CN102901091B - 循环流化床的养护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循环流化床养护系统及养护方法，它包括中央控制单元及多套养护设备，养护设备包括烘炉机（8）和养护控制器（5），与油气入口（1）相连的管道上设有油气流量开关（6），与冷风入口（2）相连的管道上设有冷风流量开关（13），油气流量开关（6）和冷风流量开关（13）均与养护控制器（5）相连；温度传感器（10）与养护控制器（5）相连。本发明结构简单、体积小巧、移动方便且适用范围广；在养护过程中，实现了温度和升温速度的自动控制，达到炉衬的干燥、瓷化和固结目的，有效避免了运行隐患；比传统养护方法节约了2/3的时间，可使电厂提前10～15天发电；较传统养护方法而言，养护成本减少了20%～50%。
Description
技术领域
本发明涉及一种循环流化床养护系统及养护方法。
背景技术
循环流化床锅炉技术是近几十年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃烧技术，这项技术在电站锅炉、工业锅炉和各种窑炉等领域已得到了广泛的商业应用，并向几百兆瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展。炉内高温及强烈的磨损决定了循环流化床锅炉内部敷设耐火耐磨衬里（简称炉衬）的重要性，炉衬质量的好坏是保证循环流化床能否长期可靠运行的关键因素之一。而炉衬质量除了其材料特性、施工工艺等因素外，很大程度上取决于其烘炉工艺，即能否严格按照要求控制好各部位衬里温度升降速度及恒温过程。
循环流化床锅炉筑炉完成后或炉墙大修后，炉衬内会含有大量的水份，通过分阶段加热升温、恒温烘烤，可除去炉衬中的外在和内在的水份，并使其呈陶瓷性结合，以达到锅炉正常运行时的物理和机械性能要求，这就是炉衬烘炉和养护的目的。
传统的循环流化床锅炉烘炉方法通常采用“木材烘烤+锅炉主油枪”方式，这种烘炉方式不仅耗时长（烘炉时间15～20天），也需消耗大量的木材和燃油，而且由于这种烘炉方式本身的缺陷，造成各部位衬里受热极不均衡，温度升降速度也难以控制，烘炉质量得不到保证。随着锅炉容量的增大，这些问题尤为突出，可以说，传统的“木材烘烤+锅炉主油枪”烘炉方式已不能满足大型循环流化床锅炉炉衬烘炉的要求了。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种烘炉操作安全、省时、省油、省电，锅炉炉衬受热均衡，烘炉质量高，智能化程度高，使用方便的，低成本的循环流化床养护系统及养护方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：循环流化床养护系统，它包括中央控制单元及设置于各养护点的多套养护设备，各养护设备分别与中央控制单元相连，中央控制单元包括用于综合数据处理和控制的中央控制器、用于显示和输入的控制触摸屏和用于与锅炉控制器进行通信的通信接口，控制触摸屏和通信接口分别通过总线与中央控制器连接；所述的养护设备包括烘炉机和养护控制器，烘炉机的一端设有油气入口和冷风入口，与油气入口相连的管道上设有油气流量开关，与冷风入口相连的管道上设有冷风流量开关，油气流量开关和冷风流量开关均与养护控制器的控制信号输出端相连；所述的烘炉机内设有燃烧室、冷风腔和混合室，燃烧室的入口与油气入口相连，冷风腔的入口与冷风入口连接，燃烧室和冷风腔的出口与混合室相连，混合室的出口处设有热烟气出口，热烟气出口处设有用于采集热烟气温度的温度传感器，温度传感器与养护控制器的信号采集端相连。
本发明所述的油气入口与供油装置相连，冷气入口与供风装置相连。
循环流化床养护系统的养护方法，它包括以下步骤：
S1：在各养护点设置养护设备，使养护设备的热烟气出口对准待养护的循环流化床锅炉内部敷设的炉衬；
S2：热电偶采集各养护点的炉衬温度，将采集到的炉衬温度值发送至锅炉控制器，并由锅炉控制器通过通信接口将其转发至中央控制器；
S3：中央控制器将采集到的炉衬温度值与预置的烘炉温度曲线进行比对，得到差值并转换为油气流量开关和冷风流量开关的控制指令；
S4：该控制指令通过养护控制器下发至油气流量开关和冷风流量开关，通过调节油气流量开关和冷风流量开关的通量大小实现对热烟气温度的自动控制。
本发明还包括一个通过控制触摸屏显示炉衬和热烟气实时温度值的步骤。
本发明还包括一个通过控制触摸屏输入控制参数的步骤。
本发明还包括一个通过温度传感器实时采集热烟气出口处热烟气温度的步骤。
本发明的有益效果是：
（1）结构简单、体积小巧、质量轻、移动方便且适用范围广；
（2）具有自动点火、灭火保护、两段火焰调节功能，操作安全；
（3）自带油泵，临时供油系统运行时管道承受压力低（小于0.5MPa），不易漏油；无需增设临时回油系统；
（4）机械雾化油枪，无需增设用于雾化燃油的临时压缩空气系统；
（5）温度调节风室与燃烧配风道独立，温度可在100～900℃随意调配；
（6）在养护过程中，实现了温度和升温速度的自动控制，达到炉衬的干燥、瓷化和固结目的，有效避免了运行隐患；
（7）比传统养护方法节约了2/3的时间，总烘炉时间只需100小时左右，可使电厂提前10～15天发电；
（8）较传统养护方法而言，养护成本减少了20%～50%。
附图说明
图1为本发明养护系统结构示意框图；
图2为本发明养护设备的结构示意图；
图中，1-油气入口，2-冷风入口，3-燃烧室，4-热烟气出口，5-控制器，6-油气流量开关，7-冷风腔，8-烘炉机，9-混合室，10-温度传感器，11-供油装置，12-供风装置，13-冷风流量开关。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，循环流化床养护系统，它包括中央控制单元及设置于锅炉内点火风室、炉膛、分离器、返料器、冷渣器、底部冷却器、再热器和旋风筒等敷设有炉衬的各养护点的多套养护设备，养护设备共设置约70个，各养护设备分别与中央控制单元相连。中央控制单元包括用于综合数据处理和控制的中央控制器、用于显示和输入的控制触摸屏和用于与锅炉控制器进行通信的通信接口，控制触摸屏和通信接口分别通过总线与中央控制器连接。
如图2所示，养护设备包括烘炉机8和养护控制器5，烘炉机8的一端设有油气入口1和冷风入口2，与油气入口1相连的管道上设有油气流量开关6，与冷风入口2相连的管道上设有冷风流量开关13，油气流量开关6和冷风流量开关13均与养护控制器5的控制信号输出端相连；烘炉机8内设有燃烧室3、冷风腔7和混合室9，燃烧室3的入口与油气入口1相连，冷风腔7的入口与冷风入口2连接，油气入口1与供油装置11相连，供油装置11为燃烧室3提供轻质柴油，供油压力为1.0MPa（10kgf/cm2），供油量500～3600kg/h；冷气入口2与供风装置12相连，压缩空气压力在0.6～0.7MPa（6～7 kgf/cm2）。燃烧室3和冷风腔7的出口与混合室9相连，混合室9的出口处设有热烟气出口4，热烟气的输送管道采用碳钢管。热烟气出口4处设有用于采集热烟气温度的温度传感器10，温度传感器10与养护控制器5的信号采集端相连。
循环流化床养护系统的养护方法，它包括以下步骤：
S1：在各养护点设置养护设备，使养护设备的热烟气出口4对准待养护的循环流化床锅炉内部敷设的炉衬；
S2：锅炉本身自带的热电偶采集各养护点的炉衬温度，将采集到的炉衬温度值发送至锅炉控制系统的锅炉控制器，并由锅炉控制器通过通信接口将其转发至中央控制器；
S3：中央控制器将采集到的炉衬温度值与预置的烘炉温度曲线进行比对，得到差值并转换为油气流量开关6和冷风流量开关13的控制指令；
S4：该控制指令通过养护控制器5下发至油气流量开关6和冷风流量开关13，通过调节油气流量开关6和冷风流量开关13的通量大小实现对热烟气温度的自动控制。
养护过程中还包括一个通过控制触摸屏显示炉衬和热烟气实时温度值及通过控制触摸屏输入控制参数的步骤。
养护过程中还包括一个通过温度传感器10实时采集热烟气出口4处热烟气温度的步骤。
拟对烘炉机8的布置位置和数量如下：
（1）每侧分离器进口各1台，共布置6台烘炉机，连接管通过人孔引入炉墙表面500mm；
（2）每侧分离器出口浇注料施工孔各3台（一台由人孔进入，两台由预留口进入），共布置6台烘炉机，连接管通过施工孔引入炉墙表面500mm；
（3）每侧的立腿布置1台，共布置6台烘炉机，从立腿底部的人孔门处引入后烟风管道出口垂直向上；
（4）每3个回料斜腿各布置2台烘炉机，连接管由炉膛密相区经分叉后插入斜腿，共布置4台；
（5）炉膛每侧布置6～8 台烘炉机，共12～16台分别从锅炉的二次风管处引入；
（6）每个点火燃烧室布置5台，共布置10台烘炉机，分别从点火枪处和人孔引入；
（7）外置床各布置2台，共12台，分别由人孔引入；
（8）水冷风室各布置1～2台，共2～4台，分别从人孔引入。
总计布置烘炉机60～65台，现场留2台备用，烘炉机的布置还可根据现场情况做适当调整。
养护时，先启动烘炉机：
(1)启动点火风室烘炉机，以小油量低烟温投运，稳燃后逐步加大油量，按升温曲线升温和保温；
(2)启动炉膛烘炉机，以小油量低烟温投运，稳燃后逐步加大油量，按温升曲线进行升温和保温；
(3)启动回料阀斜腿烘炉机，以小油量低烟温投运，稳燃后逐步加大油量，按温升曲线进行升温和保温；
(4)启动分离器进口烘炉机，以小油量低烟温投运，稳燃后逐步加大油量，按温升曲线进行升温和保温；
(5)启动回料立腿烘炉机，以小油量低烟温投运，稳燃后逐步加大油量，按温升曲线进行升温和保温；
(6)启动分离器出口烘炉机，以小油量低烟温投运，稳燃后逐步加大油量，按温升曲线进行升温和保温；
其余烘炉机的启停根据温度情况控制。
表1为针对1025t/h锅炉，本发明养护方法与传统烘炉方式的经济指标对比表：
| 木材+主油枪 | 本发明 |
| 木材: 800m3×500元/m3≈40万元 | 0 |
| 油: 1000吨×7000元/吨＝700万元 | 油：400吨×7000元/吨=280万元 |
| 其他费用：18万元 | 养护费用：65万元 |
| 烘炉时间：15～20天 | 养护时间：5-7天 |
| 合计费用：758万元 | 合计费用：345万元 |
表2为针对440t/h-480t/h锅炉，本发明养护方法与传统烘炉方式的经济指标对比表：
| 木材+主油枪 | 本发明 |
| 木材: 500m3×500元/m3≈25万元 | 0 |
| 油: 380吨×7000元/吨＝266万元 | 油： 100吨×7000元/吨=70万元 |
| 其他费用：12万元 | 养护费用：30万元 |
| 烘炉时间：15～20天 | 养护时间：5～7天 |
| 合计费用：303万元 | 合计费用：100万元 |
表3为针对220t/h-240t/h锅炉，本发明养护方法与传统烘炉方式的经济指标对比表：
| 木材+主油枪 | 本发明 |
| 木材: 380m3×500元/m3≈19万元 | 0 |
| 油: 240吨×7000元/吨＝168万元 | 油： 75吨×7000元/吨=52.5万元 |
| 其他费用：10万元 | 养护费用：28万元 |
| 烘炉时间：15～20天 | 养护时间：5～7天 |
| 合计费用：197万元 | 合计费用：80.5万元 |
表4为针对130t/h-150t/h锅炉，本发明养护方法与传统烘炉方式的经济指标对比表：
| 木材+主油枪 | 本发明 |
| 木材: 300m3×500元/m3≈15万元 | 0 |
| 油: 140吨×7000元/吨≈98万元 | 油：60吨×7000元/吨=42万元 |
| 其他费用：9万元 | 养护费用：22万元 |
| 烘炉时间：15～20天 | 养护时间：5～7天 |
| 合计费用：122万元 | 合计费用：64万元 |
表5为针对65t/h-75t/h锅炉，本发明养护方法与传统烘炉方式的经济指标对比表：
| 木材+主油枪 | 本发明 |
| 木材: 250m3×500元/m3≈12.5万元 | 0 |
| 油:90吨×7000元/吨≈63万元 | 油：35吨×7000元/吨=24.5万元 |
| 其他费用：5万元 | 养护费用：15万元 |
| 烘炉时间：15～20天 | 养护时间：5～7天 |
| 合计费用：80.5万元 | 合计费用：39.5万元 |
由以上表1～表5提供的数据不难看出，较传统养护方法而言，本发明的养护成本减少了20%～50%。
Claims (4)
1.循环流化床的养护方法，使用循环流化床养护系统实现对循环流化床的养护，所述的循环流化床养护系统包括中央控制单元及设置于各养护点的多套养护设备，中央控制单元包括用于综合数据处理和控制的中央控制器和用于与锅炉控制器进行通信的通信接口；
所述的养护设备包括烘炉机（8）和养护控制器（5），烘炉机（8）的一端设有油气入口（1）和冷风入口（2），与油气入口（1）相连的管道上设有油气流量开关（6），与冷风入口（2）相连的管道上设有冷风流量开关（13），油气流量开关（6）和冷风流量开关（13）均与养护控制器（5）的控制信号输出端相连；
所述的烘炉机（8）内设有混合室（9），混合室（9）的出口处设有热烟气出口（4）；
其特征在于，所述的养护方法包括以下步骤：
S1：在各养护点设置养护设备，使养护设备的热烟气出口（4）对准待养护的循环流化床锅炉内部敷设的炉衬；
S2：热电偶采集各养护点的炉衬温度，将采集到的炉衬温度值发送至锅炉控制器，并由锅炉控制器通过通信接口将其转发至中央控制器；
S3：中央控制器将采集到的炉衬温度值与预置的烘炉温度曲线进行比对，得到差值并转换为油气流量开关（6）和冷风流量开关（13）的控制指令；
S4：该控制指令通过养护控制器（5）下发至油气流量开关（6）和冷风流量开关（13），通过调节油气流量开关（6）和冷风流量开关（13）的通量大小实现对热烟气温度的自动控制。
2.根据权利要求1所述的循环流化床的养护方法，其特征在于：所述循环流化床养护系统的中央控制单元包括用于显示和输入的控制触摸屏，养护方法还包括一个通过控制触摸屏显示炉衬和热烟气实时温度值的步骤。
3.根据权利要求1所述的循环流化床的养护方法，其特征在于：所述循环流化床养护系统的中央控制单元包括用于显示和输入的控制触摸屏，养护方法还包括一个通过控制触摸屏输入控制参数的步骤。
4.根据权利要求1所述的循环流化床的养护方法，其特征在于：所述循环流化床养护系统的热烟气出口（4）处设有用于采集热烟气温度的温度传感器（10），养护方法还包括一个通过温度传感器（10）实时采集热烟气出口（4）处热烟气温度的步骤。
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