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1、1主副床循环流化床的应用与控制一、CFB 锅炉的应用1CFB 锅炉的基本构成循环流化床锅炉燃烧分成:主床燃烧和副床燃烧。主副床下各设有风室。原煤块经过破碎后,通过刮板式给煤机将煤送人煤斗,煤斗下方有螺旋给煤机,经播煤风将煤吹人炉内,此风与一次风均由一次风机供给。炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器,分离出的高温灰落人灰斗,分别经锁灰装置和 J 阀进入副床燃烧。副床上燃烧产生的烟气,经床上方的烟道孔进入炉膛。副床上的灰层高至溢灰口时则溢流到主床,已燃尽无可燃物的飞灰,通过灰分离器经尾部受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池,主副床下部已燃尽的灰渣定期排放。2CFB 锅炉燃烧原理循环流化床燃烧为:煤进入
2、炉膛后,首先是在主床燃烧、经过预热器的高压二次风,从炉床下风室向上往炉膛内送风,使在床上煤颗粒沸腾燃烧,当烟气达到一定的流速,大量的颗粒就会离开床层,由烟气携带到炉膛上部燃烧,并随烟气直至炉膛出口。在炉膛出口处一般设有多级分离器,对颗粒与烟气进行分离,而后进入烟道。为了使颗粒上升、分离,穿过并离开炉膛,要求烟气必须达到某一最小速度。分离后的烟气流人烟道,通过省煤器、空气预热器得到进一步冷却。而分离后的颗粒、下落回到炉底副床上继续燃烧,并溢入主床,再次进行燃烧上升、分离,形成颗粒循环。由于颗粒反复循环延长了在炉内的停留时间,因此,各煤种均可在850850 度的低温下得到充分的燃烧,提高了燃烬度。
3、因为炉膛内燃烧温度较低,使得 NO;的生存能得到有效控制。这个炉温范围,也有利于使为脱硫而加入炉膛2内的石灰石颗粒在循环燃烧中与燃料中的硫化物(SO,)发生反应,达到最佳的脱硫效果。而排放的炉渣由于是低温燃烧,又可重新得到利用(如水泥制品等)。二、CPB 锅炉控制特点从 CFB 锅炉构成看,与常规锅炉不同的是增加了分离器回料系统、石灰石给料系统冷渣器系统等等。因而,有不同于常规锅炉的控制系统:1床温控制影响床温的因素有:煤种、煤量、一、二次风量、返料量及灰渣排放量。炉膛内要有效抑制 NO,排放和达到脱硫最佳效果,就必须将床温控制劲,850950(2 这个范围内才能实现。:在循环倍率(=11(n
4、t),nt:分离器效率);和煤种一定时,主要调节风量,控制床温。一般情况采用:调节一、二次风控制炉内氧的浓度,使炉膛燃烧稳定在一定温度范围内。调节返料量(可以通过调节循环诙风量)大小以控制床温。2给料量控制它包括二个部分:即给煤量控制,石灰石给量控制。给煤量调节是通过调节给煤机转速来实现。由热负荷输出作为煤量需求指令并与实际总风量选小取值后,为煤量的给定值。石灰石给量控制是由环保对 SO2 排放量的测量是否达到要求,对石灰石的加人量进行控制。其调节需由主调节和副调节组成串级调节回路。石灰石量给定值由石灰石给量与现煤量的适合比确定,再由烟气中 SO2)含量对其比值进行修正,改变进入炉膛石灰石粉量
5、,控制这个钙硫比,保证 SO2 排放量要求;达到最佳脱硫效率。 3床位控制 其控制也称料层控制,它是通过测量运行中料层压差来控制,维持床料高度在适当数值。若料层高,太厚则使床布风阻力加大,分层严重,可能引起床下风室风道3振动,且增大风机电耗。若床位(料位)低,高度太薄会发生吹穿,燃烧热量减少,运行不稳定,带负荷受到影响。由于料层高度与床压成比例关系,用压差大小了解床料高度,当压差达大时,床料厚度增加,可打开锅炉排灰渣装置,进行排灰渣,随着增加排灰量,床料减少,床压下降。反之,当压差过小时,可通过适当加石灰石料补充,控制床位。锅炉排渣方式有两种:连续排灰渣、间歇性排渣。注意的是:排灰渣时会对床温
6、有所影响,具体选择应结合运行床温、床位的参数变化选择。在不影响料层的运行时,排灰渣也是调节床温的一种方式。灰渣在排出前,其温度要控制在一定范围内,以避免排渣时,将冷渣器烧变形。控制渣温可采取风量冷却和喷水调节。 4炉膛压力控制炉膛内压力调节是通过调节引风量来实现的。调节引风机人口挡板开度控制引风量。维持炉膛分离器人口处压力为微负压。但在设计该调节时,要考虑一、二次风量对炉膛压力造成扰动影响,为此,可引入超前控制,将一三次风波动量作为前馈引入到炉膛压力调节回路,以消除炉膛压力调节控制中动态偏差。炉膛压力设定值由人工设定。其它还有锅炉水位控制、主蒸汽温度、负荷控制与普通煤粉炉基本致,无大差异,这里
7、不再论。三、CFB 锅炉主要联锁控制主要联锁是指:主燃料跳闸,包括以下内容:当丧失所有引风机,或者丧失所有送风机都将使主燃料跳闸装置动作。若只丧失一台引风机或一台风机或是其它原因造成风量较大的减少,则应切除部分燃料量,以便维持合适的风燃料比率。4炉膛压力大于其正常规定值,主燃料跳闸,防止由于管子破裂、挡板故障等原因造成的不正常炉膛工况。床温高跳闸,防止机组因超温而损害。床温低和启动燃烧器无火焰(相当于常规锅炉失去火焰监视信号),启动主燃料跳闸。发生紧急事故时,人工搬动跳闸开关使主燃料跳闸。汽包水位,主蒸汽压力超过定值等事故状态时,主燃料跳闸。锅炉辅机:如给媒机、引风机、送风机、一、二次风机在启、停及事故掉闸时的顺序联锁及各相关风门的联锁。四、CFB 锅炉热工报警报警应采用声光报警。除联锁动作时,发出相应的报警外,还应有下列报警:1燃烧器雾化蒸汽或空气压力低。2燃烧器燃料总管压力高和低。3煤粉机、石灰石粉给料机跳闸。4输送料粉风机跳闸。5燃料出现堵塞。6炉膛压力高或低。7任一运行的风机丧失。8锅炉总风量低。9失去联锁系统电源。10流化床锅炉安全联锁,燃烧控制电源丧失。11床温、床位超限。12灰渣冷却器排渣温度高。