(精品)循环流化床锅炉的 (2)

单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,循环流化床锅炉的烘炉,1.CFB,锅炉耐火材料养护和烘炉制度,耐火材料衬体在按照使用及养护说明书施工及养护完毕即可烘炉。由于锅炉各个部位使用不同材质的材料，甚至不是同一厂家提供的材料，同时，锅炉本体各个部位构造的局限性及热源的分布，在投入床料之前的整体烘烤变得尤为困难。根据分部位分阶段烘烤以及照顾最关键材料两个原则，制订烘烤温升规范，见表,1,、表,2,。具体曲线应根据材料的差异，制定相应的热养护曲线。,表,1,点火风道及冷渣器烘烤温升规范,温 度 平均升温速率 升温,/,保温时间,3080,10,/h 5h,80,恒温,30h,80110,控制在此温度范围,10h,110,恒温,45h,110350 1015/h 25h,350,恒温,25h,表,2,锅炉整体耐火材料烘烤制度,温 度 平均升温速率 升温,/,保温时间,3080,10,/h 5h,80,恒温,30h,80110,控制在此温度范围,5h,110,恒温,48h,110300 10,/h 19h,300,恒温,36h,300600 25,/h 16h,600,恒温,36h,600800 25,/h 20h,800,恒温,48h,在衬体烘烤时，测温点的位置要有代表性，应尽可能多地布置测温点，一般应将热电偶的位置设在烘烤温度最高、升温速度较快的部位。同时，热电偶热端面应在衬体中间部位设置。,在衬体烘烤时，最好用煤气、柴油或电热等，这些热源容易控制，使用方便，能保证烘烤质量；烘烤时，应精心操作，严防损坏衬体，衬体温度应均匀、稳定。,烘烤时应随时观察湿气排出量的变化，也可在施工体周围放置湿度计，及时了解施工体水分的排出情况，以此为依据来缩短或延长该阶段的烘烤时间。,2.CFB,锅炉耐火耐磨材料的热养护,2.1 CFB,锅炉耐火耐磨材料的热养护方式,循环流化床锅炉的炉墙所采用的耐火、耐磨材料一般有浇注料和定型砖两种形式，主要是铝基材料。耐火耐磨砖在出厂前一般已经过烧结过程，水分含量较低，现场施工由耐火水泥粘接，砖与砖之间的安装缝隙要求非常严格。浇注料采用现场浇筑施工或压膜施工，能形成一个整体，但水分含量较大。工程应用中，耐磨材料为工作面，保温材料置于耐磨层和金属壁之间。,耐火材料无论是在常温或在使用条件下，都会受到譬如压缩应力、拉应力、弯曲应力、剪应力、摩擦力或撞击力等各种应力，在这些应力的作用下会产生变形甚至损坏。因此检验耐火材料的力学性质对于探讨其损坏机理、寻求提高制品的质量和提高耐火材料的寿命等方面有重要意义。通常用耐压、抗拉、抗折、转扭强度、耐磨性、弹性模量和高温蠕变等指标来判断耐火材料的力学特性。,由于耐火、耐磨材料在工业应用中的工作温度是高温，因此耐火材料的高温使用性质关系着耐火材料的使用安全性。耐火材料的高温使用性质包括耐火度、高温荷重变形温度、高温体积稳定性、热振稳定性、抗渣性、耐真空性等。在循环流化床方面，所关心的性质主要是热振稳定性、耐火度、耐磨性等。,浇注料在第一次使用前应进行烘烤，在循环流化床行业简称烘炉。烘炉是把浇注料中所含的水分逐步排除，使其体积和某些性能达到在使用时的稳定状态。若烘烤不当或不经烘烤立即快速升温投入使用，极易产生严重裂纹，甚至倒塌，严重时可能产生爆炸。所以耐火材料在使用前要进行养护和烘炉。在现场能掌握的烘炉质量的基本指标是耐火材料的水分和裂纹，要保证耐火、保温材料的使用安全，则其所含水分要低于,2.5%,，如果出现的裂纹则宽度要小于,3mm,，不能出现贯穿性裂纹。,2.2,烘炉温度的选取,烘炉温度和温升速度以及所需烘炉时间是根据耐火材料的特性确定的，循环流化床锅炉所用的耐火、耐磨、保温浇注料中所含水分包括游离水和结晶水，两者析出温度一般认为在,100150,和,300400,，为使烘炉时升温速率与可能产生的脱水及其它物相变化和变形相对应，烘炉大致分为三个阶段，见图,1,。第一阶段温度,110150,，保温,72,小时，以排出游离水，,图,1,烘炉三阶段曲线,100,之前升温速率控制在,1020/h,，,100,之后控制升温速度在,510/h,之间；第二阶段温度,300350,，保温,72,小时，升温速率在,1525/h,之间，在,300,后控制升温速度在,15/h,左右，以排出结晶水；第三阶段为均热阶段，在,550,下保温,36,小时，然后升温至工作温度，升温速度控制在,1520/h,之间。,流化床锅炉烘炉经验表明，经过三阶段的烘炉后，耐火材料的水分能达到要求，在使用中未出现炉墙损坏事故。但是烘炉时间的控制应和耐火材料的水分结合起来，第一阶段的烘炉时间可放长些，在浇注料水分小于,5%,后再转入第二阶段烘炉，第二阶段烘炉完成后，浇注料的水分最好控制在,1%,以下，尤其是床下点火预燃室处，这样才比较安全。,2.3,典型的三种烘炉方法,由于各个循环流化床锅炉结构和耐火材料上存在差异，因此在烘炉方法上有较大的灵活性。常用的烘炉方法有蒸汽,+,木柴,+,油枪、蒸汽,+,油枪、蒸汽,+,烘炉用热烟气发生器,(,简称烘炉机,),三种，这三种方法适用于有辅助汽源的电厂。烘炉时把邻炉来辅助蒸汽通入具有浇注料的受热面管道中，使其升温，把浇注料中的水分由金属壁面向炉膛内烘出，辅助蒸汽带来的热量同时用于维持炉膛温度场。,采用蒸汽,+,木柴,+,油枪烘炉方法，可控性较好，不需专门的烘炉设备，仅在第三阶段才投油枪，燃油消耗量容易控制，但人工投柴需用人力较多。某,260t/hCFB,炉除冷渣器的侧墙和隔墙由耐火砖和保温砖砌筑外，锅炉其余部位炉墙均由耐磨、耐火和保温浇注料砌筑成。对该炉的烘炉，第一阶段烘炉采用临炉蒸汽加热的方法进行加热和恒温，在蒸汽到达不到的返料器、,冷渣器、床下点火器等处，则直接采用木柴进行第一阶段烘炉，炉膛内、水冷风室和汽冷分离器温升率控制得非常好，十个小时内这些部位的温度均匀的由常温升至,130160,左右，温度场均匀，在此温度下维持了,6,天，检验耐火材料水分多在,5%,以下，于是进入第二阶段烘炉。第二阶段烘炉开始向炉膛内投柴，为帮助维持炉膛温度继续投入锅炉底部加热，温升速率满足烘炉曲线要求，温度在,350,左右，,15,天后，所取样品水分在,1%,以内，第二阶段烘炉结束。,第二阶段烘炉完成后检查炉膛、返料器、冷渣器和床下点火预燃室等处，未发现异常，可见烘炉效果良好。第一、二阶段烘炉不需要启动风机，仅靠炉膛产生的自生通风力维持燃烧，火焰强度靠人孔门开度、烟风道风门开度和投柴量控制。第三阶段烘炉和吹管一块进行，采用投油和投煤方式，接近于锅炉正常运行方式，不进行浇筑料水分化验。吹管结束再次检查浇注料情况，发现,2,个床下点火器的浇注料出现几条龟裂裂纹但不超标，其余地方的浇注料情况正常。整个烘炉和吹管共用燃油,103t,，木柴,300t,，各处水分控制情况见图,3,。,图,3 260t/h CFB,烘炉耐火材料水分检验结果,对某,465t.h,炉采用了蒸汽,+,烘炉用热烟气发生器烘炉方式，这种方法需要专门烘炉热烟气发生器，烘炉前、后烘炉机的安装和恢复工作复杂，需要接临时油管道、压缩空气管道和耐高温热烟气管道，由操作熟练的工人控制烘炉机出口烟气温度，但烘炉过程中不需要较多的人力，冷渣器、返料器和床下点火器等部位烘烤温度可达到,500,以上。共采用,14,台热烟气发生器进行烘炉，安装在锅炉不同部位，见图,4,，烘炉热烟气发生器油枪出力,70kg/h,，空气雾化。,图,4,烘炉机布置图,由于设计中未准备更小的油枪，只能通过调节油压来减小油枪出力。实际操作中油枪出力调小之后，不易点火和稳燃，导致第一阶段烘炉升温时升温率难以控制，尤其在容积较小的返料器、冷渣器、床下点火器等处情况更为严重。烘炉设备的不完善增加了第一阶段的耗油，达,127t,。第二阶段烘炉温度可控性开始变好，此时油枪出力增大，燃烧状况稳定，,各处温度场比较均匀。此后进入第三阶段，温度控制在,550,左右。然而床下点火器的浇注料水分含量太大，且浇注料厚度达,420mm,，烘烤时水分下降缓慢，经过,11,天的烘炉，点火器外层保温浇注料水分还在,16%,以上，最后决定在点床下油枪时继续烘烤床下点火器浇注料，通过控制床下油枪的出力来调节温升率，以保证耐火材料的安全。,吹管未投煤，吹管结束后检查发现，床下点火器浇注料水分合格，炉墙情况良好，但是在冷渣器内有沿整个墙面近一周的非贯穿裂纹，认为主要是第一次点火烘炉时升温速度过快，超温后又停烘炉油枪急剧降温导致。烘炉共用油,362t,，,某与此,465t/h,炉相似的同容量锅炉采用蒸汽,+,油枪烘炉方式。这种方法低温阶段可控性较差，烘炉消耗的燃油量不易控制，对运行人员要求高，但不需较多的人力，不需用专门烘炉设备。炉墙除床下点火器外，一般由耐火、耐磨、保温砖砌筑，水冷布风板、冷渣器和返料器的部分构件由耐磨耐火、保温浇注料砌筑。第一阶段烘炉前进行了床下点火器的预烘烤，,在床下点火器处加装了临时烘炉蒸汽管道，预烘烤烘炉温度为,80,。直接投床下油枪进行升温恒温，冷渣器则是从水冷管束引入蒸汽升温。第一阶段采用了,100kg/h,的机械雾化油枪，水冷风室温度控制在,200,左右。油枪点燃后热烟气温度上升速度非常快，超过,10/h,升温限制要求，为了控制升温速度和烘炉温度，调低了燃油压力，,但是油压降低后机械雾化油枪雾化效果变差，出现了滴油现象，又由于此时整个炉膛和床下点火器的温度场较低致使油雾燃烧不充分加重了燃油在炉内的累积。因为出现油枪微量滴油，在滴油处烧毁了部分浇注料。第二阶段烘炉采用,200400kg/h,机械雾化油枪，温度控制在,350,左右。第二阶段烘炉结束时发现床下点火器处有很小部分浇注料烧毁，于是进行了修补。,第三阶段烘炉和吹管相结合一块进行，没有投煤仅靠油枪维持吹管和烘炉。吹管结束时检查烘炉效果满足要求，但是床下点火器处的部分浇注料修补以后一直存在问题，在吹管和以后的冷态启动中出现了床下点火器部分外保温材料和壁面烤焦现象。整个烘炉和吹管共用燃油,700t,左右。,总结上述实践，对三种烘炉方法进行比较，,第一种烘炉方法：可操作性容易，需要人数多，人员类型为临时工，技术要求低，危险性低，烘炉效果较好，燃油量少，烘炉设备无；第二种烘炉方法：可操作性难，需要人数少，人员类型为专业运行人员，技术要求高，危险性高，烘炉效果满足要求，燃油量多，烘炉设备无；第三种烘炉方法：可操作性较难，需要人数较少，人员类型为烘炉机操作员，技术要求稍高，危险性稍高，烘炉效果较好，燃油量较少，烘炉设备烘炉机；,循环流化床锅炉的烘炉是一项关系锅炉安全运行的关键调试项目，在烘炉曲线制定以后所采用的烘炉手段较多，操作难易性和烘炉效果等各有优缺点。综合评定各种烘炉方法以后，认为,220t/h,以下循环流化床锅炉采用木柴烘炉方法较为适合，,220t/h,以上循环流化床锅炉，尤其是,400465t/h,的大型锅炉，由于其炉膛大，采用烘炉机的方式比较适合，在运行工人对床下点火油枪性能和操作比较熟练的电厂，,也可以直接采用点火油枪进行烘炉，但是注意低温阶段烘炉危险性较大。如果点火时床下耐火材料的水分高于,5%,，则一定设计好第一次点火时的升温曲线，根据升温曲线选择合适的点火油枪容量和点火油压。一般冷态点火时先用小容量油枪点火，控制升温率在耐火浇注料允许的范围内，等床温升达到,200300,时再更换为原设计出力油枪继续提高床温。,