您好, 访客   登录/注册

探讨关于300MW循环流化床锅炉燃烧控制的策略

来源:用户上传      作者: 贾宝顺

  【摘要】我国社会经济的不断发展与节能减排理念在实际生产活动中的进一步贯彻和落实,循环流化床锅炉技术凭借着其高效率、低污染且燃烧洁净等特点在外国广泛的被应用到是现实生活中的相关领悟中。而我国对于这项技术的研究与应用仍处于一个逐步发展的过程,需在实践中得到不断的验证。因此,文章以国内某300MW循环流化床锅炉为例,对其总体结构与燃烧特点进行分析,进而提出几点燃烧控制策略。
  【关键词】300MW循环流化床锅炉;燃烧系统;控制策略
  引言
  近年来,由于节能环保理念与能源绿色发展策略的提出循环流化床锅炉在热电厂中得到了广泛的推广与应用,在业界掀起了一道循环流化床锅炉的使用热潮。在2006年,白马示范电站所引进的首台300MW循环流化床锅炉机组顺利的完成了168h的满负荷试运,此后正式的投入商业运行与自主研发过程中,而目前我国已经进入了大型的循环流化床技术的快速发展阶段。
  1、循环流化床锅炉总体结构及其燃烧特性
  一个循环流化床锅炉,主要是由燃烧系统、对流烟道以及气固分离循环系统三部分构成,其中,燃烧系统主要包括了风室、燃烧室、布风板与给煤系统等,对流烟道则包括了过热器、空气预热器以及省煤器等部分,而气固分离循环系统则包含了物料分离装置与返料装置两个部分。同时,循环流化床锅炉属于低温燃烧,即燃料是通过炉前的给煤系统送进炉膛的,而送风一般有一次风与二次风两种。其中,一次风是由布风板的下部被送进燃烧室的,为的就是保证其料层的流化,而二次风则沿着燃烧室的高度进行分级多点的送入,为的就是通过适当增加燃烧室内的氧量以保证燃料的全部燃烧尽。在燃烧室内,其物料在一定流化风速的作用下会发生剧烈的扰动,而这时部分固体颗粒就在高速气流的携带下被带出燃烧室转而进入炉膛,而且那些颗粒较大的物料则因重力作用流向炉膛下方,而较小颗粒物料则随着烟气飘出炉膛并进入到物料分离装置中,这时,炉膛内就会形成气固两种气流,已经进入了分离装置的烟气在固气作用下被分离,并被送回到燃烧室,而经过了分离的烟气则通过对流烟道内受热面吸热后离开锅炉[1]。此外,由于循环流化床锅炉拥有较高效率分离装置,故被分离下来的颗粒重新返回到炉膛内就保证了炉膛的灰浓度,从而使炉膛传导热系数得到大大提高,保证了锅炉能够实现额定出力。
  2、300MW循环流化床锅炉的燃烧控制策略
  2.1 燃料量与引风的控制要点
  燃烧控制系统主要是通过有效调节给煤机的给煤速度以满足锅炉的实际负荷要求来用煤的一个自动控制过程。因此,在锅炉实际运作中,需将其燃煤需求信号准确的发送到每一条给煤管路中以控制其回路,并保证入炉的风量始终能够有所剩余,而每一条给煤管线中其煤量就通过给煤机的转速调整来进行有效的控制,其中,入炉燃料总量就等于其燃油量与和燃煤量的总和。同时,关于引风的控制。通常来说,进行引风控制就是为了保证炉膛内的压力始终为负压,而炉膛要想产生负压就必要保证其进入炉膛内的总空气量同烟气的流量保持相互平衡的状态,一般是依靠两台引风机入口挡板调节来实现的,若需增加其总风量需求,就可通过发送一个增加引风量需求的相关信号来实现[2]。但是,循环流化床锅炉的引风控制调节特征同一般的煤粉锅炉存在着一定的差异性。首先,其进入烟道内的烟气是按照一定顺序逐次的经过过热器与省煤器以及空预器等相关受热面的,然后在进入电除尘器以后再由引风机抽离至烟囱并排走。而且在炉膛的下部床面的附件属于微正压,当锅炉处于低负荷状态时,其炉膛内的负压点相对也比较低,而高负荷时,其负压点相对就会有所升高,因此,可以说炉膛内负压的取样点控制参数就是锅炉负荷的相关函数。此外,对于压力调机器的定值也是可以手动进行设定的,其中,一、二次风量的总和可作为负压调节回路中的前馈信号,一旦锅炉的负荷发生相应变化时,其一、二次的风量也会随之发生变化,这时就可通过预先启动引风机以来调节其挡板,从而实现对引风的控制。
  2.2 压火与热起时的控制要点
  在实际运作过程中,锅炉进行短时间的压火虽属于正常情况,但是在压火与热启过程中也是极容易出现问题的,必须引起足够的重视。如在压火时,需在风机停运前停止炉内燃料供给,氧量上升后且床压需要比正常情况下略高。压火最好采用锅炉大联锁进行,即MFT后氧量上升后进行BT,并在风机停止后及时关闭各风机风门,以避免因空气的进入而导致床料继续燃烧而形成低温焦块。而在进行热启动时,极易出现爆炸、熄火以及低温焦化的情况,故需先启动引风机,并维持负压3~5min,从而将压火产生的可燃性气体抽尽,然后再次启动风机,并调整其挡板将负压维持在-50Pa左右,同时启动给煤机低速给煤,使床温缓慢上升,以避免因床温上升过快而导致燃料结焦[3]及造成锅炉受热面壁温超限影响金属寿命等。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/6/view-6614213.htm