木炭炉子(转载--循环流化床锅炉床上木炭点火)

Posted 2023-05-29

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木炭炉子(转载--循环流化床锅炉床上木炭点火)

来源：锅炉圈

生物质循环流化床锅炉床上木炭点火

一、前言：

循环流化床锅炉固定床木炭点火，为床上点火方式，是利用木炭燃烧所形成木炭火热量逐渐加热固定静止的床料，使之从冷态经过固定床、微流化、流化态三种状态达到正常运行温度，以保证锅炉给料机连续给料情况下，维持锅炉正常燃烧的过程。此点火方式一般应用于小型流化床锅炉的点火。高温高压流化床锅炉一般采用床下点火，使用床上点火技术难度较大，尤其是新建机组锅炉首次点火需考虑锅炉高温烘炉升温曲线要求，锅炉点火数次都不一定成功。

二、概述

公司生物质热电联产项目，一期工程机组于2020年11月03日投产发电。该项目锅炉是由济南锅炉集团有限公司设计、生产的纯烧生物质的130 t/h高温高压循环流化床锅炉（YG—130/9.2—T10型）。该锅炉采用“П”型四跨布置，框架支吊结构。炉膛为膜式水冷壁。尾部设多组蛇形管受热面和炉顶包覆管受热面及一、二次风空气预热器。燃烧系统由旋风分离器，U型返料器，床下点火等系统组成。

本工程锅炉启动采用天然气点火系统。点火系统包含供气母管、床下点火器、床下燃烧器。锅炉启动点火时，供气母管输送天然气通过高能点火器点燃点火气枪，再由点火气枪点燃天然气燃烧器，通过控制床下天然气量燃烧加热锅炉床料。

锅炉燃烧包括给料系统、一次风系统、二次风系统、烟气系统、底渣排放系统、炉内物料循环燃烧系统。燃烧系统由炉膛、旋风分离器、返料器、布风板、风室组成。布风板上均匀布置风帽。炉膛下部是燃烧室。燃烧室截面、布风板的布置、炉膛高度能保证燃料充分的燃烧。

生物质燃料经双螺旋给料机等给料机进入布置在前墙的四个给料口，在布风板上方进入炉膛。二次风在燃烧室上部分两层送入炉膛。

生物质燃料主要有小麦秸秆、玉米秸秆、树皮、木屑、劈柴等木材加工剩余物。

本工程因天然气供气管路无法按期投用，在锅炉吹管及机组总启动期间多次采用，固定床人工木炭床上点火方式进行锅炉点火启动。

三、点火准备工作

材料的准备：

锅炉点火所需准备的材料主要有点火床料、点火木炭、引燃木柴、柴油、冷渣等原料以及火耙、铁锹等工具。

床料：沸腾炉渣。10吨左右的炉底料（粒径0～8mm；粒径分布为1～3mm颗粒约占30％，中间粒径3～5mm占70％，6mm～8mm以上粒径颗粒约占<10％）。锅炉点火用床料必须是没有过水或受潮的干燥料。

点火木炭：200袋（含助燃木炭），每袋约15千克（木炭选用长度 100-300 mm、直径 30-50 mm、表面黑亮、烧透性较好的烧烤用原木炭）

扬火燃料：采用混合木质生物质燃料（以硬杂木为主，低位发热量4300-4500大卡/Kg）。标准：低位发热量3000大卡/Kg以上；挥发份在70％左右；水份在15％以下；灰份在10％以下。

柴油：6桶，每桶约25千克。油弹：60个。（点火引燃、助燃用）

耙子：4把，长短样式不一。

铁锨：4把。

检查并消除影响锅炉点火的各系统因素：

①锅炉本体燃烧室、水冷风室、旋风分离器、返料器、烟风系统、冷渣系统等安装完毕并验收合格，各系统、炉内无杂物，无人后，关闭各人孔门及排渣口（预留本体燃烧室人孔门）。

②检查风帽耐火层平整无杂物，各风帽牢固无松动，风帽小孔与耐火层的距离符合要求，各风帽小孔疏通无堵塞。

③锅炉汽水系统各阀门开关灵活无卡涩，均处于锅炉点火炉状态。

④一、二次风机，引风机，高压流化风机经分部试运转合格，烟风系统各风门、调节挡板门开度指示正确，风门关闭严密。

⑤输料、上料系统试转正常验收合格，无杂物留存在系统中。

⑥除渣、除尘系统及输灰系统试运转正常后，将布袋除尘器转换为旁路运行状态。

⑦根据锅炉上水规范要求将锅炉上水至汽包中心水位。

⑧水位计、压力表、阀门及各热电偶等仪表附件齐全并处于完好工作状态。

⑨风机联锁保护实验，MFT联锁保护试验正常，所有安全联锁装置动作正确灵敏，各系统处于DCS远控状态。

炉膛床料铺设：

启动引风机、一次风机运行，维持炉膛压力-200pa左右。

为了减轻人员劳动强度，节省时间成本，经过筛分后的干燥炉渣，通过输料、给料系统输送到炉膛内。

上床料完毕后，停运一次风机、引风机及给料系统设备，清理给料系统遗留炉渣，检查床料厚度400-450mm左右。床料表面应均匀平整，如存在堆积，需人工铺平床料。（底料厚度400-450mm，根据含细灰量适量增减。料层过厚点火加热时间延长，易造成加热不均，木炭等原料消耗量大操作人员的劳动强度增加；料层过薄易造成料层吹穿，使布风不均而结焦。）

床料铺设完成后关闭炉门。

一、冷态试验

循环流化床锅炉的冷态试验是为了了解和掌握料层阻力特性、布风系统均匀性及床料流态化特性（微流化及流化状态下的风机挡板开度，风量，电流、料层差压）等，为点火过程的操作与热态运行提供数据依据以保证锅炉的点火与安全运行。

启动一次风机、引风机，逐渐增大风门开度调整送引风量，观察床料整体自固定状态经鼓泡逐步流化到沸腾状态的过程要均匀一致。当床层开始鼓泡时的风量是一个重要控制点，此时风量的确定便于点火时床层起泡后不影响木炭的燃烧放热。自床料开始流化时用耙子在床料上来回耙动，以掌握在不同风量下的床料在床上的流化趋势。分享锅炉知识，关注微信公众号锅炉圈，床料在流化初期火耙拉动时阻滞、拉动费力随着风量的增加，床料进一步流化，耙子拉动将逐渐轻松。当耙子在床内拉动床料整体无阻滞，炉门口可见床料连续上下呈沸腾状，耙子能轻易碰到风帽，且有漂浮感说明底料已经完全流化此时的送风量为床层的流化状态（临界流化）风量，它是运行时的最低风量下限。分别记录微流化（初始鼓泡）和完全流化2个状态下的风量、风门开度、床层静压等参数以备参考。（本锅炉正常运行时维持炉膛差压约300-1000pa之间，料层差压约7000-9000pa之间）二、锅炉点火：

冷态试验完毕后，主床（标红可更换为炉膛）铺设点火木炭。通过左右两侧炉膛人孔门，将约200mm厚袋装木炭水平铺设在主床底料上。不要铺设床面死角的死角

在各项准备工作充分完成的前提下，锅炉实施点火操作。整个点火操作过程分3个阶段，1预热阶段2混合升温阶段3燃烧阶段

预热阶段就是引燃木炭，加热炉内料层表层固定床料的过程：

①在铺设完毕后的木炭上，少量均匀的泼洒一层柴油。使用火把点燃后关闭炉门。

②点燃初期可以适当打开炉门进行自然通风，保持炉床木炭自然燃烧。观察木炭着火状态，并每隔20分钟左右（出现床温下降可）用长耙子耙匀着火部位，并适当添加木炭，让整个床层木炭均匀燃烧，形成木碳火。如着火情况不好或偏烧，使用油弹调整着火部位。也可考虑短时间开启引风机助燃（此处标红可删除）。

③整个炉膛形成木炭火后，再次使用耙子耙匀着火木炭，并关闭炉门进行焖燃，并每隔0.3-0.4小时翻动搅木炭，使下部的木炭充分燃烧，且燃烧均匀。直至木炭烧透变为赤红色的木炭。

④此阶段需缓慢升温，持续时间约需3-5小时，（4小时），需持续观察木炭燃烧情况。严禁风机送风助燃，造成木碳火吹灭，或助燃后木炭过烧，错过床料微流化的建立及投料时机。

⑤启动引风机，适当调节炉膛内负压，促进木炭燃烧。木炭燃烧预热过程中床温将缓慢上升，最终炉膛温度将逐渐升到 300~350℃（400℃）并趋于稳定。

⑥注意事项：

①底料加热过程中注意观察燃烧状态，及时耙料、及时添加木炭，确保燃烧稳定。耙料要注意把木炭耙匀、耙平，保持火床燃烧均衡，床料受热均匀。避免在开始床温下降后再添加木炭。

②添加木炭时，应从两侧炉门同时添加相同数量的木炭，当木炭在炉内炉门着火燃烧后，应及时把燃着的木炭均匀的摊铺火床上，以利于床料的均匀加热升温。

混合升温阶段就是通过风机调整配风将炉内料层从固定床迅速过渡到微流化（鼓泡状态），逐步加热整个料层。

①引风机控制炉膛压力在-200pa。一是避免让大量的热量通过引风带走。二是为了保证点火平台上人员的安全

②两侧炉膛人孔门处各准备5袋助燃木炭，敲碎后浇柴油搅拌均匀（可以不用加油，直接推进去就可以了）。

③启动输料、给料系统设备。

④投入除尘器及输灰系统运行。

⑤打开炉门观察床上炭火无长火焰，炭火发红，翻看木炭无黑心、底料已加热至微红，可进行扬火操作。

⑥启动一次风机，依据冷态试验所掌握的风量尽快使料层达到微流化（鼓泡状态）同时间断控制向炉内加入扬火燃料。利用充分燃烧的红炭火逐步加热整个料层，使扬火燃料着火。

⑦扬火时派专人携带通讯工具到现场观察扬火初期时流化、给料、燃烧情况，发现燃料不充分时，应及时向炉内添加准备好的助燃木炭，并投放助燃油弹。分享锅炉知识，关注微信公众号锅炉圈，注意观察床面流化状态，对流化状态差的区域，应及时用铁耙耙此处的床料，并通知锅炉盘上操作人员适当增加流化风量，料层表面会出现红色的火苗和火浪。

⑧床温上升过程中要控制升温速度，混合升温阶段温升速率一般控制在1.5℃ /min。当发生温度短时间内迅速上升、温升速率大于 25 ℃ /min、床温有明显上升趋势时要及时停止添加扬火燃料并增大风量。

⑨在升温过程中要不断地用耙子拉动床料促使床料流化，以防部分区域流化不均。

⑩混合升温阶段床温将逐渐升到 550-600 ℃并趋于稳定。

11混合升温阶段整个燃烧过程是在床料处于微流化或低于微流化状态下进行的，如产生局部燃烧不充分，极易在流化不良的部位产生进行扩散，造成整个床面的流化不良，从而严重影响点火的继续进行。扬火燃料少量、勤给，撒布均匀，并及时用铁耙耙动床料，是此阶段的操作要点。

燃烧阶段料层基本成流化沸腾状况，通过控制给料量和送引风量，使料床温度稳步升温。

①送风量随着床温的逐渐升高慢慢增大，控制床温上升速度，床料将逐渐开始流化，根据床温上升趋势及时调节炉内扬火燃料添加量，增加热量，继续加深料层的流化度。

②当床料加热到600-700℃时床内底料呈暗红色，并由暗红向红转变，越来越亮。此时床料完全流化沸腾，待稳定后，可小量的添加正常生物质燃料，并调整给料量保持床温继续缓慢上升。根据床温上升趋势及时调整给料机的给料量，必要时停运给料机。

③再次用耙子全面拉动床层检查床料流化状况，根据拉动的流畅情况，若仍有阻滞应再增大送引风量到最佳流化风量。料床温度基本趋于稳定，检查床料流化状况良好后关闭点火炉门。（可删除，启动后就无法做流化试验了）

④根据床温情况及氧量显示在 DCS 上调整进料量和一（二）次风量，使燃烧室保持微负压运行稳步控制炉膛温升至750~800℃。

⑤当床温稳定运行至700~800 ℃时，放掉返料器内燃料灰。投入返料风并缓慢调整风门流量，避免返料携带大量的热量，使炉膛温度急剧降温。

⑥在一次风满足流化、炉温和料层差压的前提下，当总风量不足时，可逐渐投入二次风。

⑦炉膛温度平稳后，稳定运行，整个点火过程结束，转入锅炉升温升压，汽机暖管阶段。

在点火启动过程中，应严格控制升温速度：在点火升压至额定参数过程中主汽升温速度为：1～2℃/min，最高不超过3℃/min,严格控制汽包壁温差小于50℃。注意在锅炉点火过程中不上水时，开启省煤器再循环，上水时应关闭。