一种解决中小型循环流化床锅炉结焦问题的新工艺

所属技术领域：

本发明涉及到中小型循环流化床锅炉的运行问题，尤其是在燃烧方面所容易发生的超温结焦问题。

背景技术：

目前，循环流化床发锅炉在我国发电行业及其它的工业上的应用已经全面推广。对于中小型循环流化床锅炉(指蒸发量＜220t/h)公知其风烟系统流程是：空气由风道进入一次风机、通过空预器进入风室，经布风板进入炉膛与燃料燃烧，燃烧后变成烟气并依次通过高温过热器、旋风分离器、低温过热器、省煤器、空预器及除尘器后由引风机抽出最后送入烟囱排入大气中。据相关书籍记载及本人多年实践操作发现此种锅炉在运行上有时会因风—煤配比不当而造成局部或整体的燃烧温度超过煤的软化温度，进而造成结焦。发生结焦后，锅炉被迫停炉。这样锅炉就不仅不能长周期的运行，而且还增大运行维护费用，严重时对锅炉的耐火材料也会造成破坏。

为了解决循环流化床锅炉在运行上易发生的结焦问题，本发明提供一种新工艺，该工艺不仅能从根本上解决结焦问题，而且控制机构反映速度快又能自动执行，简化操作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

在循环流化床锅炉风烟系统即：空气—(风道)—一次风机—空预器—风室—布风板—炉膛(与燃料燃烧后形成烟气)—高温过热器—旋风分离器—低温过热器—省煤器—空预器—除尘器—引风机—(烟道)—烟囱—大气的流程中，从引风机出口至烟囱之前的这段烟道与空气至一次风机之前的这段风道之间增设一个联通管，且在此联通管内部与一次风机前的这部分风道内部各增设一个调节碟阀和一个蛇形管水冷确器，.联通管内的调节碟阀是常闭的，一次风机前的这部分风道内的调节碟阀是常开的。在炉膛密相区取两个温度测点，并于这两个碟阀的执行机构形成联锁，设定该机构的动作温度为T(一般此值小于煤的软化温度)，并取这两个动态温度值中的较小者为准(考虑到仪表故障)。正常运行时联通管内的调节碟阀处于关闭状态，一次风机前的风道内部的调节碟阀处于全开状态，当这两个动态温度值中的较小者达到设定温度T时，该执行机构自动将联通管内的调节碟阀打开，同时将一次风机的风道内部的调节碟阀关闭，即：一次风机由原来吸入空气变为吸入烟气。当炉膛温度小于设定温度T后，执行机构自动将碟阀旋回原来位置。

解决结焦问题的原理是：首先，降低可燃物燃烧时的含氧量，同时利用被蛇形管水冷确器冷确的烟气将发生结焦处的热量带走，又达到降温的目的。由燃烧原理可知，燃烧的发生需具备三个条件，即：可燃物、助燃物、达到着火温度。本发明就是从减少助燃物和降低可燃物温度的两个方面入手，从根本上解决循环流化床锅炉结焦问题。其次，有自动的、快速的执行机构对解决锅炉结焦问题带来有效的保障。

本发明的有益效果是：

结焦问题从根本上得到防止，而且这一过程不影响运行人员的操作，达到安全自动化，进而又能减少设备的运行维护费用，保障锅炉长周期运行。

附图说明：

下面结合附图和实施对本发明进一步说明。

图1是本发明的循环流化床锅炉风烟系统图。

图2是仪表控制原理图。

图1和图2中的实心箭头表示空气流向，空心箭头表示烟气流向，虚线表示蛇形管水冷确器的进出冷确水管道；TE-01表示1号温度检测，TE-02则表示2号温度检测，TE是Temperature-Examine的开头字母；。

图2中的小实心箭头表示仪表信号的传送，DCS是Distributed-Control-System的开头字母缩写，即：集散控制系统，PID是Proportional-Integral-Derivative的开头字母缩写，即：比例、积分、微分。

图中1.高温过热器，2.空预器，3.旋风分离器，4.省煤器，5.低温过热器，6.烟囱，7.联通管，8.蛇形管水冷却器，9.调节碟阀A，10.调节碟阀B，11.引风机，12.除尘器密相区，13.一次风机，14.炉膛，15.密相区，16.风室，17.布风板，18.1号温度检测，19.2号温度检测，20.低值选择器21.PID运算调节。

具体实施方式：

由燃烧原理可知，燃烧的发生需具备三个条件，即：可燃物、助燃物、达到着火温度。本发明就是从减少助燃物，即降低可燃物燃烧时的含氧量和利用循环烟气将发生结焦处的热量带走，从而降低可燃物温度的两个方面入手，从根本上解决锅炉结焦问题。

在循环流化床锅炉风烟系统即：空气—(风道)—一次风机(13)—空预器(2)—风室(16)—布风板(17)—炉膛(14)(与燃料燃烧后形成烟气)—高温过热器(1)—旋风分离器(3)—低温过热器(5)—省煤器(4)—空预器(2)—除尘器(12)—引风机(11)—(烟道)—烟囱(6)—大气的流程中，从引风机(11)出口至烟囱(6)之前的这段烟道与空气至一次风机(13)之前的这段风道之间增设一个联通管(7)(考虑到密封问题时通常选取圆形)，且在此联通管(7)内部与一次风机(13)前的这部分风道内部分别增设蛇形管水冷却器(8)调节碟阀B(10)和调节碟阀A(9)，为减少漏入的空气量在此碟阀转轴处加密封填料。.在炉膛密相区(15)取两个温度测点，即：1号温度检测(18)和2号温度检测(19)并于这两个碟阀的执行机构形成联锁，设定该机构的动作温度为T(一般此值小于煤的软化温度)，并取这两个动态温度值中的较小者为准(因为仪表发生故障时其测量值输出其上限值)。正常运行时联通管(7)内的调节碟阀B(10)处于关闭状态，一次风机(13)前的风道内部的调节碟阀A(9)处于全开状态，当这两个动态温度值中的较小者达到设定温度T时，该执行机构自动将联通管(7)内的调节碟阀B(10)打开，同时将一次风机(13)的风道内部的调节碟阀A(9)关闭，这样就完成了一次风机由原来吸入空气变为吸入烟气的工艺切换。当炉膛密相区温度小于设定温度T后，执行机构将相应的调节碟阀旋回原来位置。

调节碟阀动作过程：当锅炉运行时，1号温度检测(18)和2号温度检测(19)将测得密相区的温度信号送到低值选择器(20)中进行低选并输出信号送给PID运算调节(21)，当运行时的动态温度超过设定的温度T时，PID运算调节(21)输出相应的阀位信号使调节碟阀B(10)打开、调节碟阀A(9)关闭，当炉膛密相区温度小于设定温度T后，执行机构将相应的调节碟阀旋回原来的位置。