CN101532663B - 使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统 - Google Patents
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Abstract
使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统利用旋风分离器是一个易于升温、耐高温的有限空间，又具备流态化向炉膛输送红渣的条件，在起动期间用作红渣发生器，提供800℃以上数量足够的红渣点燃循环流化床锅炉，实现无油启动。起动过程完成后旋风分离器原有功能不受影响。本发明最大限度利用了点火煤自身的热值，气体燃料或电加热只是一个必要的起动引燃条件，细小煤粒红热后发出的部分热量已足够燃点等量或者更多的细小煤粒。气体燃料可以是布朗气、天然气、LNG、炼油裂化气、炼焦煤气、煤田气。已经配有点火轻油系统的在役循环流化床锅炉，也可使用轻油做起动引燃燃料，构成一个实用的少油点火系统。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种循环流化床锅炉用的无油点火系统。本发明使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统采用红渣发生器产生的红渣点燃燃煤循环流化床锅炉，是一种与高温空气点火系统原理不同的新型循环流化床锅炉用的无油点火系统。
(二)背景技术：
现有技术的循环流化床锅炉用的无油点火系统是高温空气点火系统，该点火系统是利用大功率中频电源感应加热原理，水冷线圈通中频电流后产生强大中频磁场，处于中频磁场中的感应管受电磁感应作用产生感应电动势，在其内部形成中频感应涡流，涡流克服感应管自身电阻生成焦耳热，由送风机送出的常温空气进入感应管内，迅速升温到900℃左右送入燃煤循环流化床床下，将布风板上的点火底料流化并逐渐加热直至点燃。该系统的缺点显而易见：*中频感应加热器功率大到难以接受。220t/h的循环流化床锅炉起动需要4台每台600kW功率的中频感应加热器，总功率2400kW，那么1000t/h级的循环流化床锅炉要配多大功率的中频感应加热器？*低压厂用变压器难以负担，需增加专用的点火低厂变。*大功率中频电源，设备投资巨大。*中频感应加热器线圈工作条件严酷，线圈需水冷，电、热转换效率较低。*起动过程中需要加引子煤，操作麻烦。
循环流化床锅炉均配置有旋风分离器，旋风分离器由旋风分离器本体、垂直料封管、切向进口管、中心出口管等部件组成。旋风分离器切向进口管接炉膛出口，旋风分离器中心出口管接尾部烟道进口。再加上返料器、返料管、调速罗茨风机等部套，在循环流化床锅炉正常运行时，共同完成将炉膛出口未燃尽的红热煤粒送回炉膛底部的功能。
(三)发明内容：
所要解决的技术问题：
使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统采用红渣发生器产生的红渣点燃燃煤循环流化床锅炉，实现循环流化床锅炉无油启动。克服高温空气点火系统的诸多缺点。
红渣指温度达到800℃以上红热已点燃的细小煤粒的集合体。
解决其技术问题采用的技术方案：
本发明使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统包括炉膛1、切向进口管2、中心出口管3、旋风分离器本体4、垂直料封管5、返料器6、返料管7、燃煤仓15、主给煤机17、上二次风口19、下二次风口20、调速罗茨风机24、布朗气预热、点火组件25、气体燃料燃烧器26、轻油燃烧器27、起动煤仓28、仓泵29、双闸板阀30、高温空气加热器31、布朗气发生器32、阀门32、阻火器34、真空泵35、输气管36、炉前母管37；包括旋风分离器本体4、垂直料封管5、切向进口管2、中心出口管3组成的旋风分离器是一个易于升温又耐高温的有限空间，主要利用起动煤自身燃烧产生的热量发生红渣，又具备流态化向炉膛1输送红渣的条件，在启动过程中用作红渣发生器；布朗气预热、点火组件25/气体燃料燃烧器26/高温空气加热器31提供必要的起动引燃条件，细小煤粒红热后发出的部分热量已足够燃点等量或者更多的细小煤粒，成为一个可持续过程；在旋风分离器本体4的中部增加起动煤进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，口内复盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处的进煤管上设置耐高温的金属密封的双闸板阀；循环流化床锅炉起动时，先用布朗气预热、点火组件25按耐火材料允许的温升速度，预热旋风分离器本体4下部、垂直料封管5、返料器6到900℃，从旋风分离器本体4中部的进煤口开始进煤，粒度0.5到8mm，第一批进煤加 到煤位略高于垂直料封管5上口处停止；细小煤粒在热壁和布朗气预热、点火组件25的联合作用下迅速被点燃，由外向中心发展，同时辅以低风压返料风用作红渣发生器中细小煤粒的一次风，到第一批进煤红热达800℃时红渣生成，第二批进煤覆盖第一批红渣后，旋即被快速点燃；此时以脉冲方式送入高压返料风，垂直料封管5和返料器6内的红渣处于下行流化态，部份红渣被吹进炉膛1，分布在先期铺好在炉膛1内的底渣之上；控制高压返料风脉冲持续时间和进煤速度，调整红渣送出量与进煤量动态基本平衡；控制低风压返料风的风压、风温和持续时间，控制红渣温度，形成可持续的准稳态红渣发生和输送过程；待机逐渐降低高温返料风温度，到向炉膛1输送的红渣总量与先期铺好的底渣量大致相当或者更多时，可启动一次风机；如床温尚偏低可继续产生红渣，向炉膛1打入红渣；如床温已达标则可开始用主给煤机17对流化床加煤，起动过程完成，转入正常运行状态。
本发明最大限度利用了点火煤自身的热值，点火需要的热功率与高温空气点火系统相比大致要小一个数量级。
本发明使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统对循环流化床锅炉的旋风分离器加以改造，在循环流化床锅炉起动期间用作红渣发生器，为起动过程提供800℃以上数量足够的红渣。起动过程完成后，旋风分离器原有功能不受影响。
本发明使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统在旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加起动煤进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，口内复盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处的进煤管上设置耐高温的金属密封的双闸板阀；在旋风分离器本体下部、垂直料封管、返料器等部位装有多套布朗气预热、点火组件；或在返料风道内近返料风布风板部位装有气体燃料燃烧器/高温空气发生器。经以上改造的旋风分离器系统在循环流化床锅炉起动期间用作红渣发生器。
循环流化床锅炉起动时，先用布朗气预热、点火组件按耐火材料允许的温升速度，预热旋风分离器本体下部、垂直料封管、返料器等部位到900℃，从旋风分离器本体中部的进煤口开始进煤，最好是无烟煤，粒度0.5到8mm，第一批进煤加到煤位略高于垂直料封管上口处停止。细小煤粒在热壁和布朗气加热的联合作用下迅速被点燃，由外向中心发展，同时辅以低风压返料风用作红渣发生器中细小煤粒的一次风，到第一批进煤红热达800℃时红渣生成，第二批进煤覆盖第一批红渣后，旋即被快速点燃，此时以脉冲方式送入高压返料风，垂直料封管和返料器内的红渣处于下行流化态，部份红渣被吹进炉膛，分布在先期铺好在炉膛内的底渣之上。控制高压返料风脉冲持续时间和进煤速度，调整红渣送出量与进煤量动态基本平衡；控制低风压返料风的风压和持续时间，可控制红渣温度，至此已形成可持续的准稳态红渣发生和输送过程，可待机逐点停用布朗气预热、点火组件。到向炉膛输送的红渣量与先期铺好的底渣量大致相当或者更多时，可启动一次风机，如床温尚偏低可继续产生红渣，向炉膛打入红渣；如床温已达标则可开始用主给煤机对流化床加煤，起动过程完成，转入正常运行状态。
对在返料风道内近返料风布风板部位装置有气体燃料燃烧器/高温空气发生器的红渣发生器，在起动时可以不设预热过程，从旋风分离器本体中部的进煤口开始进煤，最好是无烟煤，粒度0.5到8mm，第一批进煤加到煤位略高于垂直料封管上口处停止。气体燃料燃烧器点火/高温空气发生器上电，900℃或更高温度的烟气空气混合物/900℃或更高温度的高温空气(以下统称为高温返料风)经返料风布风板缓慢加热起动煤和返料器、返料管、垂直料封管、旋风分离器本体等部位，此时高温返料风取低风压，起动煤处非流化态，起动煤被加 热到挥发份着火点时，挥发份开始着火，在挥发份着火放出的热量和高温返料风共同加热下，起动煤升温到700℃以上，固定碳开始气化着火，在固定碳气化着火放出的热量和高温热返料风共同加热下，起动煤继续升温到达800℃或更高时红渣生成，第二批进煤覆盖第一批红渣后，旋即被快速点燃，此时以脉冲方式送入高压返料风，垂直料封管和返料器内的红渣处于流化态，部份红渣被吹进炉膛，分布在先期铺好在炉膛内的底渣之上。控制高压返料风持续时间和进煤速度，调整红渣送出量与进煤量动态基本平衡，控制低风压返料风的风压、风温和持续时间，可控制红渣温度，至此已形成可持续的准稳态红渣发生和输送过程，可待机逐渐降低高温返料风温度(减少气体燃料量/减小高温空气加热器电流)。到向炉膛输送的红渣总量与先期铺好的底渣量大致相当或者更多时，可启动一次风机，如床温尚偏低可继续产生红渣，向炉膛打入红渣；如床温已达标则可开始用主给煤机对流化床加煤，起动过程完成，转入正常运行状态。
当采用高温返料风方式时，返料风布风板(包括风帽)的材质应能够长期在1000℃下安全工作，如Cr28Ni20MoW。
起动煤仓用于存放起动煤，起动煤最好是无烟煤，也可以用贫煤、热值较高的煤矸石或者上述各煤种的混煤，起动煤在红渣发生器(旋风分离器)中，温度800℃到900℃区间不能结焦和结渣，在高压返料风作用下，应表现良好的向下流化状态。
如果要用褐煤做起动煤，红渣发生器(旋风分离器)的预热温度应控制在450℃左右，起动煤进煤应少量多次，近乎连续进煤，高压返料风较长时间使用，使褐煤在红渣发生器内基本处于流化状态，在流化状态下表面水分被烤干，挥发份大部分燃烧，固定碳开始气化燃烧，红渣温度到800℃左右，仍保持良好流化态，才有可能顺利完成循环流化床锅炉起动过程。对高水份褐煤还要解决进煤易堵煤问题。
因为易结焦，易引起红渣发生器(旋风分离器)超温，一般不选用高挥发份高热值烟煤做起动煤，如果要用，需掺入煤矸石、无烟煤、炉渣等改性。本发明不适合用煤泥、粉煤做起动煤。
对汽冷式或者水冷式旋风分离器应关注起动过程中用作红渣发生器时，仍有必要的冷却条件，避免受热面超温。
在役循环流化床锅炉通常配有或者保留有点火燃油系统，在返料风道内近返料风布风板部位装置燃油燃烧器(包括油枪、调风器、点火枪、火焰检测器等。)，在旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加起动煤进煤口和起动煤上煤系统后，即可，以使用红渣发生器的方式起动循环流化床锅炉。这种方式并不能做到无油起动，但是可以节油90％或更多，花的投资最少，从技术经济角度考虑不失为一种可选的方式。
在起动过程中将旋风分离器系统经改造用作红渣发生器是本发明的核心，这里所述改造是广义的，既包括对已投产的循环流化床锅炉的改造，也包括对尚在图板上或者生产线上的循环流化床锅炉增加前述功能。
高温返料风可以是高温空气，由电加热得到；高温烟气空气混合物，由气体燃料或轻油在返料风风道内燃烧得到，气体燃料可以是天然气、LNG(液化天然气)、炼油裂化气、炼焦煤气，也可以是煤田气。或者两类气体加热点火方式的适当有利组合，只要能够满足本发明生成红渣用于循环流化床锅炉起动过程的功能均属于本发明保护范围。
点火煤输送选用仓泵正压稀相输送。输送过程输送风压恒高于返料风压，输送完成时，输煤管内洁净，循环流化床锅炉正常运行时隔离方便有效，无管内存煤被高温烟气点燃的危 险。设备较易布置，投资较少。
仓泵台数等于旋风分离器台数，仓泵容积宜取较小，少量多次。配套阀门宜采用金属密封的双闸板阀。
仓泵输送起动煤所需的压缩空气由厂用杂用压缩空气系统供气。
发明的有益效果：
●循环流化床锅炉的旋风分离器是一个易于升温又耐高温的有限空间，主要利用起动煤自身燃烧产生的热量发生红渣，又具备流态化向炉膛输送红渣的条件；
●布朗气预热、点火或者高温返料风只是一个必要的起动引燃条件，细小煤粒红热后发出的部分热量已足够燃点等量或者更多的细小煤粒，成为一个可持续过程，本发明的能耗只有现有技术的循环流化床锅炉用的无油点火系统的1/10或者更少；
●起动过程完成后，旋风分离器原有功能不受影响；
●无油启动燃煤循环流化床锅炉。
(四)附图说明：
图1为现有技术循环流化床锅炉无油点火系统。
图2为例一使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统配置布朗气(氢氧气)预热、点火组件。
大型循环流化床锅炉配有3个或者更多个旋风分离器，图2中仅画出一个旋风分离器，一个仓泵示意，未画出的旋风分离器、仓泵，相同方式处理。
仓泵正常工作必需的进料阀、出料阀、进气阀、调节阀等未在图中标出。
图3为布朗气发生、输送、分配子系统。
图4为例二使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统配置气体燃料燃烧器。
大型循环流化床锅炉配有3个或者更多个旋风分离器，图2中仅画出一个旋风分离器，一个仓泵示意，未画出的旋风分离器、仓泵，相同方式处理。
仓泵正常工作必需的进料阀、出料阀、进气阀、调节阀等未在图中标出。
图5为例三使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统配置高温空气加热器。
大型循环流化床锅炉配有3个或者更多个旋风分离器，图2中仅画出一个旋风分离器，一个仓泵示意，未画出的旋风分离器、仓泵，相同方式处理。
仓泵正常工作必需的进料阀、出料阀、进气阀、调节阀等未在图中标出。
图6为例四使用红渣发生器的循环流化床锅炉少油点火系统配置轻油燃烧器。
大型循环流化床锅炉配有3个或者更多个旋风分离器，图2中仅画出一个旋风分离器，一个仓泵示意，未画出的旋风分离器、仓泵，相同方式处理。
仓泵正常工作必需的进料阀、出料阀、进气阀、调节阀等未在图中标出。
在图1、图2、图3、图4、图5、图6中：
1 炉膛、 2 切向进口管、 3 中心出口管、 4 旋风分离器本体、
5 垂直料封管、 6 返料器、 7 返料管、 8 尾部烟道、
9 空气预热器、 10 烟囱、 11 除尘器、 12 一次风机、
13 送风机、 14 引风机、 15 燃煤仓、 16 石灰石仓、
17 主给煤机、 18 冷渣排渣装置、 19 上二次风口、 20 下二次风口、
21 大功率高温空气加热器 22 一次风门、 23 高温一次风门、
24 调速罗茨风机、 25 布朗气预热、点火组件、
26 气体燃料燃烧器、 27 轻油燃烧器、 28 起动煤仓、
29 仓泵、 30 双闸板阀、 31 高温空气加热器、 32 布朗气发生器、
33 阀门、 34 阻火器、 35 真空泵、 36 输气管、
37 炉前母管。
(五)具体实施方式：
例一使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统配置布朗气(氢氧气)预热、点火组件。
布朗气(英文名为Browns Gas，又名氢氧气)，是由澳大利亚科学家Yull Brown教授最早提出，其定义为“严格地按照水(H2O)分子式中氢氧摩尔当量配比，经专用设备电解产生的、具有活性的氢氧混合气体。”布朗气通过电解水产生，即产即用，低压下操作，可以近距离输送；布朗气具有其它所有燃气都无法实现的内爆特性，安全性良好，适合在循环流化床锅炉炉前使用；布朗气燃烧时具有催化特性，氢、氧燃烧是典型的分支链锁反应过程，当形成一个分子的水时，就得到两个新的活性H，可以有效加速CO的燃烧，CO正是煤燃烧过程中最重要的中间产物。布朗气燃烧时，火焰温度随被加热物体材料的不同温度，具有不同的燃烧温度，即“变温特性”，布朗气的火焰温度在125℃～2300℃之间变动，布朗气可以对循环流化床锅炉的某些部件和细小煤粒作柔和精确的升温、点燃操作，并帮助煤中析出的挥发份、CO燃尽。
本实施方式由以下子系统助成：
布朗气发生、输送、分配子系统；
红渣发生子系统；
点火煤输送子系统；
运行效率提升子系统；
监控子系统。
布朗气发生、输送、分配子系统由布朗气发生器组、阀门、阻火器、布朗气输送管道、炉前母管、真空泵、母管压力传感器等部件组成。布朗气发生器组由多台布朗气发生器并联组成，每台布朗气发生器出口接有出口阀和阻火器，布朗气发生器组的总出力取决于循环流化床锅炉的额定出力、燃用煤种、备用容量等因素。因本发明采用母管制，对红渣发生器逐台点火、稳燃，分时服务，当某台红渣发生器点火时可以用大热功率去预热、燃点该红渣发生器，点火成功进入稳燃状态，布朗气耗量大大减少，系统又可以为下一红渣发生器服务。电站燃煤锅炉一般不会同时启动，一套布朗气发生器组可以为2台，甚至更多台循环流化床锅炉服务，与高温空气点火系统相比本发明电站燃煤锅炉布朗气(氢氧气)点火系统将大大降低总基建投资。
在输送管道、炉前母管等较大空间充入布朗气之前，应使用真空泵抽真空，以确保布朗气充入过程安全。布朗气输送管道、炉前母管等均采用无缝钢管，不锈钢材质。平走的输送管道应有1％左右爬升坡度(布朗气输送方向)。全部管道架空布置，多点接地，各点接地良好，避免静电引发不可控的爆燃。管道连接采用焊接。
布朗气发生器由低压厂用变压器供电，电解水产生布朗气，布朗气发生器自带PLC，可以无人值守24小时连续运行。母管压力传感器接入DCS(分布式控制系统)，各布朗气发生器的PLC和出口阀受DCS控制，使产气量与用气量平衡，自动维持母管压力。布朗气发生器组应布置在室内，1.5m以上部位通风良好，冬季停运的布朗气发生器应注意防冻。
红渣发生子系统
本实施方式在旋风分离器本体下部、垂直料封管、返料器等部位装有多套布朗气预热、点火组件。在旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，口内复盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处设置耐高温的金属密封的双闸板阀。经以上改造的旋风分离器系统在循环流化床锅炉起动期间用作红渣发生器。
每套布朗气预热、点火组件由布朗气燃烧喷嘴、电火花发生器、高能点火器、阻火器、布朗气流量控制短管、燃烧喷嘴启停电磁阀等部件组成。
布朗气燃烧喷嘴按照安装部位和用途的不同，可分成长焰型、短焰型、微焰型、笛型管型、类笛型管型、锥面焰型等类型；本实施方式中，布朗气燃烧喷嘴为高温型。布朗气燃烧喷嘴的结构、形状、材质应能够抵抗、避免煤流的快速磨损；布朗气燃烧喷嘴的结构、形状应能避免在布朗气停用期间煤粉大量进入喷嘴、堵塞喷嘴；布朗气燃烧喷嘴内布朗气的流速应颇高于布朗气回火速度(11.2m/s)。布朗气燃烧喷嘴可按上述要点设计、适配使用。
电火花发生器是一种微小功率连续电火花发生器，其火花塞安装在布朗气燃烧喷嘴出口附近但不易被煤流磨损的部位，在燃烧喷嘴启停电磁阀开启前即投入，在燃烧喷嘴启停电磁阀关闭后才停止，以确保布朗气燃烧连续可靠而无需设置火检。电火花发生器投/停受PLC(可编程控制器)控制，并自带投/停成功的反馈信号。电火花发生器一般用于点燃热功率较小预热、点火组件。热功率较大的预热、点火组件用高能点火器点燃，以确保点燃布朗气。热功率较大的布朗气预热、点火组件也可用电火花发生器先点燃小功率短焰型预热、点火组件后二级点燃。
布朗气预热、点火组件用的阻火器是一种使用粉末冶金不锈钢止火元件的焊接式阻火器，可以多次连续阻火。
布朗气预热、点火组件控制短管可以是直流道，也可以是螺旋式流道，用于控制布朗气预热、点火组件的流量，具有恒流作用，当一次风压较大幅度变化时布朗气流量可保持稳定。
为确保布朗气预热、点火组件关闭严密，2只燃烧喷嘴启停电磁阀串联使用，不锈钢材质，电磁线圈密封防爆，F级绝缘，停电关闭。
对汽冷式或者水冷式旋风分离器应关注起动过程中用作红渣发生器时，有必要的冷却条件，避免受热面超温。
点火煤输送子系统
点火煤输送选用仓泵正压稀相输送。输送过程输送风压恒高于返料风压，输送完成时，输煤管内洁净，循环流化床锅炉正常运行时隔离方便有效，无管内存煤被高温烟气点燃的危险。设备较易布置，投资较少。
仓泵台数等于旋风分离器台数，仓泵容积宜取较小，少量多次。配套阀门宜采用金属密封的双闸板阀。
仓泵输送起动煤所需的压缩空气由厂用杂用压缩空气系统供气。
运行效率提升，降低NOx排放子系统
在旋风分离器切向进口管、顶部出口管等部位装有多套布朗气预热、点火组件。每套布朗气预热、点火组件由布朗气燃烧喷嘴、燃烧喷嘴启停电磁阀、布朗气流量控制短管、阻火器等部件组成。在循环流化床锅炉中、高负荷时，注入的布朗气燃烧时具有的催化特性，可以有效加速CO的燃烧，明显降低燃煤锅炉q4、q3、q2损失，提高锅炉运行效率，降低NOx排放。在循环流化床锅炉低负荷时，床温过低会严重影响锅炉燃烧稳定和运行效率，适 时打开旋风分离器上的进煤口并投入布朗气可以有效提高床温，提升锅炉运行效率和稳定燃烧过程。
监控子系统
各台布朗气发生器自带的PLC和出口阀，受DCS(分布式控制系统)控制，自动维持母管压力。操作员可以通过DCS的操作员站对各台布朗气发生器实时监控，取得各台布朗气发生器实时功耗和指定时间间隔内的电耗。
在每个旋风分离器上装有多点温度传感器用于对多点预热及红渣发生、输送过程进行监控。
在每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。
本实施方式使用布朗气(氢氧气)预热、点火的红渣发生器的循环流化床锅炉点火系统提供了一种实用的循环流化床锅炉用的无油点火系统。
●适用于燃用各种煤种的各种型号的循环流化床锅炉。
●布朗气通过电解水产生，即产即用，低压下操作，可以少量存储和近距离输送，一套布朗气发生器组可以为2台，甚至更多台循环流化床锅炉服务。
●布朗气具有内爆特性，安全性良好，适合在循环流化床锅炉炉前使用。
●布朗气易于分配、易于控制、易于点火，布朗气母管压力恒高于高压返料风风压，在各旋风分离器上方便装设多套布朗气点火组件。布朗气燃烧喷嘴、电火花发生器易于避免红渣损害。
●布朗气燃烧时，火焰温度随被加热物体材料的不同温度，具有不同的燃烧温度，可以对循环流化床锅炉旋风分离器的特定部位作柔和精确的预热升温操作。
●在旋风分离器本体下部、垂直料封管上、返料器等部位装有多套布朗气预热、点火组件。在旋风分离器本体中部增加进煤口。在循环流化床锅炉起动期间旋风分离器用作红渣发生器，为起动过程提供800℃以上数量足够的红渣。起动过程完成后，旋风分离器恢复原有功能。
●循环流化床锅炉中、高负荷时，在旋风分离器切向进口管、顶部出口管等部位注入布朗气，布朗气燃烧时具有的催化特性可以有效加速CO的燃烧，明显降低燃煤锅炉q4、q3、q2损失，提高锅炉运行效率。
●在循环流化床锅炉低负荷时，床温过低会严重影响锅炉运行效率，适时打开旋风分离器上的进煤口并投入布朗气可以有效提高床温，提升锅炉运行效率。
●仓泵正压稀相输送系统，将起动煤送入红渣发生器，设备较易布置，投资较少。
●红渣发生、输送过程受DCS(分布式控制系统)控制。
●各台布朗气发生器自带PLC和出口阀，受DCS控制，自动维持母管压力。
例二使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统配置气体燃料燃烧器提供了一种实用的循环流化床锅炉用的无油点火系统。
本实施方式在每个旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，口内复盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处设置耐高温的金属密封的双闸板阀。每个旋风分离器配一套仓泵正压稀相输送系统，在DCS监控下把起动煤从起动煤仓输送到旋风分离器的起动煤进煤口。在返料风道内近返料风布风板部位装置气体燃料燃烧器。(包括燃气喷嘴、燃气空气预混器、燃气流量调节阀、燃气快速关断阀、空气调节挡板、点 火枪、火焰检测器等。)
本实施方式的气体燃料可以是天然气、LNG(液化天然气)、炼油裂化气、炼焦煤气，也可以是煤田气。只要有足够高的热值，能够产生900℃以上的烟气空气混合物，引燃并支持起动煤燃烧，产生800℃以上数量足够的红渣即可。
在每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。在每个旋风分离器系统上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
●适用于燃用各种煤种的循环流化床锅炉。
●气体燃料可以是天然气、LNG(液化天然气)、炼油裂化气、炼焦煤气，也可以是煤田气。如有近便气源，投资较少。
●返料风布风板(包括风帽)的材质应能够长期在1000℃下安全工作。
●在每个旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，在返料风道内近返料风布风板部位装置气体燃料燃烧器，在循环流化床锅炉起动期间旋风分离器可用作红渣发生器，为起动过程提供800℃以上数量足够的红渣。起动过程完成后，旋风分离器恢复原有功能。
●在循环流化床锅炉低负荷时，床温过低会严重影响锅炉运行效率，适时打开旋风分离器上的进煤口并投入气体燃料燃烧器可以有效提高床温，提升锅炉运行效率。
●仓泵正压稀相输送系统，将起动煤送入红渣发生器，设备较易布置，投资较少。
●每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。在每个旋风分离器系统上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
●红渣发生、输送过程受DCS(分布式控制系统)控制。
例三使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统配置高温空气加热器提供了一种实用的循环流化床锅炉用的无油点火系统。
本实施方式在每个旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，口内复盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处设置耐高温的金属密封的双闸板阀。每个旋风分离器配一套仓泵正压稀相输送系统，在DCS监控下把起动煤从起动煤仓输送到旋风分离器的起动煤进煤口。在返料风道内装置高温空气加热器(中频感应加热或者低压电阻加热)，提供高温返料风。加热器的电流受DCS控制使低压返料风进布风板的温度在900℃以上。
在每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。在每个旋风分离器系统上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
●适用于燃用各种煤种的循环流化床锅炉。
●在返料风道内装置高温空气加热器(中频感应加热或者低压电阻加热)，提供高温返料风，温度在900℃以上。
●返料风布风板(包括风帽)的材质应能够长期在1000℃下安全工作。
●在每个旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，在循环流化床锅炉起动期间旋风分离器可用作红渣发生器，为起动过程提供800℃以上数量足够的红渣。起动过程完成后，旋风分离器恢复原有功能。
●在循环流化床锅炉低负荷时，床温过低会严重影响锅炉运行效率，适时打开旋风分离器上的进煤口并投入高温空气加热器可以有效提高床温，提升锅炉运行效率。
●仓泵正压稀相输送系统，将起动煤送入红渣发生器，设备较易布置，投资较少。
●每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。在每个旋风分离器系统上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
例四使用红渣发生器的循环流化床锅炉少油点火系统配置轻油燃烧器提供了一种实用的循环流化床锅炉用的少油点火系统，节油率约90％。
本实施方式适用于已经配有点火轻油系统的在役循环流化床锅炉。
本实施方式在每个旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，口内复盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处设置耐高温的金属密封的双闸板阀。每个旋风分离器配一套仓泵正压稀相输送系统，在DCS监控下把起动煤从起动煤仓输送到旋风分离器的起动煤进煤口。在返料风道内近返料风布风板部位装置轻油燃烧器。(包括油枪、调风器、点火枪、火焰检测器等。)，对老机组可以利用原有的轻油系统，拆用原有的主床下的轻油燃烧器。
在每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。在每个旋风分离器系统上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
●适用于燃用各种煤种的循环流化床锅炉。
●节油率约90％，少油起动。
●在返料风道内装置轻油燃烧器，提供高温返料风，温度在800至900℃。
●返料风布风板(包括风帽)的材质应能够长期在1000℃下安全工作。
●在每个旋风分离器本体中部(低于中心管下口)增加进煤口，在返料风道内近返料风布风板部位装置轻油燃烧器，在循环流化床锅炉起动期间旋风分离器可用作红渣发生器，为起动过程提供800℃以上数量足够的红渣。起动过程完成后，旋风分离器恢复原有功能。
●在循环流化床锅炉低负荷时，床温过低会严重影响锅炉运行效率，适时打开旋风分离器上的进煤口并投入轻油燃烧器可以有效提高床温，提升锅炉运行效率。
●仓泵正压稀相输送系统，将起动煤送入红渣发生器，设备较易布置，投资较少。
●每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤。在每个旋风分离器系统上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
Claims (10)
1.一种使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征在于：包括炉膛(1)、切向进口管(2)、中心出口管(3)、旋风分离器本体(4)、垂直料封管(5)、返料器(6)、返料管(7)、燃煤仓(15)、主给煤机(17)、上二次风口(19)、下二次风口(20)、调速罗茨风机(24)、布朗气预热、点火组件(25)/气体燃料燃烧器(26)/高温空气加热器(31)、起动煤仓(28)、仓泵(29)、双闸板阀(30)、布朗气发生器(32)、阀门(32)、阻火器(34)、真空泵(35)、输气管(36)、炉前母管(37)；包括旋风分离器本体(4)、垂直料封管(5)、切向进口管(2)、中心出口管(3)的旋风分离器是一个易于升温又耐高温的有限空间，主要利用起动煤自身燃烧产生的热量发生红渣，又具备流态化向炉膛(1)输送红渣的条件，在启动过程中用作红渣发生器；布朗气预热、点火组件(25)/气体燃料燃烧器(26)/高温空气加热器(31)提供必要的起动引燃条件，细小煤粒红热后发出的部分热量已足够点燃等量或者更多的细小煤粒，成为一个可持续过程；在旋风分离器本体(4)的中部增加起动煤进煤口，该进煤口由耐热合金钢制成，进煤口内覆盖耐磨耐火材料，近旋风分离器1m处的进煤管上设置耐高温的金属密封的双闸板阀；循环流化床锅炉起动时，先用布朗气预热、点火组件(25)按耐火材料允许的温升速度，预热旋风分离器本体(4)下部、垂直料封管(5)、返料器(6)到900℃，从旋风分离器本体(4)中部的进煤口开始进煤，粒度0.5到8mm，第一批进煤加到煤位略高于垂直料封管(5)上口处停止；细小煤粒在热壁和布朗气预热、点火组件(25)的联合作用下迅速被点燃，由外向中心发展，同时辅以低风压返料风用作红渣发生器中细小煤粒的一次风，到第一批进煤红热达800℃时红渣生成，第二批进煤覆盖第一批红渣后，旋即被快速点燃；此时以脉冲方式送入高压返料风，垂直料封管(5)和返料器(6)内的红渣处于下行流化态，部份红渣被吹进炉膛(1)，分布在先期铺好在炉膛(1)内的底渣之上；控制高压返料风脉冲持续时间和进煤速度，调整红渣送出量与进煤量动态基本平衡；控制低风压返料风的风压、风温和持续时间，控制红渣温度，形成可持续的准稳态红渣发生和输送过程；待机逐渐降低高温返料风温度，到向炉膛(1)输送的红渣总量与先期铺好的底渣量大致相当或者更多时，可启动一次风机；如床温尚偏低可继续产生红渣，向炉膛(1)打入红渣；如床温已达标则可开始用主给煤机(17)对流化床加煤，起动过程完成，转入正常运行状态。
2.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是所述的采用仓泵正压稀相输送将点火煤送入垂直料封管(5)和旋风分离器本体(4)下部，输送过程中输送风压恒高于返料风压，输送完成时，输煤管内洁净无存煤；对有多个旋风分离器的循环流化床锅炉，仓泵个数等于旋风分离器个数。
3.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是所述的在每个旋风分离器本体近垂直料封管处装有2点气阻式料位开关，进DCS，在起动状态，当料位低信号发出，DCS控制仓泵正压稀相输送系统上煤；在每个旋风分离器上装有多点温度传感器用于对红渣发生、输送过程进行监控。
4.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是所述的在旋风分离器本体(4)下部、垂直料封管(5)、返料器(6)、切向进口管(2)、中心出口管(3)各部位装有多套布朗气预热、点火组件；在循环流化床锅炉中、高负荷 时，注入的布朗气燃烧时具有的催化特性，可以有效加速CO的燃烧，明显降低燃煤锅炉q4、q3、q2损失，提高锅炉运行效率；在循环流化床锅炉低负荷时，床温过低会严重影响锅炉燃烧稳定和运行效率，适时打开旋风分离器上的进煤口并投入布朗气可以有效提高床温，提升锅炉运行效率和稳定燃烧过程。
5.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是当采用高温返料风方式时，返料器(6)的布风板的材质能够长期在1000℃下安全工作。
6.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是在返料风道内近返料风布风板部位装置气体燃料燃烧器(26)；气体燃料是天然气、炼油裂化气、炼焦煤气，或者煤田气，应有足够高的热值，能够产生900℃以上的烟气空气混合物，引燃并支持起动煤燃烧，产生800℃以上数量足够的红渣。
7.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是在返料风道内装置高温空气加热器(31)，提供高温返料风；加热器的电流受DCS控制使低风压返料风进布风板时的温度在900℃以上。
8.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是所述的起动煤仓(28)用于存放起动煤。
9.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是起动煤是无烟煤或者用贫煤、热值较高的煤矸石或者上述各煤种的混煤，起动煤在红渣发生器中，温度800℃到900℃区间不能结焦和结渣，在高压返料风作用下，应表现良好的向下流化状态。
10.根据权利要求1所述的使用红渣发生器的循环流化床锅炉无油点火系统，其特征是控制低风压返料风的风压和持续时间，可控制红渣温度；控制高压返料风持续时间可调整红渣送出量。
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