并保持在投煤運(yùn)行所需的最低水平以上，從而實(shí)現(xiàn)投煤后的正常穩(wěn)定運(yùn)行。點(diǎn)火是鍋爐運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
根據(jù)點(diǎn)火時(shí)床層的狀態(tài)，循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火方式可分為固定床點(diǎn)火和流態(tài)化點(diǎn)火兩種。其中，流態(tài)化點(diǎn)火按主要點(diǎn)火熱源與床層的相對(duì)位置不同又分為床上點(diǎn)火、床內(nèi)點(diǎn)火和床下點(diǎn)火等。點(diǎn)火熱源可以是床上或床層中的油槍、天然氣氣槍以及床下風(fēng)道啟動(dòng)燃燒器產(chǎn)生的熱煙氣等。
下面分別介紹固定床點(diǎn)火和流態(tài)化點(diǎn)火。
1 ．固定床點(diǎn)火
     固定床點(diǎn)火就是在床料處于靜止?fàn)顟B(tài)下點(diǎn)火，具體做法是：首先在床料上鋪放一些木炭或不太大的木柴，為了引燃方便，可在鋪放前澆上柴油等易嫩物質(zhì)，然后用刨花、木屑或火把直接點(diǎn)燃。木柴燃燒后，在床料上堆積一層100 一150 執(zhí)m 厚的暗紅色木炭，在木炭上撒上一層易燃燒的煙煤細(xì)粒，并啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)送風(fēng)。
送風(fēng)量大小的控制與調(diào)整是固定床點(diǎn)火的關(guān)鍵。送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)密切注意爐床情況。送風(fēng)量要緩慢增加，開始少量給風(fēng)，木炭層有小火苗跳動(dòng)，木炭層上燃煤逐漸燃燒，這時(shí)不要增加風(fēng)量，使炭火層保持穩(wěn)定。隨著木炭層的燃燒，要量少勤撒煙煤細(xì)粒，風(fēng)量也要隨著慢慢增加，但要始終保待木炭層上的煤粒在小火苗狀態(tài)下燃燒。這樣維持一段時(shí)間后，隨著床料溫度的升高逐漸加大送風(fēng)量，同時(shí)增加細(xì)粒煙煤量。
當(dāng)床料呈暗紅色時(shí)，此時(shí)溫度已達(dá)到600℃左右，可以啟動(dòng)給煤機(jī)給煤（如果鍋爐燃用難燃的無煙煤、煤殲石等，啟動(dòng)時(shí)應(yīng)預(yù)先備好易燃的煙煤細(xì)粒），同時(shí)增大送風(fēng)量。這時(shí)床料溫度上升很快，當(dāng)爐料呈紫紅色并逐漸發(fā)亮?xí)r，風(fēng)量要迅速加大到使床料全部流化起來，防止局部結(jié)焦。
固定床啟動(dòng)的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是引風(fēng)機(jī)擋板開度的調(diào)節(jié)。引風(fēng)機(jī)可以在點(diǎn)火前啟動(dòng)，也可在木炭層微燃時(shí)啟動(dòng)，但主要是控制好爐膛負(fù)壓。在床料溫度較低、木炭層燃燒較弱時(shí)，負(fù)壓不應(yīng)過大，否則就會(huì)把木炭層上的細(xì)煤粒抽走．火苗熄滅，造成鍋?zhàn)o(hù)點(diǎn)火失敗。
    對(duì)于帶有副床的鍋爐，副床可與主床同時(shí)點(diǎn)火，點(diǎn)火方法同主床一樣，也可隨主床點(diǎn)火。所謂隨主床點(diǎn)火，就是在主床完全流化時(shí)，高溫飛灰落到副床上，副床利用冷灰管放掉下面的低溫冷灰，當(dāng)冷灰出現(xiàn)暗紅色時(shí)停止放灰，開啟擋板送風(fēng)，使ulJ 床溫度繼續(xù)上升，料層沸騰。由于主床上燃料燃燒產(chǎn)生的飛灰不斷落到副床上，點(diǎn)火前副床床料要薄一些。
布置有多個(gè)爐床的鍋爐，要逐個(gè)點(diǎn)水或分批點(diǎn)火，不可同時(shí)點(diǎn)火，以防止?fàn)t內(nèi)溫升過快，避免爐墻和受熱面熱應(yīng)力太大。在點(diǎn)火過程中，床料一般經(jīng)過加熱升溫、快速引燃和向穩(wěn)定狀態(tài)過渡等幾個(gè)階段。點(diǎn)火時(shí)，注意溫升不要太快。對(duì)于無耐火材料內(nèi)襯的鍋爐，溫升一般控制在50℃/h左右；對(duì)于有耐火材料內(nèi)襯的鍋爐，要嚴(yán)格按照溫升特性曲線來啟動(dòng)。一臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐的典型點(diǎn)火溫升曲線。固定床點(diǎn)火是一種落后的點(diǎn)火方式，但卻又是一種行之有效的方法�，F(xiàn)在運(yùn)行的75t/h中壓循環(huán)流化床鍋爐也有采用這種點(diǎn)火方式的。
2 ，流態(tài)化點(diǎn)火
    流態(tài)化點(diǎn)火就是在床料處于流態(tài)化狀態(tài)下點(diǎn)火。
( D 床上點(diǎn)火。床上點(diǎn)火方式和煤粉爐點(diǎn)火差不多，操作上較固定床點(diǎn)火容易。在爐床上部裝設(shè)油槍〔 或天然氣槍）。當(dāng)床料處于流態(tài)化狀態(tài)時(shí)，將經(jīng)過油槍霧化后的燃油（或用燃?xì)鈽寣⑻烊粴猓﹪娙藸t內(nèi)，經(jīng)明火點(diǎn)燃直接加熱床料。待床料溫度上升到400 ℃ 時(shí)，可以撒人點(diǎn)火引子煤。在此溫度下煤中揮發(fā)分析出并著火徽燒，床溫將會(huì)平穩(wěn)上升。當(dāng)達(dá)到煤的著火溫度后，可開啟給煤機(jī)投煤。床溫升到800℃后，可關(guān)閉點(diǎn)火油槍，調(diào)節(jié)風(fēng)、煤配比，投人正常運(yùn)行。床上點(diǎn)火由于熱煙氣和火焰不能完全穿透整個(gè)床料，部分熱量被引風(fēng)機(jī)抽走，加熱床層的熱效率不高，一般不超過40％。同時(shí)，由于點(diǎn)火油槍加熱的不均勻性造成點(diǎn)火期間床料溫度的不均勻，控制不好容易出現(xiàn)局部超溫現(xiàn)象。
( 2 ）床下點(diǎn)火。

    由于床上點(diǎn)火存在熱效率不高、點(diǎn)火用燃料的熱利用率低且容易出現(xiàn)局部超溫等問題，床下點(diǎn)火方式越來越受到重視。所謂床下點(diǎn)火，主要是指利用設(shè)置在一次風(fēng)道內(nèi)的啟動(dòng)燃燒器（風(fēng)道燃燒器）所產(chǎn)生的熱煙氣來加熱并點(diǎn)燃床料的點(diǎn)火方法。啟動(dòng)燃燒器的布置及結(jié)構(gòu)原理。床下點(diǎn)火一般采用輕柴油，也可用重油或氣體燃料，整個(gè)點(diǎn)火過程均在流態(tài)化下進(jìn)行。燃料油或氣體燃料經(jīng)油槍（或氣槍）點(diǎn)燃后在煙氣發(fā)生器內(nèi)筒中燃燒，產(chǎn)生的高溫火焰與送風(fēng)機(jī)供給的冷風(fēng)發(fā)生器尾部均勻混合成850 ℃ 左右的熱煙氣，通過風(fēng)室、布風(fēng)板風(fēng)帽進(jìn)人爐床加熱床料。為避免燒壞風(fēng)帽，熱煙氣溫度應(yīng)控制在不超過900℃。由于床下點(diǎn)火時(shí)熱量是從布風(fēng)板下均勻送人料層中，整個(gè)加熱啟動(dòng)過程床料都是流態(tài)化的，床層溫度分布較均勻．不會(huì)引起局部低溫或高溫結(jié)焦。
另外．還有所謂流態(tài)化混合點(diǎn)火方式，即利用床上輔助點(diǎn)火油槍與床下啟動(dòng)燃燒器（主點(diǎn)火熱源）共同加熱床料．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火投煤。值得注意的是，流態(tài)化點(diǎn)火前，必須啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，以防止?fàn)t膛爆燃。流態(tài)化點(diǎn)火簡單方便，易于掌握，床料加熱速度快。由于流體化點(diǎn)火具有許多優(yōu)點(diǎn)，較大容量的流化床鍋爐一般都采用這種點(diǎn)火方式，特別是床下點(diǎn)火方式。
二、床下點(diǎn)火的一般機(jī)理
    正如前述，在床下點(diǎn)火方式中，是由通過布風(fēng)板送人的熱煙氣來加熱料層床料的。熱煙氣經(jīng)過整個(gè)床層高度加熱床料，故氣流帶走的熱量較少，而加熱效率較高。通過對(duì)床下點(diǎn)火時(shí)床料的加熱和引燃過程的分析可知，要實(shí)現(xiàn)成功點(diǎn)火，進(jìn)入床中的熱量（包括外界加人的熱量和床料著火燃燒的放熱量）必須大于床中的散熱量＜包括煙氣帶走的熱量、埋管的吸熱量、未燃盡可嫩物離開床層帶走的熱量、床層四周爐墻的吸熱量與散熱量等）。
三、分床啟動(dòng)
    分床啟動(dòng)是為了適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐大型化的需要。對(duì)于大容量的循環(huán)流化床鍋爐，由于床面很大，在啟動(dòng)時(shí)直接加熱整個(gè)床層較為困難。分床啟動(dòng)則是先將部分床面加熱至著火溫度，再利用已著火的分床提供熱源來加熱其余床面．在采用這種點(diǎn)火啟動(dòng)方法時(shí)，床面被設(shè)計(jì)成由幾個(gè)相互間可以有物料交換的分床組成，其中某個(gè)分床作為啟動(dòng)區(qū)，在實(shí)際啟動(dòng)過程中將首先被加熱至煤的著火溫度。分床啟動(dòng)技術(shù)包括床移動(dòng)技術(shù)、翻滾技術(shù)和熱床傳遞技術(shù)。(1）床移動(dòng)技術(shù)。床移動(dòng)是指將冷床的風(fēng)量調(diào)節(jié)到稍高于臨界流化風(fēng)量水平，點(diǎn)火分床由油槍加熱，熱床料緩緩移動(dòng)到冷床，冷床空氣受熱膨脹，從而使冷床得到更為充分的流化，' 形成流化區(qū)移動(dòng)擴(kuò)張的情況。當(dāng)冷床物料全部充分流化后，則開始給煤，并將各床溫度調(diào)整到正常運(yùn)行工況。床移動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是由于熱物料和冷物料間的混合速度較慢，啟動(dòng)區(qū)可以更小，而不至于使啟動(dòng)床急速降溫甚至熄火。(2）翻滾技術(shù)。翻滾技術(shù)是利用流化床的物料強(qiáng)烈混合特性，在啟動(dòng)區(qū)進(jìn)行數(shù)次短時(shí)間的流化而使床溫盡快提高，并使床溫均勻，避免局部超溫結(jié)焦。(3）熱床傳遞技術(shù)。熱床傳遞的實(shí)現(xiàn)過程是：將啟動(dòng)床的靜止床層高度取為1000mm 左右，取冷床的靜止床層高度約為200mm，從而建立一個(gè)較大的高度差。首先，將啟動(dòng)床溫度在流化狀態(tài)下提高至850℃左右，并使冷床也處于臨界流化狀態(tài)；然后，打開冷、熱床之間的料閘（如滑動(dòng)門），使熱床床料流向冷床，實(shí)現(xiàn)熱床傳遞。此時(shí)，冷床的風(fēng)量不能太大，以免將“移動(dòng)”過來的熱料吹滅。在啟動(dòng)期間，熱料的傳遞速度可由兩床之間的壓差和滑動(dòng)門面積來確定。熱料移動(dòng)的線速度機(jī)（m/習(xí)可按式（8 一11）計(jì)算.
    在采用分床啟動(dòng)時(shí)，設(shè)計(jì)上最好也同時(shí)采用床下熱風(fēng)點(diǎn)火，以提高加熱效率，降低點(diǎn)火能耗．必要的話，還可再適當(dāng)配置床上輔助點(diǎn)火油槍，即采用流態(tài)化混合點(diǎn)火方式。在考慮到各種形式散熱的情況下，床下熱風(fēng)點(diǎn)火裝置的熱容量應(yīng)足以將分床加熱至700℃以上。另外．雖然不同型式循環(huán)流化床鍋?zhàn)o(hù)啟動(dòng)區(qū)大�。ɑ騿�動(dòng)床面積）的選取也不盡相同，但是大都在總床面積的10％左右；一般的，滑動(dòng)門的流通截面積取為最大分床面積的。5%～2% , 即可滿足熱料傳遞的需要。
四、壓火備用及停爐
當(dāng)流化床鍋爐由于某種原因需要暫時(shí)停止運(yùn)行時(shí)，常采用壓火的辦法。壓火是一種正常的停爐方式，一般用于鍋爐按計(jì)劃還要在若干小時(shí)內(nèi)再啟動(dòng)的情況，故通常稱為壓火備用。對(duì)于較長時(shí)間的停爐，也可以采用壓火、啟動(dòng)、再壓火的方式解決。
在壓火操作之前，應(yīng)先將鍋爐負(fù)荷降至最低．壓火的操作方法是：首先停止給煤機(jī)，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至800℃時(shí)，停掉引、送風(fēng)機(jī)，關(guān)閉風(fēng)機(jī)擋板，以使物料很快達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，并保持床層溫度和耐火層溫度不致很快下降。鍋爐壓火后要監(jiān)視料層溫度。如果料層溫度下降過快，應(yīng)查明原因，以避免料層溫度太低，使壓火時(shí)間縮短。為延長壓火備用時(shí)間，應(yīng)使壓火時(shí)物料溫度高些，物料濃度大些，這樣靜止料層就較厚，蓄熱多，備用時(shí)間長。料層靜止后，在上面撤一層細(xì)煤粒效果更好。
壓火后的再啟動(dòng)，分為溫態(tài)啟動(dòng)和熱態(tài)啟動(dòng)兩種。
    溫態(tài)啟動(dòng)是指料層溫度較高（750℃左右）但料層以上的溫度卻很低（450～500℃）。在這種情況下啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)，料層流化后達(dá)不到給煤燃燒溫度。因此，需要點(diǎn)火后再加熱床料，提高物料溫度，以達(dá)到給煤燃燒溫度。溫態(tài)啟動(dòng)（停爐12h以內(nèi)）一般只需要2-4h ，即可達(dá)到鍋爐的最低安全運(yùn)行負(fù)荷。此時(shí)，限制啟動(dòng)時(shí)間的主要因素是過熱汽溫和床溫的上升速度。
    熱態(tài)啟動(dòng)，是指啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)后，燃燒室溫度在650℃以上，可直接向爐內(nèi)給煤，啟動(dòng)鍋爐。熱態(tài)啟動(dòng)（停爐6h以內(nèi)）最為方便，一般只需要l-2h 。為防止?fàn)t溫下跌至投煤的溫度許可值以下，所有啟動(dòng)步驟越快越好。
    值得注意的是，在溫態(tài)或熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)．如果在3次脈沖給煤后仍未能使床溫升高，則應(yīng)停止給煤，然后對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃，以便按正常啟動(dòng)程序重新啟動(dòng)．而當(dāng)床溫降至600 ℃ 以下，不允許給煤進(jìn)入爐內(nèi)，同時(shí)應(yīng)啟動(dòng)點(diǎn)火熱煙氣發(fā)生器使床溫上升到600 ℃ 以上。圖8 一6 給出的是溫態(tài)和熱態(tài)的啟動(dòng)曲線。
    如果壓火時(shí)間較長（一般不超過48h) ，料層溫度難以維持，可以在料層溫度降至600-700℃時(shí)點(diǎn)火啟動(dòng)，爐內(nèi)溫度提高后再壓火。中間啟動(dòng)的方法與溫態(tài)啟動(dòng)相同。
    循環(huán)流化床鍋爐的停爐操作與其他鍋爐操作相似。停止給煤后繼續(xù)適當(dāng)送風(fēng)，直到爐內(nèi)燃料完全姍盡或者不能維持正常燃燒、床溫下降（一般在700℃以下）后，關(guān)閉送風(fēng)門，再停送、引風(fēng)機(jī)，最后打開落渣管的放灰裝里，將爐內(nèi)爐渣排盡。