循環(huán)流化床鍋爐快速啟動系統(tǒng)及方法
【專利說明】循環(huán)流化床鍋爐快速啟動系統(tǒng)及方法
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技術領域
[0002]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐運行技術領域，具體屬于一種循環(huán)流化床鍋爐快速啟動系統(tǒng)及方法。
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【背景技術】
[0004]循環(huán)流化床鍋爐作為一種清潔燃燒設備，最近十多年來在我國得到了大范圍推廣應用。據(jù)不完全統(tǒng)計，在中國投運的各種容量的循環(huán)流化床鍋爐超過3000臺，其中全世界容量最大的循環(huán)流化床鍋爐一白馬600MW超臨界循環(huán)流化床示范工程于2013年成功投入生產。
[0005]循環(huán)流化床鍋爐屬于低溫燃燒，爐膛溫度低于1000°C，爐內換熱既包括輻射換熱，又包括對流換熱，其中爐內顆粒濃度對爐內換熱有重要影響。爐內顆粒濃度高，爐內換熱能力強，鍋爐的爐膛溫度能夠維持在正常運行范圍內，如果爐內顆粒濃度過低，爐內換熱能力差、受熱面的吸熱能力不足，將導致爐膛溫度難以控制、爐溫超溫，甚至發(fā)生鍋爐結焦停爐故障。
[0006]為了維持鍋爐的正常爐溫，循環(huán)流化床鍋爐啟動需要采取如下措施:(I)鍋爐啟動前，往爐膛內添加一定量的床料，以便鍋爐啟動時爐膛內有足夠的灰濃度；(2)在鍋爐啟動過程中往爐膛內補充添加床料，以維持爐膛啟動過程的爐膛灰濃度;(3)當鍋爐溫度滿足投煤條件時，盡早投煤，利用煤灰補充鍋爐的床料，但是，必須緩慢增加給煤量，緩慢增加負荷，避免由于鍋爐給煤量過大、而鍋爐床料不足、爐膛內部換熱能力差發(fā)生超溫結焦問題。
[0007]通過上述措施，雖然可以實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐啟動的目的，但是這種傳統(tǒng)的循環(huán)流化床鍋爐啟動方式存在不足。
[0008]在鍋爐啟動前往爐膛內添加一定床料存在不足。目前主要有兩種往爐膛內添加床料的方式:人工添加床料方式和機械添加床料方式。電站循環(huán)流化床鍋爐的產汽量一般在400t/h以上，甚至高達2000t/h，鍋爐啟動前往爐膛內添加的床料高達上百噸。如果采用人工添加床料，勞動強度非常大，爐膛內為全封閉空間，工作條件非常惡劣;如果采用機械添加床料，一般采用氣力輸送方式將預先備好存儲在啟動床料倉內的床料輸送到爐膛內。由于床料的平均顆粒度在3mm至5mm左右，如此大粒度的床料采用氣力輸送方式進行輸送，輸送困難、耗時長。對于鍋爐容量在400t/h的循環(huán)流化床鍋爐，不論是人工方式上床料，還是機械方式上床料，一般耗時都在10小時以上，不利于鍋爐快速啟動。
[0009]在鍋爐啟動過程中不具備投煤條件時，一般依靠燃油燃燒釋放的熱量加熱鍋爐。由于燃油中幾乎沒有灰分，燃油燃燒不但不能增加鍋爐的床料，而且鍋爐的送風機和引風機都已經開啟，啟爐前添加到爐內的啟動床料、尤其是細床料會被煙氣帶走，爐膛內的細顆粒越來越少，導致爐膛的灰濃度逐漸降低。為此，鍋爐在啟動前需要添加較多的床料，添加床料耗時更長。
[0010]鍋爐啟動過程中往鍋爐內添加床料存在不足。啟動床料一般來自鍋爐正常運行時排放的爐渣，經過篩分后，將適合做鍋爐啟動床料的小顆粒篩選出來，預先存儲到啟動床料倉內，需要體積較大的啟動床料倉及篩分系統(tǒng)，還需要占用場地，初投資較高、系統(tǒng)復雜、故障率高。
[0011]鍋爐啟動過程中往爐膛內添加燃煤補充床料存在不足。鍋爐啟動過程中所需耗煤量較少，煤燃燒后的產生的煤灰作為補充床料，需要長時間積累才能滿足爐膛灰濃度的要求。由于在此階段爐內的灰濃度低，爐內換熱能力差、爐內受熱面的吸熱量有限，一旦投煤速度過大、非常容易導致爐膛超溫結焦。為此，在鍋爐啟動時，必須緩慢增加給煤速度、緩慢增加鍋爐負荷，鍋爐需要很長時間才能達到滿負荷。
[0012]綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐的啟動存在添加啟動床料耗時長、從鍋爐啟動到帶滿負荷所需時間長，且存在爐膛灰濃度偏低、鍋爐存在超溫和結焦風險等問題。
[0013]

【發(fā)明內容】

[0014]本發(fā)明的目的是提供了一種循環(huán)流化床鍋爐快速啟動系統(tǒng)及方法，克服了現(xiàn)有技術的不足，設計合理，多臺循環(huán)流化床鍋爐的除塵器排灰口與灰?guī)煜噙B通，還與鍋爐的爐膛相連通，除塵器收集的飛灰可以輸送至灰?guī)?，也可以輸送至鍋爐的爐膛。當某臺鍋爐啟動時，投煤量少，爐膛內部顆粒濃度低，鍋爐存在超溫風險不能快速升負荷;此時，將鄰爐正常運行的鍋爐除塵器捕集的飛灰輸送至該啟動的鍋爐爐膛，提高該啟動鍋爐爐膛內部的灰濃度，使這臺啟動的鍋爐快速建立灰平衡，避免爐膛由于灰濃度低造成超溫結焦問題，鍋爐可以快速提升負荷，有效縮短鍋爐的啟動時間，提高鍋爐的產汽量，同時降低鍋爐啟動過程中的超溫結焦風險，提高鍋爐運行的安全性。
[0015]本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種循環(huán)流化床鍋爐快速啟動系統(tǒng)，包括A爐和B爐，其特征在于:所述的A爐通過A爐進灰管分別與A爐除塵器排灰口及B爐除塵器排灰口相連通，所述的B爐通過B爐進灰管分別與A爐除塵器排灰口及B爐除塵器排灰口相連通;所述的A爐出口與A爐旋風分離器的進口相連通，所述的A爐旋風分離器的出口與A尾部煙道進口相連通，所述的A爐尾部煙道的出口與A爐除塵器進口相連通，所述的A爐除塵器的排灰口分別通過A爐進灰管與A爐相連通、通過B爐進灰管與B爐相連通、通過輸灰管與灰?guī)煜噙B通;所述的B爐出口與B爐旋風分離器的進口相連通，B爐旋風分離器的出口與B爐尾部煙道進口相連通，B爐尾部煙道的出口與B爐除塵器進口相連通，B爐除塵器的排灰口分別通過B爐進灰管與B爐相連通、通過A爐進灰管與A爐相連通、通過輸灰管與灰?guī)煜噙B通。
[0016]所述的A爐除塵器排灰口與A爐進灰管的連接管道上設置A爐回灰閥門，A爐除塵器排灰口與輸灰管的連接管道上設置A爐進灰?guī)扉y門，A爐除塵器排灰口與B爐進灰管的連接管道上設置A爐進B爐回灰閥門。
[0017]所述的B爐除塵器排灰口與B爐進灰管的連接管道上設置B爐回灰閥門，B爐除塵器排灰口與輸灰管的連接管道上設置B爐進灰?guī)扉y門，B爐除塵器排灰口與A爐進灰管的連接管道上設置B爐進A爐回灰閥門。
[0018]所述的A爐內布置A爐受熱面，A爐出口與A爐旋風分離器的進口相連通，A爐旋風分離器的出口與A爐返料器進口相連通，A爐返料器出口與A爐進口相連通。
[0019]所述的B爐內布置B爐受熱面，B爐出口與B爐旋風分離器的進口相連通，B爐旋風分離器的出口與B爐返料器進口相連通，B爐返料器出口與B爐進口相連通。
[0020]—種循環(huán)流化床鍋爐快速啟動方法，包括以下步驟:燃料與空氣在A爐內燃燒，燃燒產物煙氣攜帶床料、煤灰、脫硫劑等顆粒向A爐上部移動，并向A爐受熱面放熱，之后煙氣攜帶顆粒離開A爐，進入到A爐旋風分離器，煙氣攜帶的粗顆粒被A爐旋風分離器捕集下來并經A爐返料器返回到A爐，煙氣攜帶的細顆粒與煙氣一同離開A爐旋風分離器后進入A爐尾部煙道，完成放熱后進入A爐除塵器，煙氣中攜帶的絕大部分細顆粒被A爐除塵器收集下來，收集下來的細顆粒經A爐除塵器排灰口排出；燃料與空氣在B爐內燃燒，燃燒產物煙氣攜帶床料、煤灰、脫硫劑等顆粒向B爐上部移動，并向B爐受熱面放熱，之后煙氣攜帶顆粒離開B爐，進入到B爐旋風分離器，煙氣攜帶的粗顆粒被B爐旋風分離器捕集下來并經B爐返料器返回至IJB爐，煙氣攜帶的細顆粒與煙氣一同離開B爐旋風分離器后進入B爐尾部煙道，完成放熱后進入B爐除塵器，煙氣中攜帶的絕大部分細顆粒被B爐除塵器收集下來，收集下來的細顆粒經B爐除塵器排灰口排出；
當B爐正常運行，啟動A爐時，啟動以下步