1.循环流化床锅炉具有哪些优点?
答:循环流化床锅炉具有下列优点:
①燃料适应性广;循环流化床锅炉独特的燃烧方式使其几乎可以燃烧各种固体燃料如泥煤、褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、洗矸、焦油、油页岩等,并能达到很高的燃烧效率,对充分利用劣质能源资源具有重大意义。
②降低污染气体排放;由于循环流化床锅炉燃烧时向炉内直接加入石灰石或白云石,可以脱去燃料在燃烧过程中生成的SO2、SO3有害气体,而且可以抑制热反应型NOx有害气体的形成,是低污染燃烧技术。
③负荷调节性好;循环流化床锅炉负荷调节幅度在30%~110%范围内,即在30%甚至更低的负荷下,也能保持燃烧稳定,并且可以压火备用。特别适用于调峰电厂或热负荷变化较大的热电厂。
④灰渣综合利用性好;循环流化床锅炉由于燃烧温度低,灰渣不会软化或黏结,活性好。另外炉内加入石灰石或白云石后,灰渣成分也有变化,含有一定的CaSO4和CaO。灰渣可以用于制造水泥的掺和料或其他建筑材料的原料,有利于灰渣的综合利用,更符合资源综合利用要求。
2.循环流化床锅炉具有哪些缺点?
答:循环流化床锅炉具有下列缺点:
①设备系统复杂;由于循环流化床锅炉采用的特殊生产工艺方式,其设备系统远比其他锅炉设备系统复杂,这给锅炉的运行维护检修试验等工作带来了一系列新的要求。
②设备运行技术要求高:循环流化床锅炉的运行调节控制也比其他锅炉的运行调节控制复杂,对锅炉运行操作人员也提出了更高的运行操作技术要求。
③风机用电量大;由于循环流化床锅炉布风板及床层阻力大,加之烟气系统增加了气固分离器的阻力所以烟风系统阻力高,需要的风机压头高,风机数量多,故风机用电量大,厂用电率高。
④对辅助设备要求高;循环流化床锅炉的某些辅助设备,如冷渣器、回料装置、高压风机性能或运行问题都可能严重影响锅炉的正常运行。
⑤设备磨损严重;由于循环流化床锅炉的燃料粒径较大,并且在炉膛内物料浓度很高,受热面或设备磨损较为严重,尤其受热面磨损是影响锅炉长期连续运行的主要问题。
3. 循环流化床锅炉的基本特点是什么?
答:循环流化床锅炉的基本特点如下:
1)低温的动力控制燃烧。其燃烧速度主要取决于化学反应速度,决定于温度水平。物理因素不在是控制燃烧的主导因素。
2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过程。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈循环流化床锅炉的所有燃烧都在这种形式的循环运动中逐步实现完成。
3)高强度的热量、质量和动量传递过程。循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环实现,炉内的热量、质量和动量传递和交换非常迅速,从而使整个炉膛内的温度分布比较均匀。
4.循环流化床锅炉燃烧系统主要都有哪些部分组成的?
答:循环流化床锅炉主要有布风装置、浓相床(密相床)、稀相床(悬浮段)、床内受热面、高温气固分离器和尾部受热面六部分组成。
5.循环流化床锅炉燃烧系统的主要辅助设备都包括哪些?
答:循环流化床锅炉燃烧系统的主要辅助设备包括:炉前碎煤设备、给煤设备、灰渣冷却及处理设备、石灰石输送设备、各种用途的风机(包括一次风机、二次风机、播煤增压风机、高压流化风机等)、点火油系统、除尘设备及水力除灰设备等。
6.循环流化床锅炉的脱硫原理是什么?
答:SO2是一种严重威害大气环境的污染物,SO2与O2进一步进行化学反应能够生成SO3气体,SO3与水蒸汽进行化学反应能够形成硫酸,当和雨雪一起降至地表即是酸雨。煤加热至400℃左右时,开始首先分解为H2S,然后逐渐氧化成为SO2,
其化学反应方程式为:
FeS+2H2→2H2S+Fe
H2S+O2→H2S+SO2
对生成SO2影响最大的因素是温度和过量空气系数,温度升高和过量空气系数降低则生成SO2的量就越大。循环流化床锅炉燃烧过程中使用最广泛的脱硫剂是石灰石(CaCO3),石灰石(CaCO3)在高温下发生煅烧分解反应,其分解反应方程式为
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO和SO2又进一步进行化学反应,其化学反应方程式为
CaO+SO2+1/2O2→CaSO4
由此对SO2起到固化作用,实现脱硫效果。
7.为什么循环流化床锅炉燃烧时的NOx的排放量较低?
答:NOx的包括NO、NO2、NO3、三种,其中NO也是导致酸雨的主要物质之一,同时NO还可以参加光化学作用,形成光化学烟雾,导致臭氧层遭受破坏。
NOx的生成量特性是:随着燃料燃烧温度的升高而增加,随着燃料燃烧温度的降低而减少,由于循环流化床锅炉的床温比煤粉锅炉的燃烧温度要低得多,基本控制在850℃~950℃之间,因此NOx的生成量很少,而且循环流化床锅炉采用分级燃烧方式也能够进一步促使NOx的生成量大幅度下降。
8.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的流态化?
答:固体颗粒的流态化是指气体或液体流过固体颗粒层时,当流速增加到一定程度时,气体或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受到的其他外力相平衡,固体颗粒呈现类似液体或流体的状态,这种操作状态称之为固体颗粒的流态化。
9.循环流化床锅炉不同气流速度下的固体颗粒床层都包括哪些流化状态?
答:不同气流速度下固体颗粒床层的流动根据颗粒大小及密度的不同而出现不同的流动状态。主要包括起始流化态(散式流化态)、鼓泡流化态、腾涌(节涌)、湍流流化态、快速流化态、气力输送。
10.循环流化床锅炉固体物料颗粒不正常的流化态包括哪些类型?
答:循环流化床锅炉相对于各种正常的流化状态,还可能存在一些不正常的流化状态,主要包括以下三种类型:
1)沟流;所谓沟流是指一次风速在未达到临界流化风速之前,空气在床层中分布不均匀,颗粒大小和空隙率不均匀,阻力也有大有小,大量空气从阻力小的地方穿越料层,而其他部分仍处于固定状态,这种现象称之为沟流。沟流一般可以分为贯穿沟流河局部沟流。
2)气泡与节涌(腾涌);所谓气泡与节涌是指床料被流化过程中,一次流化风主要以气泡形式在床料中向上运动,在上部小气泡聚集成大气泡。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈当气泡向上运动达到某一高度时崩裂,气泡中所包含的固体颗粒喷涌而下,这种现象称之为节涌(腾涌)。
3)分层;所谓分层是指床料被流化过程中,较粗和较重的颗粒一般在下部,而较细和较轻的颗粒悬浮于上部。分层现象在鼓泡床中比较常见,而在湍流床和快速流化床中则不太明显。
11.什么是循环流化床锅炉的固定床?
答:气体通过固体颗粒固定床层的流动根据颗粒的大小及密度不同而出现不同的流动状态。当气体自下而上穿过随意填充状态的床层且流速较低时,颗粒固定不动,也就是说气体流速较低时,气体仅在静止颗粒的缝隙中流过,这时称为固定床。
12.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的起始流化态(散式流化态)?
答:循环流化床锅炉固体颗粒的起始流化态(散式流化态)是指在固定床阶段之后,随着气流速度的增加,气体在床层两侧的压力降也将增大,并且随流化态不同而与流速成幂函数关系,当流速达到某一极限值,即床层压降达到与单位床截面上床层颗粒重量相等时,颗粒不再由布风板支撑而全部由气体的升举力而承托,对于单个颗粒而言,不再依靠于其他相邻近颗粒的接触来维持它的空间位置,床层空隙率加大,开始进入流化态,此时对应的状态称为起始流化态(散式流化态)。
13.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的聚式流化态?
答:循环流化床锅炉固体颗粒的聚式流化态是指在气-固流化态中,气体并不是均匀地流过颗粒层,一部分气体形成气泡经床层短路逸出,固体颗粒分成群体作紊流运动,床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化,这种流态化称之为聚式流化态。
14.什么是循环流化床锅炉的鼓泡流化床?
答:在起始流化态(散式流化态)下,随着气流速度的进一步增加,细颗粒会出现一定范围内的均匀膨胀,粗颗粒则出现气泡,平均空隙率增大,通常认为鼓泡流化床是由气泡相(含颗粒较少)及充满颗粒的乳化相所组成的两个系统。
15.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的节涌(腾涌)现象?
答:在鼓泡流化床之后,随着气流速度的进一步增大,气泡聚合长大的过程极大地增强,在床层料径很小且床层较深时,气泡甚至会增大到占据整个床截面,将固体颗粒一节节地向上拴塞式地推动,直到某一位置崩溃为止,这就是腾涌,也称作节涌。腾涌(节涌)是一种不正常的流化现象,循环流化床锅炉运行时应尽量避免。
16.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的湍流流化态?
答:在鼓泡流化床、腾涌(节涌)床之后,随着气流速度的进一步增大,压力波动幅度在达到峰值后开始下降,气泡或腾涌(节涌)被破坏而进入湍流状态,此时气流迅速穿过床层,固体颗粒以很高的速度上下移动,各方穿透,流化态的两相性质依然存在,只是在床内气泡直径较小,分布较密,气泡边界较为模糊或不规则,这种状态称为湍流流化态。
17.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的临界流态化速度?
答:对于颗粒度均匀的颗粒组成的床层中,在固定床通过的流化风速很低时,随着流化风速的增加,床层压降成正比增加,当气流速度达到一定值时,颗粒被上升的气流托起,床层开始松动,气流对颗粒的作用力与颗粒的重力相平衡,通过床层任意两个截面的压力降与在此截面间单位面积上的颗粒和气体的重量之和相等,这时床层开始进入流态化。颗粒床层从静止状态转变为流态化所需的最低风速,称为临界流态化速度,或称为最小流化速度。
18.循环流化床锅炉固体颗粒的热态和冷态条件下的临界流化速度都有什么区别?
答:由于固体颗粒的体积流量与绝对温度成正比,循环流化床层截面一定时的热态所需的体积流量仅为冷态时的45%左右,因此热态临界流化速度为冷态临界流化速度的1.8倍多,也就是说冷态流态化变为热态流态华后的风量可以减少。
19. 循环流化床锅炉固体颗粒的临界流化风速都与哪些因素有关?
答:影响固体颗粒临界流化速度的因素包括:
1)料层厚度对临界流化速度有影响。料层厚度越厚,则临界流化速度增加。
2)料层固体颗粒的当量平均料径;料层固体颗粒的当量平均料径增大,则临界流化速度增加。
3)固体颗粒密度;固体颗粒密度增大,则临界流化速度增加。
4)流体的运动黏度;流体的运动黏度增大,则临界流化速度增加。
5)床层温度;床层温度升高,则临界流化速度减少。
20.什么是循环流化床锅炉颗粒的终端速度?
答:颗粒在静止空气中作初速度为零的自由落体运动时,当下落速度增至某一数值时,颗粒所受到的阻力、重力、浮力三力将达到平衡,而后将匀速向下运动,颗粒开始被夹带流动,对应的这一临界速度称为该颗粒的终端速度。
21.什么是循环流化床锅炉固定床的空隙率?
答:固定床的空隙率是指床层静止时颗粒物料中的空隙体积与床层总体积的比值。空隙率与颗粒的形状、粒径、粒径分布、填充方法及容器大小有关,在流态化下还与流化条件有关。
22.什么是循环流化床锅炉流化床固体颗粒的球形度?
答:颗粒球形度用来描述颗粒形状偏离球形的程度,具体定义为任意形状颗粒相同体积的表面积与该种颗粒的表面积的比值。
23.什么是循环流化床锅炉流化床的输送分离高度?
答:悬浮段中的颗粒并非全部由终端速度或带出速度小于流化速度的颗粒组成,实际上还存在着粒径大到其终端速度远超过流化速度的颗粒,这些颗粒经过一定高度后将陆续返回床层,那些终端速度小于流化速度的颗粒则被气流携带向上运动,最终达到气力输送时的饱和携带状态,因而,床界面上的颗粒浓度将随高度增加而下降,达到某一高度后,床层中只存在终端速度小于流化速度的小颗粒,这段允许大颗粒从气体中得到分离的高度称为输送分离高度。
24.什么是循环流化床锅炉固体颗粒的夹带(携带)和扬析现象?
答:循环流化床锅炉的夹带(携带)一般是指单一颗粒或多组分系统中,气体从床层中带出颗粒的现象。在自由空域低于输送分离高度时,越接近输送分离高度,夹带(携带)量就越小。扬析表示从混合物中分离和带走细颗粒的现象。扬析现象不论在炉膛内低于或高于输送分离高度的空间都存在。
25.循环流化床锅炉床层中被扬析的细颗粒来源都包括哪些?
答:循环流化床锅炉床层中被扬析的细颗粒对粉尘排放和燃烧效率都是不利的,通常被扬析的细颗粒来源有以下几个方面:给煤中的细颗粒;煤粒在挥发分析出阶段破碎形成的细颗粒;燃烧过程中碰撞、磨损等形成的细颗粒。
26.什么是循环流化床锅炉床层的表观气速?
答:循环流化床锅炉床层的表观气速即为当床层流化后气体逸出床层物料后的速度。它是循环流化床的一个重要的操作参数。表观气速量一旦确定,循环流化床床层颗粒的携带量和炉膛传热量也就可以确定,由此可以计算出循环流化床锅炉的燃烧效率。也是循环流化床锅炉的分离和回送装置至关重要的参数。
27.煤粒在循环流化床锅炉炉内燃烧过程中都经历哪些过程?
循环流化床锅炉燃煤的燃烧包括以下过程:
①燃煤颗粒的加热和干燥过程;
②燃煤颗粒中的挥发分析出和燃烧过程;
③燃煤颗粒的膨胀和破裂(一级破碎)过程;
④焦炭燃烧和再次破裂(二次破碎)及碳粒磨损过程。
实际上燃煤颗粒在循环流化床锅炉中的燃烧并不能简单地以上述步骤绝对地划分成各个阶段,往往有时几个过程会同时进行,并存在这明显的重叠现象。
28.循环流化床锅炉中的床料主要是由哪些成分组成的?
答:循环流化床锅炉中的床料一般是由95%以上灼热的惰性灰渣和5%以下的可燃物组成。
29.循环流化床锅炉中燃料的燃烧分哪三种类型?
答:流化床锅炉中燃料的燃烧分为动力燃烧、过渡燃烧和扩散燃烧三个类型。化学反应速率远低于扩散速率的燃烧称为动力燃烧,动力燃烧主要发生在以下情况:循环流化床锅炉启动过程中,此时温度低,化学反应速率也低;细颗粒燃烧时,此时扩散阻力很小。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈反应速率与内部扩散速率相当的燃烧称为过渡燃烧。传质速率远低于化学反应速率的燃烧称为扩散燃烧。
30.什么是循环流化床锅炉煤粒燃烧的一级破碎?
答:循环流化床锅炉煤粒燃烧时,煤粒中析出挥发分的过程中有时会在煤粒中形成很高的压力,而使煤粒产生破碎现象,这种现象称为一级破碎。经过一级破碎,煤粒分裂成数片尺寸小于母体煤粒的碎片。
31.什么是循环流化床锅炉煤粒燃烧的二级破碎?
答:循环流化床锅炉煤粒燃烧时,当焦炭处于动力燃烧或过渡燃烧工况时,焦炭内部的加,这时产生的膨胀力削弱了焦炭内部的连接力,当连接力小于膨胀力时,焦炭就产生碎片,这个过程称为二级破碎。
32.什么是循环流化床锅炉煤粒燃烧时的磨损?
答:颗粒因碰撞、摩擦等机械作用产生细颗粒(粒径一般小于100µm的过程称为颗粒的磨损。
33.循环流化床锅炉都包括哪些不同的燃烧区域?
答:不同形式循环流化床锅炉,其燃烧区域也有差别。对于带高温气固分离器的循环流化床锅炉,存在三个不同区域,即密相区、稀相区和高温气固分离器区;对于采用中温气固分离器的循环流锅炉,存在密相区和稀相区两个燃烧区域。
34.什么是循环流化床锅炉的密相区?
答:在流化床锅炉炉膛二次风口以下(二次风口一般设在输送分离高度处)与布风板之间,物料颗粒浓度较大,且沿炉膛高度方向逐渐减小,这个区域称为流化床锅炉的密相区。
35.什么是循环流化床锅炉的稀相区?
答:在流化床锅炉炉膛二次风口以上(二次风口一般设在输送分离高度处)的炉膛出口,物料颗粒浓度较小,但比较均匀,这个区域称为流化床锅炉的稀相区。
36.循环流化床锅炉的炉内传热方式包括哪些方式?
答:循环流化床锅炉内的传热包括气体和固体颗粒之间的传热、颗粒与颗粒之间的传热、床层与受热面之间的传热。
36.循环流化床锅炉燃烧系统主要都有哪些部分组成的?
答:循环流化床锅炉主要有布风装置、浓相床(密相床)、稀相床(悬浮段)、床内受热面、高温气固分离器和尾部受热面六部分组成。
完全燃烧热损失(机械不完全燃烧热损失)主要由床层排出的底渣、烟气带出的细灰以及布风板漏渣中的未完全燃烧的可燃固体所造成的这几部分损失所组成。循环流化床锅炉的固体未完全燃烧热损失通常在2%~8%。
37.影响循环流化床锅炉固体未完全燃烧热损失的因素包括哪些?
答:影响循环流化床锅炉固体未完全燃烧热损失的因素包括:
1)过剩空气系数的影响。炉内过剩空气系数越小,固体未完全燃烧热损失越大;反之炉内过剩空气系数越大,固体未完全燃烧热损失越小。
2)一次风速和一次风量的影响。一次风速和一次风量越大,飞灰含碳量越大,固体未完全燃烧热损失越大;但一次风速和一次风量过小时,会影响到床层物料的流化效果。
3)床温的影响。床温越低,煤的燃尽程度越低,固体未完全燃烧热损失就越大;床温越高,煤的燃尽程度越高,固体未完全燃烧热损失就越小。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈但床温过高会导致床面结焦的风险增大。
4)进入炉膛燃料粒度的影响。煤的颗粒度在物料循环流化范围内时,固体未完全燃烧热损失就较小;反之煤的颗粒度不在物料循环流化范围内,无论颗粒过粗或是过细,都会使固体未完全燃烧热损失增大。
5)煤的性质影响。煤的性质主要是挥发分和灰分的影响,煤的挥发分含量越低、灰分含量越高,固体未完全燃烧热损失就越大。
6)床层厚度或床压的影响。床层厚度越厚、床压越高,固体未完全燃烧热损失就越大。
38.什么是循环流化床锅炉的物料循环倍率?
答:循环流化床锅炉的物料循环倍率是指单位时间内炉内参与循环的物料量与投煤量之间的比值,即单位时间内外循环物料量与投煤量之间的比值。
39.什么是循环流化床锅炉的内循环和外循环?
答:循环流化床锅炉的内循环是指炉内物料在气流作用下从炉膛底部上升到一定高度后,由于速度降低或涡流等因素导致物料沿炉膛内壁向下运动,同时在运动过程中完成热量交换的过程。循环流化床锅炉的外循环是指物料颗粒在气流携带下经分离器分离后通过返料装置送入炉膛参与热量交换的过程。
40.循环流化床锅炉炉膛形状主要包括哪些形式?
答:循环流化床锅炉炉膛形状包括有方形(长方形、正方形)、圆形和下圆上方形炉膛结构。
41.循环流化床锅炉燃烧室等风速变截面结构具有哪些优点?
循环流化床锅炉燃烧室等风速变截面结构具有以下优点:
①有利于在低负荷运行时更好地保证密相区的良好硫化。
②有利于密相区表面增大扬析量,从而提高炉膛温度。
③与等截面炉膛相比降低了上部截面烟气的流速,增大了物料在炉内的停留时间,可以提高燃烧效率。
④上部烟气流速的降低,可以减少垂直受热面的磨损。
⑤等风速变截面结垢可以保证多数煤种在炉内有合理的燃烧份额,并使炉膛上下部的温差减小。
42.循环流化床锅炉布风装置的作用都包括哪些?
答:循环流化床锅炉布风装置的作用包括:支撑料层的重量;均匀配风,并提供足够的压头,使炉内床料均匀流化;给空气一定的阻力以维持炉内床层的稳定,避免出现沟流、节涌(腾涌)等流化不良现象;及时排除沉积在布风板区域的大颗粒,避免出现流化分层。
43.循环流化床锅炉布装置上风帽的作用是什么?风帽损坏时都有哪些危害?
答:循环流化床锅炉的风帽是燃烧系统的重要附件。它的主要作用是将流化物料所需要的风均匀地送入炉膛,如果风帽磨损或风帽堵孔后过热,就会使风帽损坏,造成布风不均匀,炉内物料的正常流化状态被破坏,造成风室严重积渣,风帽、炉墙磨损加剧,流化床结焦等事故,危及锅炉运行安全,同时也会导致厂用电升高,锅炉效率下降,影响经济运行。
45.循环流化床锅炉对风室的布置都有哪些要求?
答:循环流化床锅炉对风室的布置的要求包括:
1)具有一定的强度和严密性,在运行时不变形、不漏风。
2)具有一定的容积使之具有一定稳压作用,消除进口风速对气流速度分布不均的影响。
3)具有一定的导流作用,尽可能地避免形成死角和涡流区。
4)结构简单,便于维护和检修,且风室设有检修门和放渣门。
46.循环流化床锅炉怎样确定二次风口的位置?
答:在循环流化床锅炉内部物料因颗粒浓度不同存在密相区和稀相区两个区域,一般来说,二次风口就布置在密相区和稀相区的分界处,二次风口以下为密相区,二次风口以上为稀相区。
47.循环流化床锅炉物料循环系统的组成和作用是什么?
答:循环流化床锅炉物料循环系统是由物料分离器、回料立管、回料阀三部分组成了物料循环系统,它是循环流化床锅炉独有的系统。也直接影响着循环流化床锅炉的燃烧、传热、运行的安全经济性。循环流化床锅炉物料循环系统主要包括以下作用:
①保证物料高效分离;无论锅炉是高负荷运行还是低负荷运行,物料循环系统中的分离器均应有较高的分离效率,使烟气中的固体物料被捕捉下来,减少飞灰量,降低锅炉尾部受热面得磨损和降低燃料的固体未完全热损失。
②稳定回料;炉膛内流化状态、燃烧和传热都与回料有关。要保证锅炉安全稳定运行,达到较高的燃烧效率和额定出力,就必须保持一定的回料量及回料的连续性。
③防止炉内烟气由回料系统窜入分离器;物料通过回料立管和回料阀由低压部位送入炉膛下部的高压部位,因此物料循环系统必须有一足够的压头克服这一压差。物料循环系统在循环流化床锅炉起着关键作用,是循环流化床锅炉的核心系统。
48.循环流化床锅炉的气固分离器按照使用条件分类有哪些种类?
答:循环流化床锅炉的气固分离器循环流化床锅炉分离器按使用条件可分为高温旋风分离器、中温旋风分离器和低温旋风分离器。
循环流化床锅炉分离器按照布置方式可分为内循环分离器、夹道分离器和外循环分离器。
49.循环流化床锅炉气固分离器的作用是什么?
答:循环流化床锅炉的物料分离器是其关键部件之一,其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来,送回炉膛,以维持燃烧室的快速流化状态,保证燃料和脱硫剂的多次循环反复燃烧和反应。这样,才有可能达到理想的燃烧效率和脱硫效率。循环流化床物料分离的状态和效果,也直接影响整个循环流化床锅炉的安全与经济运行。
50.循环流化床锅炉气固分离器主要包括哪些性能指标?
答:评价分离器工作性能的指标有分离效率、分离器的阻力、处理气量、投资和运行费用等,其中以分离效率和分离器的阻力这两项指标最为重要。
51.循环流化床锅炉影响气固分离器性能的因素包括哪些?
答:循环流化床锅炉影响气固分离器性能的因素有入口烟气流速、入口烟气温度、入口颗粒浓度、物料颗粒的粒度和密度以及旋风分离器的结构参数。
1)入口烟气流速越高,气固分离器的分离效率越高,阻力也随之增大。但当入口烟气流速过高并超过某一特定值时,分离效率会随入口烟气流速的提高而下降。
2)入口烟气温度越高,气固分离器的分离效率越低。
3)入口颗粒浓度低于某一特定值时,随着入口颗粒浓度的增大气固分离器的分离效率越高。但入口颗粒浓度高于某一特定值时,随着入口颗粒浓度的增大气固分离器的分离效率降低。
4)物料颗粒的粒度和密度越大,气固分离器的分离效率越高。
5)气固分离器的结构上,中心筒越长,分离效率越高;但当中心筒长超过0.5倍入口管高度时,分离效率会下降。中心筒体直径越小,分离效率越高。
52.循环流化床锅炉中返料装置的作用是什么? 返料装置都是由哪些部分组成?
答:循环流化床锅炉中返料装置的作用是将分离器分离下来的高温固体颗粒稳定送入压力较高的燃烧室内,并且保证气体反窜进入分离器的量为最小。返料装置由料腿和返料阀组成。
53.循环流化床锅炉对返料装置都有哪些要求?
答:循环流化床锅炉对返料装置的琼要求包括以下方面
1)物料流动稳定。
2)气体不反窜。
3)物料流量可控。
54.循环流化床锅炉返料装置中的料腿都有哪些作用?
答:循环流化床锅炉返料装置中料腿的主要作用是形成足够的压力来克服分离器与炉膛之间的负压差,防止烟气反窜。
55.循环流化床锅炉固体物料回送装置回料立管的作用包括哪些?
答:循环流化床锅炉固体物料回送装置回料立管的作用是输送物料、系统密封、并产生一定的压头防止回料风或炉膛烟气从分离器下部进入,与回料阀配合使用使物料由低压向高压(炉膛)处连续稳定地输送。
56.循环流化床锅炉返料装置中的返料阀都有哪些作用?
答:循环流化床锅炉返料装置中返料阀的作用是调节和开启或关闭固体颗粒流动,控制返料量。
57.什么是循环流化床锅炉回料阀的烟气反窜?
答:回料阀是循环流化床锅炉回料系统的关键部件,回料阀烟气反窜是指烟气从燃烧室经返料器短路进入旋风分离器的现象。
58.影响循环流化床锅炉物料循环的因素包括哪些?
答:影响循环流化床锅炉物料循环的因素包括:
①一次风量;一次风量的大小,直接影响物料的回送量。一次风量过小时,炉内物料的流化状态将发生变化,燃烧室上部物料浓度降低,进入分离器的物料量也相对减少,不仅影响分离器的分离效率,也降低分离器的捕捉量,回送量也自然减少。
②燃料颗粒特性;运行中煤的颗粒特性发生变化也将影响回料量的多少。如果入炉煤的颗粒较粗,并且所占份额较大时,在一次风流量不变的情况下,炉膛上部的物料浓度也降低,回送量也自然减少。
③分离器效率;分离器效率对物料循环的影响也非常大,在一次风量、燃料颗粒特性均符合达到要求时,如果分离器效率降低也将使物料会送量降低。
59.循环流化床锅炉常用的碎煤设备都有哪些?
答:循环流化床锅炉常用的碎煤设备通常采用钢棒滚筒磨和重锤式破碎机,其中以重锤式破碎机最为常见。
60.循环流化床锅炉捶击式碎煤机中煤粒在研磨室内受到哪些力的作用?
答:循环流化床锅炉捶击式碎煤机中煤粒在研磨室内受到力的作用包括:
1)转子锤头对煤粒的撞击力作用;
2)煤粒受到离心力的作用和碾磨板之间的撞击力作用;
3)煤粒之间的相互摩擦和撞击力作用。
61.循环流化床锅炉的给煤设备通常都有哪些类型?
答:循环流化床锅炉的给煤设备通常有皮带给煤机、圆盘给煤机、螺旋给煤机、刮板给煤机等类型。
62.循环流化床锅炉的给煤方式按照给煤位置分为哪两类?
答:循环流化床锅炉的给煤方式按照给煤位置分为床上给煤和床下给煤两种方式。
63.循环流化床锅炉燃煤颗粒特性的内容包括那些?
答:循环流化床锅炉燃煤颗粒特性是循环流化床锅炉运行的一个重要技术要素。它比笼统地给出燃煤粒径范围或仅给粒径规格的燃煤颗粒占总量的百分比更科学、更直观。燃煤颗粒特性具有以下三个含义:
①燃煤粒径大小的范围。
②燃煤粒度的级配,即各颗粒粒径的燃煤占总量的百分比。
③在粒径范围内,以颗粒大小排列应连续无间断。
64.燃煤颗粒特性对循环流化床锅炉运行都会产生哪些影响?
答:燃煤颗粒特性对循环流化床锅炉的物料流化、燃烧、炉内传热、受热面磨损、结焦都有较大影响,主要体现在以下几个方面:
①燃煤颗粒特性直接影响着循环流化床锅炉炉内物料的流化风速或流化状态。
②燃煤颗粒粒径影响着循环流化床锅炉炉内燃烧份额的分配。
③燃煤颗粒粒径影响着影响着循环流化床锅炉炉内物料浓度及物料的循环倍率。
④燃煤颗粒粒径影响着循环流化床锅炉炉膛内垂直受热面的磨损程度。
⑤燃煤颗粒粒径影响着循环流化床锅炉炉床结焦和物料循环系统内回料立管回料阀内物料的结渣。
65.循环流化床锅炉播煤风系统的作用是什么?
答:大型循环硫化锅炉的给煤机出口管道一般都装有播煤风管道,播煤风系统的作用是:
1)保持炉内热烟气不向外窜出。
2)是给煤机下来的煤能更好的播撒进炉床内,防止燃料在落煤口形成堆积,以使煤和炉膛内的热物料更好的混合,促使炉床内温度均匀。
3)高速的热烟气可以防止燃料水分大时在落煤管内积结造成堵塞。
4)可以将给煤机装置全部置于炉前,使给煤系统形式简单,节省系统初期投资。
播煤风一般由专用的播煤风机提供,也有采用热一次风作为播煤风的,播煤风系统式大型流化床锅炉必不可少的系统之一。
66.循环流化床锅炉中的冷渣器的作用都包括哪些?
答:循环流化床锅炉中的冷渣器的作用都包括以下几个方面:
1)回收热量,加热给水,起省煤器的作用;(有的冷渣器采用冷却水为凝结水)。
2)加热空气,起空气预热器的作用;
3)同时加热水和空气;
4)保持炉膛灰平衡和床料的良好流化;
5)细颗粒分选回送,提高燃烧和脱硫效率。
67.循环流化床锅炉冷渣器按冷却介质不同分哪些种类?
答:循环流化床锅炉冷渣器按冷却介质不同分为水冷式、风冷式和风水共冷式三种。
68.什么是循环流化床锅炉的灰平衡?
答:所谓循环流化床锅炉的灰平衡是指进入炉内的灰量和排出的灰量保持平衡,即两者重量相等。这里的“灰”包括给入的燃料含有的灰、脱硫用的石灰石以及加入的沙子和飞灰、炉渣的再循环部分。
69.循环流化床锅炉中一次风的作用是什么?
答:循环流化床锅炉中一次风的主要作用是流化炉内床料,同样给炉膛下部密相区送入一定的氧量供给燃料燃烧所需的部分空气量。
70.循环流化床锅炉中二次风的作用是什么?
答:循环流化床锅炉中二次风的主要作用是补充炉内燃料燃烧的氧气并加强物料的掺混。另外适当调整炉内温度场的分布,同时也防止局部烟气温度过高,降低NOx排放量。
71.什么是循环流化床锅炉的床层差压?
答:循环流化床锅炉的床层差压是指风室压力与密相区床层压力之差,是表征床料高度的一个重要物理量。一定高度的床料在固定流化风量下对应一定的床层差压。
72.什么是循环流化床锅炉的炉膛差压?
答:循环流化床锅炉的炉膛差压是一个反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将所测得的燃烧室稀相区与炉膛出口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大,说明炉膛内的物料浓度越高,炉膛的传热系数越大,则锅炉负荷可以带得越高,因此在锅炉运行中应根据锅炉所带负荷的要求,来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放循环灰量的多少来控制,一般炉膛差压控制在500Pa~2000 Pa之间。此外,炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。在锅炉运行中,如果物料循环停止,则炉膛差压会突然降低,因此在运行中需要特别注意。
73.什么是循环流化床锅炉的布风板阻力?
答:循环流化床锅炉的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,因而布风板的阻力是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三者之和。
74.循环流化床锅炉的料层高度怎样进行调节?
答:循环流化床锅炉的料层差压是料一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室密相区之间的压力差值作为料层差压的监测数值,在运行中都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。料层厚度越大,测得的差压值也越高。在锅炉运行中,料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量,如果料层厚度过大,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。一般来说,料层差压应控制在7000~9000Pa之间。料层的厚度(即料层差压)可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调节。
75.循环流化床锅炉冷态试验的目的是什么?
答: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。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈循环流化床锅炉冷态试验的目的主要包括以下方面:①鉴定送风机风量、风压是否满足锅炉流化燃烧的运行要求。
②检查风机、风门的严密性及引、送风机系统有无泄漏。
③测定布风板的布风均匀性、布风板阻力、料层阻力、检查床料流化质量。
④绘制布风板阻力、料层阻力随风量变化的曲线,确定冷态临界流化风量和热态最小风量。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检查物料循环系统是否能够正常运行。
⑥检查冷渣、输渣系统是否能够正常运行。
76.循环流化床锅炉冷态试验内容都包括哪些?
答:循环流化床锅炉冷态试验内容主要包括试验前的各项准备工作、风机性能及风量标定、布风均匀性检查、布风系统及料层阻力测定、流化床气体动力特性试验等。
77.循环流化床锅炉冷态试验的准备工作都包括哪些?
答:循环流化床锅炉冷态试验的准备工作都包括以下几个主要方面:
1)锅炉部分的检查与准备,主要是对流化床、返料系统、风室、落煤口、排渣口等的检查。
2)仪表部分的检查与准备。
3)炉床底料的准备。
4)表格、纸张、笔及仪表等实验材料的准备。
5)锅炉辅机的检查和准备。
6)阀门及挡板的检查和准备。
7)炉墙严密性检查。
8)锅炉辅机部分的试运转。
78.循环流化床锅炉冷态试验前怎样对锅炉部分进行检查与准备?
答:循环流化床锅炉冷态试验前应将流化床、返料系统、冷风室内清理干净,不应有安装检修后的遗留物;布风板上的风帽间无杂物,风帽眼无堵塞,安装牢固;返料口、落煤口完好无损,放渣管流畅,返料阀内清洁;水冷壁挂砖完好,防磨材料无脱落;各人孔门关闭,风道风门处于所要求状态。
79.循环流化床锅炉冷态试验前怎样准备炉床底料?
答:循环流化床锅炉炉床底料一般可用燃煤的冷灰渣料、溢流灰渣。床料粒度与运行时入炉煤粒度大致相同,如果试验用床料也作锅炉启动时的床料,可加入一定量的易燃烟煤细末,还可加入适量的脱硫剂,其中煤的掺加量一般为床料总量5%~15%,使底料的热值控制在一定范围内。
75.循环流化床锅炉送风机性能测定包括哪些内容?
答:循环流化床锅炉送风机性能测定包括送风压力、送风速度、二次风机功率和效率的测定。
76.循环流化床锅炉为什么要进行风量标定?怎样进行风量标定?
答:循环流化锅炉风量标定的目的在于求出风量修正系数,修正风量测量标记,为运行人员和调试人员计算风量提供参考依据。当某一高度床层料位的临界流化风量确定下来后,其风量值将作为标准,而不是以风机调节机构的开度为准。所以,必须要进行风量标定。
77.循环流化床锅炉怎样进行风量标定?
答:循环流化锅炉进行风量标定时,在被标定测量装置所在风管道的合适位置开设试验孔,用标准动压测量元件对测风装置进行标定。通过改变相应的风门挡板的开度改变风量,并在不同风量下分别记录标准测量元件和被标定测量装置的动压值,由此计算出测风装置的流量修正系数。
78.循环流化床锅炉空气动力特性试验内容都包括哪些?
答:循环流化床锅炉空气动力特性试验内容都包括布风板阻力、料层阻力的测定和绘制有关特性曲线,并确定临界流化风量(或风速),进而确定热态运行时的最小风量(或风速)。
79.怎样进行循环流化床锅炉布风板阻力特性试验?
答:循环流化床锅炉布风板阻力是指布风板上无床料时的空板阻力。是运行人员调整流化风量所要了解的基本数据,对循环流化床锅炉的正常流化状态起到至关重要的作用,所以在机组启动前运行人员必须掌握布风板的阻力特性。
循环流化床锅炉布风板阻力测定时,首先将所有炉门关闭,并将所有排渣管、放灰管关闭严密,启动送、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。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈对应于每个送风量,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,以备运行时估算料层厚度。
80.怎样进行循环流化床锅炉布风板均匀性试验?
答:循环流化床锅炉布风均匀与否是影响循环流化床锅炉正常运行的关键因素。如果布风板均匀性差,床内会出现流化不均的现象,甚至会出现局部死区,引起局部严重结渣。
循环流化床锅炉布风均匀性试验的步骤是:
1)首先铺设一定的规定厚度的床料,依次启动引风机、一次风机,逐渐加大风量直到床料充分流化起来,在风量加大过程中,试验人员应在保持必要的炉膛负压的前提下,注意观察床料的流化情况,检查是否存在死区。
2)迅速停止所有一次风机和引风机的运行,同时关闭各风门,观察床料是否平整,如果床面非常平整,说明布风的均匀性比较好,如果床面不平整,说明布风的均匀性比较差,在料层的低洼处,说明此处流化风量偏大,在料层的突出处,说明此处流化风量偏小,就应认真检查风帽或布风板是否设计合理或损坏,床料是否不均,及是否有大颗粒物料。
另一种方法是当料层流化起来后,用较长的火和在床内不断来回和动,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。
81.怎样进行循环流化床锅炉料层阻力特性试验?
答:循环流化床锅炉料层阻力是指床料流化起来后,由于本身的重力和摩擦力而产生的阻力。料层阻力是循环流化床锅炉运行的主要参数,料层阻力的大小将直接决定流化风量的大小,所以在循环流化床锅炉启动前必须要做料层阻力的特性试验,以确定料层阻力的大小和特性,为正常运行提供必要的参考。料层阻力一般以料层阻力与风量或风速的关系曲线来表现出来。循环流化床锅炉料层阻力特性试验步骤如下:
1)铺设床料400毫米(大型循环流化床锅炉800~1000毫米),试验材料可选用粗石灰石或炉渣,床料在风机启动后由J阀床料填充口加入,粒度为0~3毫米,将所有炉门关闭,并将所有排渣管、放灰管关闭严密,。
2)启动引风机,将炉膛负压控制装置设为自动状态,使炉膛负压为零;启动一次风机,使一次风量在最小值;改变风量,记录不同风量下对应的料层阻力;绘制出料层阻力与风量或风速的关系曲线。
3)将料层高度分别提高到不同的试验高度,在到达每一不同料层高度时,改变风量,记录不同风量下对应的料层阻力,绘制出料层阻力与风量或风速的关系曲线。
料层阻力=风室静压一布风板阻力
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。
82.怎样进行循环流化床锅炉临界流化风量的测试?
答:循环流化床锅炉临界流化风量的测试步骤是:运行人员在保持适当炉膛负压情况下,观察床料的流化情况,记录下床料开始流化时的风量,并与从料层阻力特性曲线得出的临界流化风量进行对比。应注意临界流化风量在床温不同时的差别比较大,热态运行时所需的临界流化风量是冷态时的1.8倍左右。
循环流化床锅炉的临界流化风量是限制循环流化床锅炉低负荷运行时的风量下限,低于该风量就可能结焦。最低运行风量一般与床料颗粒粒度大小、密度及料层堆积孔隙有关,具体通过冷态试验来确定。在测定料层阻力时,每一次料层厚度,都应根据炉内的临界流化情况,确定每一次料层的临界流化风量,其中最大的一次作为热态运行时的最小风量。一般来讲,循环流化床锅炉的冷态空截面速度不能低于O.7m/s。在实际运行中,料层阻力直接测取比较困难,一般用总阻力(布风板阻力与料层阻力之和)或风室静压来监视运行。
临界流化风量的确定对循环流化床锅炉的点火是至关重要的。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈固定床点火温床结束后,启动鼓、引风机点火时,如果一次风量调整过大,流化激烈,很可能在几分钟内就会造成锅炉灭火。风量太小,流化不好,又会造成结焦。对于床下流态化油点火,如果风量太大,床料加热缓慢,热量损失严重,点火时间延长;一次风量太小,床料流化不好,又会造成大量热烟气在风室内积聚,这是很危险的,严重时会引起风室爆燃。有些采用床下流态化油点火的循环流化床锅炉在风室上装有防爆门,就是基于这个原因。因此临界流化风量是点火操作调整时的重要参数。
83.怎样布置循环流化床锅炉回料器上下料腿的松动风?
答:循环流化床锅炉的返料器上、下料腿处一般都布置有松动风,以增加返料的流动性,有利于物料顺利返送回炉膛,因此在循环流化床锅炉中一般都有高压风机提供一定压力的高压流化风,从而避免返料装置堵塞,造成运行波动。
84.对于风水冷却方式多仓式冷渣器,怎样进行冷渣器的冷态试验?
答:由于其基本特性与流化床相符,所以风水冷却方式流化床多仓式冷渣器冷态试验、冷渣器布风板阻力特性试验可参照炉膛布风板阻力特性试验和料层阻力特性试验进行。
1)冷渣器排料试验。炉膛料层阻力特性试验完成后,逐步开启排料风,观察冷渣器内
各仓床压,确定正常排渣的排料风量,了解冷渣器内床料流动情况。
2)冷渣器料层阻力特性试验。启动斗式提升机、各埋刮板输送机,启动电动旋转给料机,进行排渣,探明旋转给料机转速与炉膛床压、排渣量及稳定运行的合理转速。
85.循环流化床锅炉安装或大修后第一次使用前为何要进行烘炉?
答:循环流化床锅炉的耐火、耐磨材料施工完毕后,要保证使材料中所含有的物理水和结晶水逐步排出,并使其体积、性能达到使用时的稳定状态,确保锅炉运行中耐火、耐磨材料不裂纹、不剥落。因此在安装或大修后第一次使用前必须进行烘炉。
86.循环流化床锅炉在烘炉时的范围都包括哪些?
答:循环流化床锅炉烘炉的范围包括炉膛、水冷风室、预燃室、旋风分离器、返料器和冷渣器等。
87.循环流化床锅炉进行烘炉时为什么要严格按照烘炉曲线进行?
新安装或炉膛、回料系统经过大修的循环流化床锅炉,在密相区、水冷壁屏或过热器、燃烧室出口、返料装置、旋风分离器等表面敷设有大量的、非常厚的耐火保护层或保温层,而这些耐火保护层或保温层中间含有大量的水分。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈烘炉的目的是使炉墙达到一定的干燥程度,耐火材料保护层形成结晶体而固化。防止锅炉运行时由于耐火材料潮湿,急剧受热后膨胀不均而开裂,或由于高温度、高浓度的循环物料的冲刷造成耐火材料保护层失效、脱落,阻塞排渣口或物料循环回路,使受热面被磨损而造成爆管。
88.循环流化床锅炉烘炉分哪三个阶段?
答:循环流化床锅炉烘炉分三个阶段:根据水分排出规律在约150℃和350℃两个阶段进行低温烘炉,再在550~600℃下进行高温烘炉。第一阶段主要是为了排出耐火、耐磨材料中的物理水和游离水,最初升温速率控制在10~20℃/h之间,100℃以后控制升温速率在5~10℃/h之间,当温度在110~150℃之间时,恒温保温一定时间;第二阶段主要是为了析出耐火、耐磨材料中的结晶水,升温时控制温升速率在15 ~25℃/h之间,在300℃后控制升温速度在15℃/h左右并在约 350℃温度下保温一定时间;第三阶段为均热阶段,控制一定的升温速度并在550℃温度下保温一定时间,然后再升温至工作温度。
89.循环流化床锅炉烘炉方法常分为哪些种类?
答:循环流化床锅炉烘炉方法常见的有燃料烘炉、热风烘炉或蒸汽烘炉三种方法。燃料烘炉时一般采用木柴作燃料,有时采用前期烧木柴,后期烧块煤或其他燃料,适用于各种类型的炉墙;热风烘炉适用于轻型炉墙;蒸汽烘炉适用于具有水冷壁的锅炉。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈中小型循环流化床锅炉一般采用燃料烘炉,大型循环流化床锅炉则采用两种或三种方法烘炉。
90.循环流化床锅炉烘炉前应具备哪些条件?
循环流化床锅炉烘炉前应具备以下条件:
1)锅炉本体及工艺管道全部安装完毕,锅炉水压试验完毕并且合格,耐磨材料与耐火材料敷设工作全部结束并且验收合格。炉膛、点火风道、J阀回料器、各烟风道内部清理干净,外部拆除脚手架并且将周围场地打扫干净。
2)锅炉各部分的金属膨胀节和非金属膨胀节及密封装置全部正确安装完毕并且验收合格。
3)一次和二次风机、引风机、点火风机、高压流化风机、播煤风机、电除尘器、点火燃油系统、厂用辅助蒸汽系统及压缩空气系统等附属设备均安装完毕,并且经过分部试运转合格。
4)锅炉所有的热工及电气仪表安装完毕并且调试合格,锅炉各部分的膨胀指示器安装完毕并且调整到位。
5)按烘炉的技术文件的要求做好排湿孔的开孔工作,选择好测温点和取样点(试验块),准备好湿度计和取样工具。
6)开启锅炉的所有排气阀和过热器上的疏水阀。
7)准备好烘炉机,并且按照要求在规定的地点布置好。
8)编制好烘炉方案及烘炉曲线,与所有参加人员进行技术交流、沟通、配合,准备好有关记录表。
9)做好烘炉相关的技术安全措施和组织安全措施。
91.循环流化床锅炉烘炉时的注意事项包括哪些?
答:循环流化床锅炉烘炉时的注意事项包括:
1)烘炉时应特别注意控制升温速率和恒温温度,温度偏差应符合要求,一般应保持在±20℃以内。
2)烘炉投油时应按锅炉运行规程操作,注意控制燃烧器出口温度不高于规定值。
3)烘炉应连续进行,每1~2小时分别记录炉膛温度、燃烧器温度、旋风分离器出口烟气温度、冷渣器等处烟气温度,注意观察锅炉膨胀情况并记录各部位膨胀值,不得有裂纹或凹凸等缺陷,如果发现异常应及时采取补救措施。
4)烘炉人员应严格控制烘炉温度,如发现温度偏离要求,应及时增减木材、调整风量或调节油压进行调整。
5)烘炉过程中应经常检查炉墙情况,防止出现异常。
6)第三阶段烘炉中可根据炉温情况适当投煤控制温度。
7)利用蒸汽烘炉时,应连续均匀供汽,不得间断。
8)重型炉墙烘炉时,应在锅炉上部耐火砖与红砖的间隙处开设临时湿气排出孔。
92.循环流化床锅炉怎样进行烘炉操作?
锅炉的烘炉方法主要有火焰法和蒸汽法两类。循环流化床锅炉的烘炉通常采用火焰法,现代循环流化床锅炉大都采用烘炉机进行烘炉,具有加热均匀、易于控制的优点。烘炉过程分为施工后的干燥和启动运行进一步高温烧结烘干两个阶段。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈利用烘炉机主要针对第一阶段烘炉达到耐火浇注料的初期游离水蒸发和结晶水蒸发的作用。高温烧结烘干采用高温吹管方法进行。
1)循环流化床锅炉烘炉前需要做的准备工作:在炉膛出口和分离器进口交界处,分离器出口和后烟井进口交界处安装临时隔墙,分离器处的临时隔墙在炉墙四周留有50毫米左右的空隙,分离器出口处的临时隔墙在炉墙四周留有100毫米左右的空隙,当汽包压力升高至0.175Mpa时,应关闭主汽排汽来升压。烘炉机应备数台。
2)烘炉步骤如下
1)第一阶段烘炉机起动顺序:
首先起动冷渣器侧的烘炉机,以小流量低烟温投运,稳定燃烧后逐步加大给油量,使冷渣器温度升至150℃,并且按照升温曲线进行保温和升温。
启动点火风道中间的烘炉机,然后启动点火风道两端的烘炉机。
启动冷渣器处的烘炉机后,再启动炉膛内的烘炉机。
在回料器的温度升至100℃时,启动回料器斜腿和立腿的烘炉机。
在分离器温度升至150℃时,启动分离器处的烘炉机。
2)第一阶段温度测量控制。温度的测量主要是测量烟气温度,由于耐磨材料或耐火材料的温升滞后于烟气温升,控制烟气温度相对于耐火材料和耐磨材料而言是安全的。
3)烘炉过程中注意数据的收集与分析,及时进行各项调整,确保烘炉的温度偏差不超过±20℃,检查耐磨材料和耐火材料的含水率,当耐磨材料和耐火材料的含水率小于2.5%时为合格。
4)温升速度的控制。点火风道、回料器、冷渣器、旋风分离器出口烟道部位等处的温升速度、保温时间应控制在规定的范围内。
93.根据启动前设备及内部工质的初始状态,循环流化床锅炉可分为哪些启动方式?
答:根据启动前设备及内部工质的初始状态,循环流化床锅炉可分为冷态启动、温态启动和热态启动三种。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈冷态启动是指启动前设备及内部工质的初始温度与环境温度相同时的启动;温态启动和热态启动是指床温在600℃以内和600℃以上时对锅炉进行启动。
94.循环流化床锅炉启动前对锅炉本体的检查都包括哪些内容?
答:循环流化床锅炉启动前对锅炉本体的检查都包括以下主要内容:
1)检查锅炉风道、烟道、燃烧室和旋风分离器及汽包内的所有设备及汽包内的所有设备应完整并连接正确、牢固。
2)锅炉风道、烟道、燃烧室及汽包内无工具和杂物,无积水、积煤和焦渣,确认炉内无人后关闭人孔门和检查门等,并确定无泄漏现象。
3)锅炉本体各管道的支架完整,吊杆与弹簧无断裂,各处补偿器应正常,炉墙外敷护板和保温完整,露天布置的蒸汽管道铁皮罩齐全牢固,阀门管道保温良好。
4)炉内外及周围无垃圾杂物,所有坑、井、孔、洞和沟道的盖板应完整,照明充足。
5)各部膨胀指示器完整无卡涩,刻度清晰并指示在冷态标准位置。
6)吹灰器无损坏变形现象,设备齐全,传动装置灵活,保护罩完整。
7)安全阀、对空排汽阀、防爆门、疏水阀及各附件应完整良 好,就地压力表齐全,排汽管连接牢固,疏水畅通。
8)各风门、挡板应与管道连接良好,连杆不弯曲,开度指示 正确,开关灵活,各风压、风温测点应完整。
9)所有汽水阀门完整,手轮齐全,阀杆元弯曲、生锈现象,法兰盘根应有压紧余地,开关灵活,方向开度指示应与实际相符。
10)水位计指示正确,照明良好、清晰。
11)水冷壁、过热器、再热器、空气预热器、省煤器等各受热面管子无积灰,保持受热面清洁,各受热面管子外形无突出的部位,以防加重磨损。
12)燃烧室下部布风板上无杂物,风帽畅通无阻塞,风帽内 无杂物,床面耐火材料及炉膛四周防磨浇筑料完整,无脱落裂纹现象。
95.循环流化床锅炉启动前对辅机检查的内容都包括哪些?
答:循环流化床锅炉启动前对辅机检查的内容都包括以下主要方面:
1)靠背轮连接良好,保护罩牢固,传动链条、皮带完整可靠,地脚螺栓牢固,电动机接地线良好,事故按钮完整。
2)润滑油油位正常,油质合格。
3)风机轴承温度计完整,各润滑油站运行正常。
4)各液力藕合器油位、油温、油压正常。
5)各辅机冷却水畅通,水量充足。
6)检修人员确已离开机组及风道、烟道。
7)在启动前应进行盘车试转两圈。
8)所属风机的进出口挡板装好,传动装置灵活。
9)辅机和电机外壳应有明显的旋转方向标志。
10)上述检查完毕后,测绝缘合格后送上电源。
96.对循环流化床锅炉冷态启动前加入的床料有哪些要求?
答:循环流化床锅炉启动前,应仔细对炉膛的布风板、冷渣器、返料器、风帽等进行检查,清理遗留在布风板上的异物或杂物,疏通堵塞的风帽,并及时更换已损坏的风帽。对于启动床料,则主要考虑厚度、发热量和粒径。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈启动前加入的床料应以惰性灰渣为主,其中可以含有少量可燃物,一般使用循环流化床锅炉排出的冷渣,粒径一般要求小于3mm,其中500µm~lmm的颗粒要占50%以上,厚度一般为300㎜~500mm,根据实际情况不同,有些大容量锅炉启动前床料厚度可达 700㎜~1000mm,粒径不宜过大,且在炉内铺放均匀。
如果是冷态启动或首次点火,可能运行时间较长,则床料厚度应适当加厚一些,避免在运行过程中细颗粒被带走后床料太少;如果正常启动床料可适当薄一些。启动床料的粒度不能太大,以免引起流化不良,床温分布不均匀。但也不能太小,粒度太小会造成大量颗粒在启动过程中逸出炉膛,降低炉膛的蓄热能力,延长启动时间。
97.流化床锅炉启动前各烟风道挡板都应处于什么位置?
答:流化床锅炉启动前各烟风道挡板所处的位置可见下表
循环流化床锅炉启动前各烟凤道挡板所处位置
98.循环流化床锅炉冷态启动的步骤都是什么?
答:循环流化床锅炉冷态启动的步骤主要如下。
1)检查并确认各有关阀门均处于正确开关状态。
2)检查并确认风机风门、进口风箱的风门、二次风门、返料装置风门等处于关闭状态。
3)确认锅炉各种门孔、锁气装置严密关闭。
4)检查并确认控制监测仪表、各机械转动装置和点火装置均处于良好状态。
5)煤仓上煤,化验锅炉水质,电气设备送电,给水管路送水,关闭所有的水侧疏水阀门,开启汽包和过热器所有排汽阀,将过热器、再热器管组及主蒸汽管道中的凝结水排出。
6)确认给水温度与汽包金属壁温相差不超过110℃,经省煤器缓慢上水到合适水位后停止上水。
7)检查并确认流化床内床料已均匀铺放并且料层高度合适,启动引风机和送风机,并逐渐增大风量使床层充分流化后关闭送风机、引风机以备点火。
8)待检查确认床料平整,无死区后,启动引、送风机并缓慢增大风量,使床层达到确定流化状态。
9)启动点火油泵,调整油压后进行点火,并调整油枪火焰。
10)待底料预热到400℃~500℃时,可缓慢增大风量达到稳定流化状态,确保底料温度平稳上升。
11)当床料温度达600℃~700℃时可脉冲投入少量引燃煤,适当增大风量确保流化良好。
12)当床温达750℃~800℃时,启动给煤机,根据床温适当控制投煤量和风量。
13)投二次风和返料系统,并逐步增加返料量。
14)锅炉缓慢升温升压,待达到并汽条件后,检查主蒸汽系统,完成锅炉并列。
15)一切正常后,关闭汽包和省煤器之间的再循环阀。
99.循环流化床锅炉热态启动的步骤是什么?
答:循环流化床锅炉热态启动的步骤是炉膛吹扫后,启动点火装置,按正常燃烧方式加热床层,注意监视床温变化,当床温达到600℃~700℃时,开始脉冲式给煤、调节风量,使床温逐渐达到稳定状态, 并逐步进行升温升压、并汽,自点火起其他各步骤与冷态启动相同。热态启动比较方便,启动引风机、送风机后,在很多情况下可以直接给煤来提高床温和汽温,热态启动一般只需要1~2小时就可达到稳定状态。
100.循环流化床锅炉应怎样进行炉膛的吹扫?
答:循环流化床锅炉点火前必须进行炉膛吹扫,否则容易造成可燃物在烟道内积存,有点火后产生二次燃烧或爆燃的危险。这对循环流化床的安全运行威胁很大。
炉膛吹扫的步骤是:
1)启动J阀风机并根据J阀料位调整每路J阀空气喷嘴通风率,在稳定最低差压值的基础上建立风量,对通风率进行调整直到符合炉膛吹扫条件。由于J阀具有自平衡能力,一经调试好后,正常运行一班不需要再调整。
2)启动引风机,调节引风机进口调节风门,以调节炉膛负压在合适的范围内。
3)启动一次风机,锅炉刚启动时,流化速度不要太大,一般只要满足最低流化风速即可。
4)启动二次风机,调整合适的二次风量,启动升炉初期的二次风量不宜过大。
5)启动一台播煤增压风机。
6)控制系统自动将机组调节到准备吹扫的状态。
7)调节上述风机调节挡板,至少以全部风量的25%(不超过40%),吹扫时间在5分钟以上。
101.影响循环流化床锅炉启动速度的因素都包括哪些?
答:影响循环流化床锅炉启动速度的因素有床层的升温速度、汽包等受压部件金属壁温的上升速度,以及炉膛和分离器耐火材料的升温速度。循环流化床锅炉从冷态启动到满负荷运行需要6~12小时,前5小时要求使蒸汽达到60℃的过热度。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈在最初的2小时内,汽包金属壁温上升速度不应太大,一般限制在60℃/h以下;耐火、耐磨材料的升温速度也不应超过60℃/h,以免造成大面积的裂纹和剥落。在随后的3小时内,承压部件的金属壁温上升速度也不应超过60℃/h。热态启动一般经2~4小时即可达到锅炉的最低安全运行负荷,此时限制启动速度的主要因素是过热汽温和床温的上升速度,这时应合理控制投油、投风、投煤和停油时间及速度,保证过热汽温和床温的上升速度在要求范围内。
102. 循环流化床锅炉冷态启动点火过程中应怎样调整一次风?
答:循环流化床锅炉在冷态启动点火时,一般情况下,在点火过程中一次流化风都应保持临界流化风量,主要作用是尽量保持床层的良好流化状态、尽量提高床温、缩短启动时间、减少热量损失。应特别注意监视调整一次流化风量的变化,在投入油枪时,点火风道内的空气因加热而膨胀,进入风室的一次风阻力增大,风量降低;油枪停止运行时,进入风室的一次风阻力减小,风量增加。所以在循环流化床锅炉的启动过程中,应相应根据情况加大或减少一次风机入口导叶开度,保证一次流化风量不能低于临界流化风量,床料保持良好的流化状态。
103.循环流化床锅炉冷态启动过程中的注意事项都包括哪些?
答:循环流化床锅炉冷态启动过程中的注意事项都包括以下方面:
1)给煤机隔离闸板阀打开。锅炉点火后,应经常检查油枪着火情况,注意油枪风量的调节,以达到合理配风。
2)经常检查床温,防止两侧床温偏差大。
3)注意监视炉膛出口烟温,两侧烟温偏差不大于30℃。
4)监视过热器、旋风分离器各点的壁温,使其管壁金属温度不超过规定值。
5)严格按升温升压曲线进行,汽包上下壁温差不超过40℃~50℃,否则应降低升温升压速度。
6)升压过程中应注意汽包水位,防止满水和缺水,间断上水期间,上水时应关闭省煤器再循环阀,停止上水后应打开再循环阀。
7)切换给水泵时应缓慢进行。
8)脉冲投煤时,若没有床温明显上升、氧量下降,应等待上述现象出现后再次煤。
9)严密监视床温、床压和风量,防止床压过低、布风板过热超温,保证床层的良好流化。
104.循环流化床锅炉冷态启动过程中升温升压速度应考虑哪些因素?
答:循环流化床锅炉启动过程中影响升温升压速度的主要因素包括:
1)床层的温升速度;
2)汽包等受压部件金属壁温上升速度;
3)炉膛分离器耐磨耐火材料的升温速度。
只有缓慢加热才能避免汽包等受压部件和炉内耐火耐磨材料出现过大的热应力。这些因素中汽包壁温的上升速度最为关键,是影响锅炉安全的主要因素。在循环流化床锅炉启动升温升压的初期,汽包金属壁温升速度应控制在1℃/min左右,耐磨、耐火材料的温升速度应控制在1℃/min左右。另外,在机组并列前,应严格控制过热器和再热器的金属温度应低于金属材料最高允许温度,可以通过开启向空排汽,汽轮机旁路系统、调整烟气挡板及进行充分疏水等手段来调节。
105.循环流化床锅炉启动过程中应怎样协调汽温与汽压之间的关系?
答:循环流化床锅炉启动时,汽温与汽压之间的配合并不一定协调,应使用各种手段尽量保持其协调关系,保证机组安全,同时尽量缩短启动时间。学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈当汽温达到参数要求而汽压偏高时,应增加给煤量,提高床温或炉内稀相区密度,增加返料量;适当开大旁路或向空排汽或疏水门开度,提高汽温、降低汽压。当汽温达到参数要求而汽压偏低时,应适当减小旁路或向空排汽或疏水门开度,在保证汽温的前提下提高汽压。但是不能赶火升压,更不能把全部拍汽门疏水门关掉,要使过热器、再热器等受热面有足够的冷却能力,确保过热器、再热器管壁不产生过热超温。
106.循环流化床锅炉启动点火时为什么要采用脉冲式给煤方式投煤?
答:循环流化床锅炉燃用煤的粒度较煤粉炉大,一般都在0~13mm,而且大多数流化床锅炉燃用劣质煤,发热量和挥发分较低,燃料不易着火燃烧,因此点火时必须采用脉冲式给煤方式,即启动给煤机少量投煤,监视床温变化,调整风量和给煤量,投煤5~10分钟后停止投煤,床温先下降后上升,炉膛含氧量下降,投煤90秒后床温逐渐上升,否则说明燃煤没有着火,应立即停止给煤并进行充分吹扫,重复此过程,直到床温达750℃以上时就可以进行连续给煤。
107.循环流化床锅炉在启动过程中出现床温升高过快达到950℃时应怎样进行处理?
答:循环流化床锅炉在启动点火过程中,如果床温升高较快达到950℃时,很容易产生结焦现象,这时应立即停止相应位置的给煤机运行,迅速开大一次风挡板,降低床温,同时严密监视氧量和尾部烟道烟气温度变化,以防发生炉膛结焦或尾部二次燃烧事故,如果床温迅速上升或超过950℃时,可以采取减小总风量以遏制燃烧;学习锅炉知识,请关注微信公众号锅炉圈如果炉膛氧量和床温趋势显示锅炉机组运行不稳定时,可以采取关闭炉底一次风道挡板的措施,使燃烧缺氧以等待床温下降到正常值。
108. 循环流化床锅炉启动过程中,当再热汽温两侧偏差大时应当怎样处理?
答:循环流化床锅炉启动过程中,当再热汽温两侧偏差大时应采取以下措施进行处理:
1)开大旁路进汽量,增大蒸汽流量。
2)在锅炉启动前应开启再热器冷热段的疏水阀,放尽再热器内的疏水。
3)适当调整再热器两侧的烟气挡板。
4)联系汽轮机开大蒸汽管道的疏水阀。
5)调整炉内床层的床温,控制各点床温的温差不大于30℃。
109.怎样防止循环流化床锅炉启动过程中的床面结焦现象?
答:循环流化床锅炉启动过程中,防止床面结焦应注意以下几个方面:
1)启动前,彻底检查风帽口是否全部畅通,床料是否有结块或板结现象;
2)升温时,保持升温速度平缓;
3)升温时确保床温均匀;
4)初投煤时,宜采用少量多次投煤;
5)如果床温上升过快,燃烧剧烈,宜采用加大一次风量。
110.什么情况下循环流化锅炉应申请停炉?
答:在下列情况下循环流化锅炉应申请停炉:
1)水冷壁、过热器、省煤器等汽水管道发生泄漏,尚能维持锅炉水位时。
2)锅炉给水、炉水及蒸汽品质严重恶化,经多方处理无效时。
3)过热器壁温超过极限,经多方调整无效时。
4)所有远方水位计失灵,短时无法恢复时。
5)所有氧量表记失灵时。
6)炉结焦,经多方调整无效,难以维持正常运行时。
7)床温超过规定值,经多方调整无效时。
8)流化质量不良,经多方调整无效时。
9)排渣系统故障,经多方处理无法排渣时。
10)J阀回料器堵塞,经多方调整无效时。
11)回料器保温脱落,管壁烧红时。
12)所有电除尘电场故障,无法投入。
111.什么情况下循环流化锅炉应紧急停炉?
答:在下列情况下循环流化锅炉应紧急停炉:
1)锅炉达MFT(锅炉主燃料切除系统)条件拒动。
2)锅炉严重满水。
3)锅炉严重缺水。
4)炉管爆破,无法维持汽包正常水位。
5)水冷壁、过热器、再热器、省煤器等外部管路爆破,大量汽水混合物流入床料中,使床温急剧下降时。
6)炉膛或尾部烟道发生爆炸使设备严重损坏,有倒塌危险或锅炉钢架被烧红时。
7)尾部烟道再燃烧,排烟温度达250℃以上时。
8)所有水位计损坏时,无法监视汽包水位。
9)汽压超过安全阀动作值,而锅炉安全阀拒动同时一、二旁路及向空排汽阀不能打开时。
10)回料阀严重堵塞,回料器料位迅速上升,旋风分离器人口负压下降,出口负压增大,因料器停止返料时。
11)控制电源全面中断,不能立即恢复,无法监视控制。
12)其他危及人身和设备安全时。
112.循环流化床锅炉停炉过程中应注意哪些主要问题?
循环流化床锅炉停运也是一个非常复杂的过程,为了保证锅炉能够安全地停运,必须做好以下主要工作:
1)在停炉过程中,注意监视控制汽包上下壁的温差不得超过40℃~50℃。
2)在停炉过程中,注意监视控制调节汽包水位,维持汽包正常水位。
3)锅炉停炉后,如果需要维持锅炉压力,在吹扫结束后停止各风机,关闭其挡板,以使机组进入热备用状态;当汽包压力已降到安全门最低整定压力以下时,并且没有足够蓄热产生蒸汽而使安全门动作时,关闭高温过热器出口集箱及主蒸汽管道上的疏水阀;当锅炉炉内无燃烧时,疏水阀和放水阀应保持关闭,不同的是旋风分离器受热面管保护系统将对该受热面管进行自动保护。
4)锅炉停炉后,如果炉内的汽水要排空,则当汽包压力降至0.1Mpa时,打开所有放汽阀和疏水阀进行锅炉疏水,疏水时锅炉水的温度不能高于120℃.
5)锅炉停炉后,只要锅炉存有压力,即使压力很小,也应继续疏水,锅炉内的残留热量有助于干燥汽水系统金属内表面。
6)在短期停炉时,过热器集箱疏水和放汽阀应保持开启。
7)锅炉停炉后,保持汽包水位稍高于正常水位100~200毫米左右,停止进水后开启省煤器再循环门。
113.循环流化锅炉停炉过程中的注意事项包括哪些?
答:循环流化锅炉停炉过程中的注意事项包括:
1)在锅炉还有压力时和转动机械还有电源时,应留人加以监视。
2)停炉降压时,控制降压速度为0.05MPa~0.1Mpa/min,汽包上下壁温差不大于40℃~50℃。
3)停止上水后,立即开启省煤器再循环阀,以保护省煤器。
4)停炉热备用时,应密闭各处挡板,关闭所有截门,尽量减小汽温汽压的下降。
5)冬季停炉应做好防冻措施。
6)各转动机械不应停电。如果有检修需要停电时,应汇报值长、值长助理同意。
7)旋风分离器受热管子的保护,如果机组被切除,旋风分离器受热面管子可能会出现迅速升温情况,一旦旋风分离器上部环行集箱上热电偶显示蒸汽温度高于500℃,应开大对空排汽量以加大蒸汽流速冷动旋风分离器受热面的管子。
114.怎样进行循环流化床锅炉的停炉操作?
答:循环流化床锅炉的停炉操作步骤是:
1)将锅炉的自动控制改为手动控制。
2)逐步减少给煤量,一二次风量和引风量,降低锅炉负荷。
3)根据汽温下降情况,关小或关闭减温水。
4)降压速度:平均不超过0.1MPa/min。
5)降温速度:平均炉膛烟气降温速度不超过1℃/ min,主蒸汽温度下降速度不超过
1℃/ min。
6)在滑压降压阶段应特别注意燃烧调整,保持汽温过热度大于50℃。
7)在降温降压过程中,及时调整燃烧,使汽温汽压均匀下降,不允许突降。
8)当蒸汽流量降到规定值时,均应排污一次。
9)将机组降到最小稳定负荷,维持约30 min,以使旋风分离器内的耐火材料逐步冷却,另外,旋风分离器内受热面壁温将有可能会升高,到时可开启旋风分离器上集箱对空排汽阀。
10)当锅炉负荷降到额定负荷的10%以下时,打开高温过热器出口集箱上及主蒸汽管道上的疏水阀,应注意控制锅炉的冷却速度,只要在这期间还有蒸汽产生,上述疏水阀不能关闭。
11)石灰石给料系统停运。
12)当电负荷减到零时,熄火,关闭所有燃料仓斗出口的插板,并使给煤机的燃烧全部排空。
13)锅炉熄火后,一次和二次风机、给煤增压风机和引风机应继续运行5 min后方可停止运行,以便吹扫炉内的可燃物。
14)关闭冷渣流化风挡板,关闭冷渣器进渣管上的J阀送风阀门。
15)停止电除尘器的运行。
16)关闭给煤系统,停止一次和二次风机、给煤增压风机和引风机的运行;J阀风机应继续运行,为防止损坏J阀组件,当J阀被冷却到250℃以下时,才能停止J阀风机的运行。
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