熱電裝置工藝及控制解決方案樣本

1、熱電裝置工藝及控制解決方案一循環(huán)流化床工藝及控制.、八、-刖言循環(huán)流行化床鍋爐技術(shù)是近十幾年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒枝術(shù)。國際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向幾十萬千瓦級規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應(yīng)用也逐漸興起，已有上百臺循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行 或正在制造之中。未來的幾年將是循環(huán)流化床飛速發(fā)展的一個(gè)重要時(shí)期。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：循環(huán)流化床鍋爐的形式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)循環(huán)流化床（CFB）鍋爐由風(fēng)室、 密相區(qū)、稀相區(qū)（懸浮段）、爐膛、旋風(fēng) 分離器、返料裝置、尾部受熱面等組成。CFB的重要參數(shù)主要有：床溫、床 壓、爐膛差壓、

2、汽包水位、 汽包壓力等。其主要原理為：爐膛底部是大量的熾熱灰粒和煤?；旌衔?，燃燒所需空氣 來自一次風(fēng)機(jī)，經(jīng)爐膛底部的布風(fēng)板均勻進(jìn)入流化床，在流化床中氣流上升速 度約25m/s,當(dāng)流速達(dá)到一定值時(shí)，氣流將大部分粒子托起，成沸騰狀，粒 子上下運(yùn)動 , 摻混非常強(qiáng)烈 , 這種現(xiàn)象被稱為流化。 煤粒由給煤機(jī)送入爐膛 , 剛 進(jìn)入爐膛的煤粒很快就與高溫床料混合 , 使煤粒迅速加熱 , 干燥著火燃燒。在流 化床內(nèi)平均停留十幾幾十分鐘后由放渣口排出爐膛?；祀s在煙氣中的粉粒在旋風(fēng)分離器中被分離出來 , 經(jīng)過返料風(fēng)返回爐膛繼 續(xù)燃燒。CFB幾乎能夠燃燒一切種類的燃料并達(dá)到很高的燃燒效率。其中包括高灰分、 高水分

3、、 低熱值、 低灰熔點(diǎn)的劣質(zhì)燃料 , 如泥煤、 褐煤、 油頁巖、 煤渣、 木 屑、 洗煤廠的煤泥、 洗矸、 煤礦的煤矸石等 , 以及難于點(diǎn)燃和燃盡的低灰發(fā) 份燃料, 如貧煤、 無煙煤、 石油焦和焦碳等。 它的這一優(yōu)點(diǎn) , 對于充分利用當(dāng) 地的低質(zhì)燃料 , 改進(jìn)燃料消耗的平衡有重要意義。另外, 在燃燒過程中直接向床內(nèi)加入石灰石或白云石 , 能夠脫去燃燒過程 中生成的 SO2, 根據(jù)煤中含硫量的大小決定石灰石量 , 可達(dá)到 90%的脫硫效率 , 因此, 流化床燃燒是一種經(jīng)濟(jì)有效的低污染燃燒技術(shù) , 是一種”清潔”的燃燒方 式。熱電常見術(shù)語爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) (Furnace Safeguard Su

4、pervisory System,簡稱 FSSS)FSSS包括燃燒器控制系統(tǒng)及燃料安全系統(tǒng)，它是現(xiàn)代大型火力發(fā)電機(jī)組的 鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)。它能在鍋爐正常工作和啟停等各種運(yùn)行方式下 , 連續(xù)地密切監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)與狀態(tài) , 不斷地進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算 , 必 要時(shí)發(fā)出運(yùn)作指令 , 經(jīng)過各種聯(lián)鎖裝置使燃燒設(shè)備中的有關(guān)部件 (如給煤機(jī)、 點(diǎn) 火器、 燃燒器等 )嚴(yán)格按照既定的合理程序完成必要的操作 , 或?qū)Ξ惓９r和未 遂性事故做出快速反應(yīng)和處理。防止?fàn)t膛的任何部位積聚燃料與空氣的混合物 , 防止鍋爐發(fā)生爆燃而損壞設(shè)備 , 以保證操作人員和鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全 , FSSS 是監(jiān)控系統(tǒng)

5、, 是安全裝置 , 是安全聯(lián)鎖功能級別中的最高等級。FSSS 包括爐膛吹掃、 主燃料跳閘 (MFT)、 天然氣跳閘、 首出原因記憶、 點(diǎn)火條件、點(diǎn)火能量判斷等。FSSS還有后備硬手操M(fèi)FT按鈕。下面分別做個(gè)簡 述。爐膛吹掃鍋爐點(diǎn)火前 , 必須進(jìn)行爐膛吹掃 , 這是鍋爐防爆規(guī)程中基本的防爆保護(hù)措施。 爐 膛吹掃的目的是將爐膛內(nèi)的殘留可燃物質(zhì)清除掉 , 以防止鍋爐點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆燃。主燃料跳閘 (MFT)主燃料跳閘(MFT)是鍋爐安全保護(hù)的核心內(nèi)容。 是FSSS系統(tǒng)中最重要的安全功 能。在出現(xiàn)任何危及鍋爐安全運(yùn)行的危險(xiǎn)工況時(shí)，MFT動作將快速切斷所有進(jìn)入 爐膛的燃料 , 即切斷所有天然氣、 燃油和煤的

6、輸入 , 以保證鍋爐安全 , 避免事 故發(fā)生或限制事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 為了保證保護(hù)系統(tǒng)的可靠性 , 保護(hù)系統(tǒng)中所用信 號都由壓力開關(guān)及可靠的變送器提供 , 重要信號多采用多個(gè)檢測信號進(jìn)行判斷 后引入保護(hù)。天然氣跳閘當(dāng)觸發(fā) MFT, 同時(shí)也要將天然氣切斷 , 以避免或限制事故進(jìn)一步擴(kuò)大。首出原因記憶當(dāng)MFT跳閘后,有首出跳閘原因顯示,以便進(jìn)行事故分析；當(dāng)MFTt位后,首出跳閘記憶清除。點(diǎn)火條件及點(diǎn)火能量判斷在允許點(diǎn)火之前需要滿足一定條件，比如：MFT復(fù)位、爐膛無火、汽包水位正 常等, 同時(shí)天然氣總管壓力必須滿足條件 , 以保證有足夠的點(diǎn)火能量。蒙大熱電鍋爐工藝蒙大熱電采用3臺160t/h高溫高壓循

7、環(huán)流化床鍋爐，1臺12MW汽輪發(fā)電機(jī)組以 及1臺25MW余熱機(jī)組構(gòu)成。其它主要的配套設(shè)備有：一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、調(diào)速引風(fēng)機(jī)、定速引風(fēng)機(jī)、 調(diào)速給水泵、 定速給水泵、 給煤系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、天然氣點(diǎn)火系統(tǒng)、馳放氣點(diǎn)火系統(tǒng)等鍋爐總貌圖如下（以2#爐為例,下同）:2.1鍋爐啟動前的準(zhǔn)備鍋爐在整體啟動試運(yùn)前，除需完成各系統(tǒng)主要設(shè)備分部調(diào)試外，還需完成： 鍋爐沖洗，輔機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)，鍋爐烘爐，鍋爐冷態(tài)空氣動力場試驗(yàn)，鍋爐點(diǎn) 火試驗(yàn)，化學(xué)煮爐，蒸汽吹管，鍋爐安全閥調(diào)試，鍋爐主保護(hù)試驗(yàn)等主要工作。 由于篇幅有限，在此只對比較重要的烘爐過程做個(gè)簡述。烘爐烘爐是指新安裝好的鍋爐在投運(yùn)之前爐墻襯

8、里及絕熱層等進(jìn)行烘干的過 程。一般需要120150小時(shí)。新砌筑的鍋爐爐墻內(nèi)含有一定的水份，如果不對 爐墻進(jìn)行緩慢干燥處理，而直接投入運(yùn)行后，爐墻水份就會受熱蒸發(fā)使體積膨 脹而產(chǎn)生一定壓力，致使?fàn)t墻發(fā)生裂縫、變形、損壞，嚴(yán)重時(shí)使?fàn)t墻脫落。烘 爐主要分為三個(gè)階段：床下啟動燃燒器的低溫烘爐先以初始溫度約 100C的小火開始燃燒；逐漸升溫，2小時(shí)后穩(wěn)定在 160C，恒溫6小時(shí)；以30C /小時(shí)的速度升溫,穩(wěn)定于300E，恒溫10小時(shí), 結(jié)束。鍋爐整體低溫(100-150 C)烘爐(旋風(fēng)筒入口溫度)爐內(nèi)不填加任何床料 , 將汽包壓力升到 4.15MPa, 將旋風(fēng)分離器的入口 溫度控制在150C左右；鍋爐

9、整體低溫烘爐的同時(shí)，進(jìn)行回料腿熱養(yǎng)生：利用 木材進(jìn)行烘爐,溫升速度控制30r /h,溫升至350r，恒溫，恒溫時(shí)間取決于 鍋爐整體烘爐狀況。本階段烘爐結(jié)束后 , 停爐, 拆除旋風(fēng)分離器入口的臨時(shí)隔墻。鍋爐整體高溫 ( 300 r ) 烘爐填加床料500mm厚,溫升速度控制28r /h,溫升至150E，恒溫20小 時(shí)。溫度變化率要小于 28r/h 的控制將旋風(fēng)分離器入口的溫度控制在約 300r 左右 , 穩(wěn)定運(yùn)行 24 小時(shí)。在烘爐過程中 , 不論何種原因造成中斷烘爐 , 烘爐必須重新開始。2.2 鍋爐啟動運(yùn)行點(diǎn)火前的準(zhǔn)備工作點(diǎn)火前的檢查鍋爐點(diǎn)火啟動必須是在烘煮爐、 沖管、 蒸汽嚴(yán)密性試驗(yàn)及安全

10、閥調(diào)整 工作結(jié)束后 , 各臨時(shí)系統(tǒng)設(shè)備已拆除 , 正式系統(tǒng)已完全恢復(fù)并水壓試驗(yàn)合格后 進(jìn)行。鍋爐上水鍋爐首次上水至比正常水位低50mm處,水應(yīng)經(jīng)化學(xué)處理使之含有正常的化學(xué)成分且PH值滿足鍋爐正常的操作要求。上水溫度不應(yīng)超過70C。啟動風(fēng)機(jī)啟動風(fēng)機(jī)的順序是 ： 引風(fēng)機(jī) 返料風(fēng)機(jī) 一次風(fēng)機(jī) 二次風(fēng)機(jī)。221.4裝填床料在鍋爐啟動之前，如果爐膛是空的，可在投運(yùn)風(fēng)機(jī)的前提下，向爐膛內(nèi) 注入一定數(shù)量的床料,初始床料選用含碳量v 3%勺爐渣，粒度為05mm由于 運(yùn)行風(fēng)機(jī)，可使床料在布風(fēng)板上均勻分布。2.2.1.5空氣清掃調(diào)整一次風(fēng)流量維持在30%（將一次風(fēng)控制置于”手動”）。天然氣點(diǎn)火系統(tǒng)上電給煤系統(tǒng)上電及切換至遠(yuǎn)程重要聯(lián)鎖邏輯3.1主燃料跳閘（MFT）MFT邏輯圖如下:MFT跳閘條件MFT動作停全部給煤機(jī)關(guān)給煤