第五节点火装置•通过某种方式使床层温度提高,保持投燃料着火所需最低温度,实现正常稳定运行。•循环流化床锅炉的点火操作是将静止的、常温状态下的固体物料转变为流化状态下正常燃烧的一个动态过程,这一过程比煤粉炉或层燃炉的启动点火要困难得多,其难度主要在于床温的控制。大容量的循环流化床锅炉的点火均采用床下风道燃烧器,通过在炉膛水冷风室下部前一次风道内布置有两台风道点火器,将通入布风板下的一次风加热到850℃左右,使高温烟气通过布风板,流过并迅速加热颗粒物料床层。同时,还常辅助以床上点火油枪。一、点火方式(1)床料加热固定床点火流化床点火床上点火燃烧器床下点火燃烧器(2)试投燃料间歇给煤(3)过渡到正常运行二、点火装置点火燃料:油、天然气、煤气.点火燃料在烟气发生器内点燃,由一次风送氧助燃转化为850℃左右的热烟气。热烟气通过布风板和风帽边流化边加热床料,床料加热和流化同时进行,使操作简单。由于烟气从下部进入床料并经过全料层,加热效果好,减少热损失。•点火初期的颗粒和风温度低,同样尺寸颗粒达到流化状态的风量比热态正常运行约大一倍,而根据点火时颗粒燃烧和传热的要求,则希望风量小些以减少热损失。须妥善处理各种影响因素,如流化床结构、加热启动方式、配风操作、给料量等,以防止熄火和结焦,使点火过程顺利平稳过渡到正常燃烧。•这些影响因素相互制约,任何一个环节失误会导致点火失败。•点火过程•(1)床料加热。用外来燃料作热源,把床料从室温加热到投料可以燃烧的温度。•(2)试投燃料。床料达到一定温度后,试投燃料,观察是否着火,并用燃料燃烧放热进一步使床温升高。•(3)过渡到正常运行。用风量控制床温,并适时给料,调节好风量与燃料的比,逐步过渡到正常运行参数。向下倾斜的启动油燃烧器加热上表面床下烟气发生器布置床下燃烧器•点火燃料在一特制装置(烟气发生器)内点燃,由一次风送氧助燃转化为850℃左右的热烟气。热烟气通过布风板和风帽边流化边加热床料,这样床料加热和流化同时进行,使操作简单。由于烟气从下部进入床料并经过全料层厚度,加热效果好,减少了热损失。点火装置较庞大,烟气温度高,对烟气发生器内套和布风板风帽材质要求高,因此设备投资大。为了降低投资,有的锅炉布风板上装设有点火风帽,这种风帽与其他风帽材质不同,耐高温。•每只床下启动燃烧器有三级配风,•第一级为点火风,经点火风口和稳燃器进入预燃室内,用来满足油枪点火初期燃烧的需要,点火风随负荷变化用挡板调节。•第二级风为混合风,经预燃室的内、外筒之间的风道进入预燃室内,与油燃烧所产生的高温烟气混合,将油燃烧产生的高温烟气降到启动所需的温度,部分混合风作为根部风,位于预燃室后部、邻近预燃室内壁处与预燃室轴线平行吹入预燃室,作用是为了防止油枪点燃时炽热的油火焰贴壁,使预燃室内筒壁过热;•第三级为一次风,以降低烟气温度。•第一级和第二级配风是不经过预燃室的“冷风”,第三级是经过预燃室的“热风”。启动成功后,第一级和第二级配风关闭,只通一次风。•当启动风逐渐减小(调节置于风道中的挡板)直至关闭,而一次风逐渐增大时,需按运行规程操作,以免产生因风量切换而产生的波动。•床下启动燃烧器的油点火装置主要由机械雾化油枪、高能点火器及进退机构组成。油枪固定,高能点火器将油点着后,由伸缩机构带动,向炉外退出一定距离。•启动时,油枪和点火器都通以密封风。每个床下启动燃烧器配有火检,监视油枪着火情况,此外,每个床下启动燃烧器后部有看火孔用来观察火焰。•烟气发生器运行操作简单,控制烟气温度不得超过给定允许温度,防止设备和风帽烧坏。循环流化床锅炉水冷风室设置若干温度测点和压力测点,在保证水冷风室不致因超温或超压而损坏的同时,运行时风/燃料配比或退出运行时风量的无扰切换。HG点火装置•采用“床上+床下”点火的联合启动方式。•床下启动燃烧器两只,床上距布风板约3米处共布置4只油枪(两侧墙各2只)。第六节炉前碎煤、给煤设备及系统•循环流化床燃煤锅炉的辅助系统与常规煤粉炉有很大区别。如煤的破碎与筛分系统及石灰石制备系统,送入炉内的煤和石灰石的颗粒粒径大小与分布对炉内颗粒浓度分布和保证合理的物料循环均是至关重要的。•一、流化床锅炉对燃煤粒径d的要求•d=0~10mm•高循环倍率的流化床锅炉,燃料粒径较细•挥发份低的煤种,要求燃料粒径较细•d=Vdaf+A-(85~90)%•欧洲大型流化床锅炉燃煤粒径为•0.1mm<10%•1.0mm<60%•4.0mm<95%•10mm=0二、物料破碎设备及系统•1.钢棒滚筒磨•2.锤击式破碎机•3.燃料制备系统•不同型式和结构的流化床锅炉,对燃料制备系统要求不同。•采用反击式破碎机或锤击式破碎机进行破碎,经机械振动筛分,要求入磨原煤必须干燥。考虑目前国内没有分离10mm以下粒度燃煤的机械筛,二级碎煤机出口燃煤全通过方式进行运行。•220t/h流化床锅炉,采用锤击式破碎机、热风干燥、负压气力输送的燃煤制备系统。三、给料设备及系统给煤量与负荷相对应给煤粒度与煤种有关•(一)给料机•1.皮带给料机•2.圆盘给料机•3.螺旋给料机•4.埋刮板式给料机•1.皮带给料机•结构简单,加料易于控。用于负压给料系统。•当锅炉出现正压运行,下料口有火焰喷出,烧坏胶带。•调节方便,管理简单,维修量小。•供料的均匀性较差,动力消耗大,传动装置复杂,投资大。制造、安装复杂。•2.圆盘给料机可用于负压给料系统。•采用电磁调速改变给料量•由于螺杆端部受热,易变形、磨损。3.螺旋给料机•4.埋刮板式给料机•(大多数循环流化床锅炉采用)•运行稳定、不易卡涩、密封严密、调节性能好。•体积庞大。埋刮板式给料机•(二)给料方式•按给料位置分:床上、床下•按给料点压力分:正压、负压•给料点少、位置不当,造成给煤在炉内分布不均,影响炉温分布和燃烧效率,严重时炉内局部结焦。第七节风烟系统•一、风系统分类及作用•1.一次风:流化炉内床料,给炉膛下部密相区送入一定空气供燃料燃烧。•2.二次风:补充炉内燃料燃烧的氧气,加强物料的掺混,适当调整炉内温度场分布。•3.播煤风:使煤较均匀播散入炉膛,提高燃烧效率,使炉内温度场分布更均匀。•4.回料风:对于非机械回料阀由回料风作为动力输送物料返回炉内。•5.冷却风和石灰石输送风:•冷却风:专供风冷式冷渣器冷却炉渣•石灰石输送风:对采用气力输送脱硫剂——石灰石粉而设计。•二、送风系统几种布置形式•方式一方式二方式三方式四•三、风烟系统举例•采用方式四•一、二次及冷渣风机由一台大容量送风机提供风源,然后分三路。•一路作为一次风经送风机出口串联加压风机增压后供给,并经暖风器、预热器加热后进入燃烧室下部的水冷风室,最后经水冷布风板和风嘴进入燃烧室,以流化物料及使燃料初步燃烧。•另一路作为二次风经预热器加热后在不同的高度进入燃烧室,以利燃料燃尽和实现分级燃烧。•第三路作为冷渣器流化风经冷渣风机增压后风水联合冷渣器,将大渣冷却到一定温度后选择携带部分细颗粒进入燃烧室。•回料风由一台高压风机单独供给。用于使回料密封装置中的回料流化流动并返回燃烧室。•石灰石输送风机由两台送风机单独供给,用于输送石灰石进入炉内进行脱硫。•原煤经两级碎煤系统破碎为粒度0~10mm的成品燃煤。储存在煤仓中,分别经三级给煤机与石灰石混合后进入位于炉后侧的回料管,与分离器分离下来的固体物料一起进入燃烧室。•燃料燃烧后,烟气通过旋风分离器将较粗颗粒分离出来经回料密封装置送回床内。烟气携带较细飞灰通过对流受热面进入电除尘器后由引风机经烟囱排向大气。第八节除灰除渣系统及设备•飞灰的排出•底渣的排出冷渣管孔风帽孔排渣口布风板一、循环流化床锅炉的灰平衡燃料含的灰+石灰石+加入的砂子+再循环灰、渣=炉渣(大渣)+飞灰(烟道排出)•二、灰渣冷却装置•循环流化床燃煤锅炉的灰渣处理主要是指燃烧室底渣处理。在循环流化床的燃烧过程中,必须定期排出一些不适合构成床料的灰渣和杂质,以保证正常的流化状态。同时对应于锅炉的不同运行工况,也必须维持一定量的床内物料量,防止床压过大,多余的物料也必须及时排出。•与煤粉炉相比,循环流化床锅炉的底渣量占锅炉总灰量的比例在50%以上,再加之脱硫所形成的额外排渣,因此,灰渣的排放量比煤粉炉要大得多。同时,循环流化床锅炉的排渣具有灰渣流量不稳定、温度较高且波动大、热量回收价值高以及底渣颗粒不均匀等特点,而且底渣排渣不畅或受阻,将影响锅炉的正常运行。因此,对循环流化床锅炉底渣处理系统的要求比煤粉炉要高得多,底渣处理系统包括底渣的排放、冷却和热量回收、输送至灰场,其关键装备是底渣冷却器(也称为冷却器)。•从炉膛内排出的底渣温度与炉膛内的温度相同,高温灰渣经排渣管直接通入冷渣器。经底渣冷却器出口放出的灰渣温度约为150℃以下,再送入灰渣场。•目前,国内用得较多的冷渣器采取风(烟)水联合灰渣冷却方式,具有热量回收、灰渣分选、细颗粒回炉等功能。•由于正常运行的循环流化床锅炉排出的底渣均为颗粒物料状,其颗粒粒径处于可以良好流化的范围,因此,目前采用的底渣冷却器大都是基于鼓泡流化床热交换器的原理,在鼓泡流化床壁面上或床层内布置传热效率很高的受热面,用高温灰渣的热量来加热锅炉给水,流化气体在保证正常流化的同时也作为灰渣的冷却介质,水和气体同时起到冷却灰渣和回收灰渣热量的作用。•灰渣处理:燃烧室底渣处理。•底渣量大:占锅炉总灰量的比例>50%再加之脱硫所形成的额外排渣,因此,灰渣的排放量比煤粉炉要大得多。•排渣特点:灰渣流量不稳定、温度较高且波动大、热量回收价值高以及底渣颗粒不均匀等。•对底渣处理系统要求高。•底渣处理系统:底渣的排放、冷却和热量回收、输送至灰场,其关键装备是底渣冷却器(也称为冷却器)。•分类•按灰渣流动方式:•流化床式、移动床式、•混合床式、螺旋输送机•按冷却介质分:•水冷式、风冷式、风水供冷式•(一)水冷螺旋冷渣器•双螺旋水冷绞龙结构•特点:•体积小、占地面积小、易于布置、冷却效率高•缺点:•(1)对金属材料要求高,制造工艺复杂,初投资大。•(2)很难达到选择性排渣,石灰石利用率和燃料的燃烧效率降低,运行成本增加。•(3)螺旋冷渣器较长,中间不设支承轴承,运行中被金属条或其他硬物卡死,易造成断轴等机械故障。•(二)风冷式冷渣器•利用流化介质(空气或烟气)和灰渣通过逆向流动完成热交换,从而使灰渣得到冷却。•流化床式冷渣器(单流化床式、多流化床式)•混合床式冷渣器•气力输送式冷渣器•1.风冷式单流化床冷渣器•在燃烧室下部设置两个或多个风冷式流化床冷渣器。根据炉膛压力控制点的静压,通过脉冲风来控制进入冷渣器的灰渣量。冷却介质由空气和烟气组成。加入烟气的目的是防止残炭在冷渣器内继续燃烧。•按结构特点分为:•多床式、Z型、塔式、叠置式。风冷式单流化床冷渣器Z型冷渣器灰渣自上而下沿Z形通道下落,来自流化床的空气沿Z形通道逆流而上,气固间产生接触换热。降低了下部流化床内的温度水平,可获得较好的冷却效果。塔式冷渣器•在塔式冷渣器流化床上方布置了一些分流装置,在该装置作用下,灰渣下落时与来自下部流化床的空气流充分接触冷却,再落入流化床继续冷却。冷却效果好。•2.多室流化床选择性排灰冷渣器•选择性排灰:将床料进行风力筛选,粗颗粒冷却后排放掉,细颗粒送回炉内作循环物料。•功能:•(1)由于冷渣器采用流化床的原理,热交换性能强,并选择性排除炉膛内的粗床料,以便控制炉膛下部密相区中的固体床料量和避免炉膛密相区床层流化质量恶化;•(2)将进入冷渣器的细颗粒进行分级,并送回炉膛,维持炉内循环物料量。•(3)将粗床料冷却到排渣设备可以接受的温度。•(4)用冷空气回收床料中的物理热,并作为二次风送回炉膛。多室流化床选择性排灰冷渣器•3.移动床冷渣器•移动床冷渣器中灰渣靠重力自上而下运动,并与受热面或空气接触换热,冷却后从排灰口排放。•风冷式移动床冷渣器:•仅利用空气作为冷却介质。•风水共冷式移动床冷渣器:•床内布置受热面,空气•特点:结构简单、运行可靠,操作简便•体积庞大。用于小容量锅炉或低挥发份流化床。流化移动叠式冷却装置•4.混合床冷渣器(流化移动叠置式冷却装置)•组成