循环流化床基础知识(3)

2019-05-18 23:07

除热负荷快速变化对流化床锅炉燃烧系统带来的不利影响,采用水冷布风板是十分重要的。水冷式布风板采用膜式水冷壁管拉稀伸长形式,在管与管之间的鳍片上开孔,布置风帽,如图。

第六节 耐磨材料

循环流化床锅炉的传热方式和传统的煤粉锅炉有根本的不同,其传热主要是靠炉膛内的高浓度的物料所携带的热量进行对流传热的。物料在炉膛内的内循环及在旋风分离器外循环回路中高速的运动,其强化换热的手段是增大烟气所携带的高温物料的浓度,由其带来的磨损也是可想而知的,特别是在烟气转向时,其冲刷力是相当强的

耐火耐磨材料的使用对于确保循环流化床锅炉的安全、可靠运行极为重要。

锅炉的一些部分不是由压力部件构成,也未被循环水或蒸汽冷却,而暴露在高温环境中,并且接触高速流动的烟气。如板结构的J阀回料器、分离器出口烟道。在这些无热传导的区域内部都设有两层耐火耐磨材料,其中最靠近外层金属板的是保温层,第二层是耐磨耐火层。

对于压力部件防磨损而设计的耐磨耐火材料同时还具有低绝热的特性,这样,锅炉的热传导就不会受到影响。这种耐磨耐火材料覆盖层主要使用在燃烧室及汽冷式旋风分离器。在燃烧室的密相区,床料与填加的燃料和石灰石混和,并被流化,其中较小的颗粒被上升气流带走,较重的颗粒则落回到布风板面上,这里的颗粒有很强的磨损性,因此耐火材料的覆盖范围就从布风板开始,一直延伸到燃烧室中垂直壁与斜壁的交界处。在炉膛内屏式受热面转弯及倾斜处、炉膛开孔处,床料颗粒流向的不均匀性也会造成磨损,对这些地方,通过附加防磨盖板,罩壳内附加销钉等多种手段来达到防磨的目的。烟气向炉膛出口汇集时,其携带的不定向颗粒不可避免的会对该处造成一定程度的磨损,因此在出口附近的两侧,上部和下部都有耐火材料保护层。在过热屏与蒸发屏底部弯曲并与烟气的流动方向垂直的部位,磨损更为严重,这个区域也覆盖有耐磨耐火材料。

另外,在风冷式冷渣器内、冷渣器的入口管内也都覆有耐磨材料。

如上图所示,有粗实线的部位都是耐磨材料的重点覆着部位。

第七节 点火油系统

循环流化床锅炉的点火方式有床下点火、床上点火和混合式点火三种方式。床下点火方式的特点是:热利用率高,点火油燃烧所产生的热量由床下点火风携带对床料进行加热,大部分热量被床料吸收,床温上升快速、均匀,能加快升炉速度和减小热损失。但其有长长的点火风道,占地面积较大,系统复杂。床上点火风道的特点是:油燃烧器直接装在炉本体四周,节约了系统投资,在锅炉发生事故时可以起到稳燃的作用,但其热利用率低,大部分热量随烟气进入尾部烟道,如雾化不良易造成尾部烟道的二次燃烧。其床料温度上升较慢且不均匀。混合式点火方式即是床下和床上点火方式的组合,这种点火方式虽融合了床上与床下点火方式的优点,也集中了两种方式的缺点,这里不作重点介绍。

不论是床上点火方式还是床下点火方式,其点火装置都是点火油枪(燃气装置)这与煤粉锅炉差不多,循环流化床锅炉的点火油枪多为简单压力式点火枪。其主要有点火油喷嘴、油枪杆、进油管道组成。其油喷嘴主要有雾化片、旋流片和分油嘴三部分组成。从油泵来的高压燃料油(一般是轻柴油)经过分油嘴的几个小孔汇合到环形槽内,然后经过旋流片的切向槽进入旋流片中心的旋涡室并产生高速旋转。旋转后的油通过雾化片的中心孔喷出,在离心力的作用下被破碎成很细的油滴,并形成具有一定雾化角的圆锥形油雾。雾化油能和空气充分的混合,在遇到明火时能迅速的着火。其打火装置一般采用高能电子发生器。

为保证油枪的正常使用,在油管道靠近油枪杆的部位还装有蒸汽吹扫系统。在油枪使用前对油枪杆及油喷嘴进行前吹扫,目的是对油枪进行吹堵和预热,更利于燃油点燃。在油枪使用后对油枪杆及油喷嘴进行后吹扫,目的是吹净油阀后管道中的积油,防止积油在管道中碳化造成油枪堵塞。

第八节 电除尘系统

从锅炉中排出的烟气带有大量的细灰粒,如果这些细灰粒排入大气,会影响环境卫生,危害人身建康和破坏生态环境。还会影响电厂周围的某些工业(如纺织业、食品业)企业的产品质量;同时这些细灰粒对锅炉本身某些设备的工作也有危害,会加快引风机的磨损等。为防止其危害性,在电厂锅炉设备中都装有烟气净化装置—除尘器。除尘器装设在引风机前的烟道中,一般除尘器都不能将烟气中细灰粒全部除去,现在发电厂大都采用静电除尘器。

静电除尘器是利用电晕放电,使烟气中的灰粒带电,通过静电作用进行分离的装置。它由放电极、收尘极、高压直流供电装置、振打装置和外壳组成。电除尘器中的所有收尘极彼此并联后与直流电源的正极连接,放电极(电晕极)彼此并联后与直流电源的负极连接,收尘极与放电极(电晕极)之间形成连续放电使灰粒带电粘附在收尘极上,并通过振打机构振动后落入灰斗中。电除尘器的收尘集目前多采用板式电极,一般为Z形或C形断面的长条形极板,电晕线一般采用芒刺电晕线,也有选用星形线的。收尘极及放电极的振打现已采用顶部电磁振打装置,这种振打机构设置于除尘器顶部,提高了内部的空间利用率,尤其在场地受到限制的情况下,这种装置更能体现其优势。另外这种振打机构布置在除尘器顶部隔离于烟气之外,还有检修方便、运行可靠性高的优点。

电除尘器的进、出气烟道常做成喇叭形,气流分布多孔板一般不少于3层,壳体多采用箱型结构,灰斗常设计成四棱台状。高压硅整流装置一般安放在除尘器顶部以缩短高压电缆线的长度,减少电缆故障,提高除尘器的运行效率。

电除尘器投入前,应先进行承压绝缘套管加热,并使其温度上升到100℃以上,方可通电。

第九节 吹灰系统

锅炉的受热面工作在高浓度灰尘环境中,其受热面上很容易积灰而影响其传热效果。应经常对受热面上的积灰进行清理,实现这项工作的就是-吹灰器。

目前采用的吹灰器有枪式吹灰器、振动式吹灰器、钢珠除灰器、超声波吹灰器等。所使用的吹灰介质有过热蒸汽、压缩空气等。

与常规的煤粉锅炉不同,循环流化床锅炉的水冷壁不能进行吹灰,其吹灰器全部布置在尾部烟道的受热面上。由于循环流化床锅炉的低温燃烧特性,其尾部烟道的受热面吸热量往往不能达到要求,为节省材料和增大受热面吸热量,循环流化床锅炉的尾部受热面多采用螺旋鳍片管,这样更增加了烟道的阻力和受热面的积灰机率,因此其尾部烟道的受热面吹灰器多用高压力枪式吹灰器,以便达到更好的吹灰效果。

通常一台吹灰器是一个吹灰系统的一部分。吹灰系统包括管道、吹灰器和控制系统。吹灰控制系统控制着吹扫的程序,有保护锅炉和吹灰器要求的联锁,压力、吹扫介质的温度和吹灰器的运行时间的监控作用。

枪式吹灰器又分为全伸进式、半伸进式和旋转式。在高温区多采用全伸进式和半伸进式,在低温区多采用旋转式。它采用过热蒸汽作为吹灰介质。电动机经减速器带动空心轴转动,空心轴一端连接在蒸汽引入管上,另一端装有喷嘴头,喷嘴头上有喷孔。吹灰时空心轴被推入烟道中,并自动打开蒸汽阀门引入蒸汽,喷嘴头上的喷孔在转动中喷出蒸汽进行吹灰。吹灰完毕后,将喷嘴头退出烟道,以免烧坏。

吹灰器的吹扫频率根据受热面的沾污类型和程度来决定,吹扫时应按烟气的流向依次进行吹扫。如吹扫效果不理想,应提高吹扫频率和吹扫压力。

也有采用超声波吹灰器的,就是利用超声波发生器产生超声波,在烟道中产生振荡使积灰从受热面上脱落。这种吹灰器可以连续不断的对受热面上的积灰进行吹扫,且不使用吹灰介质,不会对受热面造成损伤。


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