CN111853763A - 一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，包括以下步骤：将锅炉中的燃煤排出，对锅炉进行检修；检修完成后，启动循环流化床锅炉进行工作；检测锅炉中的灰量；判断锅炉中灰量是否低于第一预设值；实时检测锅炉中的灰量；判断锅炉中灰量是否高于第二预设值；在锅炉正常运行的过程中，检测旋风分离器的返料循环灰量；判断旋风分离器的返料循环灰量是否低于第三预设值。本发明的循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，将灰斗内的灰输送到炉膛内，进行返料循环灰的补给，避免循环流化床锅炉低负荷运行，及时快速的提升循环流化床锅炉负荷，避免锅炉炉膛内的换热管道受热不均，降低爆管的发生几率，提高循环流化床锅炉运行的稳定性。

Description

一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，特别涉及一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法。
背景技术
循环流化床锅炉采用的是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉采用流态化燃烧，主要结构包括燃烧室(包括密相区和稀相区)和循环回炉(包括高温气固分离器和返料系统)两大部分。中国专利CN108980819A公开了一种循环流化床锅炉，包括供煤管道、供热风管、锅炉和风室；所述锅炉内固定设有穿过锅炉底部连通风室的两个风管，所述风管中空设置，表面开设有多个出风孔；多个出风口设置有利于锅炉内气流流动，使燃烧更充分。中国专利CN109028048A公开了一种循环流化床锅炉，包括控制系统、锅炉壁和设置在锅炉壁上的吹灰孔，还包括红外测温系统，所述红外测温系统包括红外测温探头、窥视管和法兰，所述窥视管一端通过法兰固定在锅炉壁上，另一端连接红外测温探头，红外测温探头通过窥视管正对吹灰孔的中心，红外测温探头的测量值反馈至控制系统。
对循环流化床锅炉进行检修时，需要先将炉膛内的燃煤等排出，然后在进行检修，导致检修后在启动循环流化床锅炉时，因返料循环灰量少，使得锅炉长时间低负荷运行(带不起负荷、调节困难)，增加运行操作风险以及发生锅炉事故的几率，且严重影响锅炉热效率，同时床温易波动(温度偏低)调节不易控制，可能导致锅炉熄火等问题。且在现有技术中燃煤本身灰分含量小，需配掺污泥，而污水厂处理的污泥本身含化学成分多，就加大换热管道腐蚀爆管的几率，影响循环流化床锅炉的稳定运行。
当运行时给煤量和返料灰量投入不均衡，容易使锅炉炉膛内的换热管道受热不均，容易导致换热管道局部超温，引起管壁过热，过热的管壁长时间运行会增加爆管的发生几率，影响循环流化床锅炉的稳定运行。
发明内容
为此，需要提供一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，用于解决对循环流化床锅炉进行检修时，需要先将炉膛内的燃煤等排出，然后在进行检修，导致检修后在启动循环流化床锅炉时，因返料循环灰量少，使得锅炉长时间低负荷运行(带不起负荷、调节困难)，增加运行操作风险以及发生锅炉事故的几率，且严重影响锅炉热效率，同时床温易波动(温度偏低)调节不易控制，可能导致锅炉熄火等问题。且在现有技术中燃煤本身灰分含量小，需配掺污泥，而污水厂处理的污泥本身含化学成分多，就加大换热管道腐蚀爆管的几率，影响循环流化床锅炉的稳定运行。当运行时给煤量和返料灰量投入不均衡，容易使锅炉炉膛内的换热管道受热不均，容易导致换热管道局部超温，引起管壁过热，过热的管壁长时间运行会增加爆管的发生几率，影响循环流化床锅炉的稳定运行等技术问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，包括以下步骤：
将锅炉中的燃煤排出，对锅炉进行检修；
检修完成后，启动循环流化床锅炉进行工作；
检测锅炉中的灰量；
判断锅炉中灰量是否低于第一预设值；
若锅炉中的灰量低于第一预设值，则关闭第一控制开关，停止将灰斗中的灰输送到灰库中，打开第二控制开关，将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中，将加入的灰与燃煤进行燃烧；
实时检测锅炉中的灰量；
判断锅炉中灰量是否高于第二预设值；
若锅炉中的灰量高于第二预设值，则打开第一控制开关，将灰斗中的灰输送到灰库中，关闭第二控制开关，停止将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中；
在锅炉正常运行的过程中，检测旋风分离器的返料循环灰量；
判断旋风分离器的返料循环灰量是否低于第三预设值；
若旋风分离器的返料循环灰量低于第三预设值，则关闭第一控制开关，停止将灰斗中的灰输送到灰库中，打开第二控制开关，将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中，将加入的灰与燃煤进行燃烧；
若旋风分离器的返料循环灰量高于第三预设值，则打开第一控制开关，将灰斗中的灰输送到灰库中，关闭第二控制开关，停止将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中。
作为本发明的一种优选方法，所述第一预设值为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的18％。
作为本发明的一种优选方法，所述第二预设值为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的22％。
作为本发明的一种优选方法，所述第三预设值为返料循环灰量占锅炉中燃煤比例的15％。
作为本发明的一种优选方法，通过仓泵以及第一输灰管道将灰斗中的灰输送到返料腿内，灰再从返料腿流入炉膛中进行燃烧。
区别于现有技术，上述技术方案的有益效果：当锅炉需要检修时，先将炉膛内的燃煤排出，然后在进行检修，检修完启动循环流化床锅炉进行工作，由于返料循环灰量少，为了避免锅炉长时间低负荷运行，将灰斗内的灰输送到炉膛内，进行返料循环灰的补给，确保循环流化床锅炉返料循环灰达到正常灰量，避免循环流化床锅炉低负荷运行，及时快速的提升循环流化床锅炉负荷，降低操作人员对锅炉床温、负荷调节的操控，降低运行操作风险以及发生锅炉事故的几率，提高锅炉热效率，提高循环流化床锅炉运行的稳定性，提高循环流化床锅炉生产效率。在循环流化床锅炉正常运行时，当给煤量和返料灰量投入不均衡时，将灰斗内的灰输送到炉膛内，进行返料循环灰的补给，确保循环流化床锅炉煤量和返料灰量达到均衡，避免锅炉炉膛内的换热管道受热不均，防止换热管道局部超温引起管壁过热，降低爆管的发生几率，提高循环流化床锅炉运行的稳定性，提高循环流化床锅炉生产效率。
附图说明
图1为具体实施方式所述循环流化床锅炉的正视图；
图2为具体实施方式所述循环流化床锅炉的电路连接关系图；
图3为具体实施方式所述循环流化床锅炉返料循环灰补给方法的流程示意图。
附图标记说明：
1、炉膛，
2、分离器，
3、返料器，
4、换热装置，
5、除尘装置，
6、集灰装置，
61、灰斗，
62、灰库，
63、第二输灰管道，
7、动力机构，
8、第一输灰管道，
9、返料腿，
10、第一控制开关，
11、第二控制开关，
12、控制系统。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1与图2，本实施例涉及一种循环流化床锅炉，包括炉膛1、分离器2、返料器3、换热装置4、除尘装置5、集灰装置6以及动力机构7；所述炉膛1上部通过所述分离器2与所述换热装置4一端连通，所述换热装置4另一端与所述除尘装置5一端连通，具体的，在本实施例中，换热装置4包括高温过热器。所述除尘装置5另一端与所述集灰装置6连通，具体的，在本实施例中，除尘装置5选用除尘器；所述分离器2与所述返料器3连通，所述返料器3与所述炉膛1下部连通，具体的，在本实施例中，分离器2选用旋风分离器；所述集灰装置6通过第一输灰管道8与所述炉膛1连通；所述动力机构7设置于所述集灰装置6一侧，所述动力机构7用于将集灰装置6内的灰通过第一输灰管道8输送到炉膛1内。
进一步的，如图1所示，所述循环流化床锅炉还包括返料腿9，所述返料腿9设置于所述炉膛1下部，所述炉膛1与所述返料器3通过所述返料腿9连通，具体的，在工作时，返料灰在分离器2经过分离，掉入返料器3内，再流入返料腿9内，返料灰最后从返料腿9内流入炉膛1下部进行再次燃烧。
优选的，在本实施例中，如图1所示，所述动力机构7选用仓泵，所述仓泵一端与所述集灰装置6连通，所述仓泵另一端与所述第一输灰管道8一端连通，所述第一输灰管道8另一端与所述返料腿9连通。进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述集灰装置6包括灰斗61、灰库62以及第二输灰管道63，所述灰斗61与所述除尘装置5连通，所述灰斗61与所述灰库62通过所述第二输灰管道63连通，所述灰斗61与所述仓泵一端连通。
进一步的，如图2所示，所述循环流化床锅炉还包括控制系统12，所述控制系统12用于控制所述循环流化床锅炉的运行。优选的，在本实施例中，如图2所示，所述动力机构7与所述控制系统12电连接，通过控制系统12可以控制动力机构7的启停。在本实施例中，控制系统12选用DCS控制系统。在其他实施例中，也可以通过手动控制动力机构7的启停。
具体的，在本实施例中，如图1所示，除尘装置5内的灰流入灰斗61，灰斗61内的灰在仓泵的驱动下通过第一输灰管道8流入返料腿9内，最后流入炉膛1的下部进行补给。通过将灰斗61中的灰输送到炉膛1内进行补给与燃煤一起燃烧，由于灰中含炭(可燃物)可以与燃煤充分燃烧，提高炉膛1内的温度，从而提高锅炉热效率，对灰进一步回收利用，节约资源，降低生产成本，避免配掺污泥，降低对换热管道的腐蚀。
进一步的，如图1所示，所述第二输灰管道63上设有第一控制开关10，所述第一输灰管道8上设有第二控制开关11，第一控制开关10用于控制第二输送管道的流通，第二控制开关11用于控制第一输灰管道8的流通。
进一步的，如图2所示，所述第一控制开关10、所述第二控制开关11分别与所述控制系统12电连接，通过控制系统12控制第一控制开关10、第二控制开关11的开与关。在其他实施例中，也可以通过手动控制第一控制开关10、第二控制开关11的开与关。优选的，在本实施中，所述第一控制开关10、所述第二控制开关11选用气动陶瓷双闸板阀。具体的，气动陶瓷双闸板阀借助气缸提供的外动力，阀杆带动阀板上下移动实现阀门的启闭，阀门启闭过程中依靠双闸板之间设置弹簧的预紧力是阀板和阀座紧密接触，实现密封。其中，当气源从上进气口通入时，阀杆带动阀板向下运动，阀门关闭。当气源从下进气口通入时话，阀杆带动阀板向上运动，阀门开启。阀板与阀座之间加载弹簧，弹簧弹力始终使阀板压向阀座保证阀门的密封性，又容许阀板在垂直上下方向移动，这有助于补偿阀门零件的热胀冷缩，并能克服任何背压变化对密封的影响与防止颗粒介质进入两密封面之间。选用气动陶瓷双闸板阀在于其有超长的使用寿命，密闭性好，耐冲刷、耐磨损性等优点。
如图3所示，本实施例特别涉及一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，包括以下步骤：
S01：将锅炉中的燃煤排出，对锅炉进行检修；
S02：检修完成后，启动循环流化床锅炉进行工作；
S03：检测锅炉中的灰量；
S04：判断锅炉中灰量是否低于第一预设值；
S05：若锅炉中的灰量低于第一预设值，则关闭第一控制开关10，停止将灰斗61中的灰输送到灰库62中，打开第二控制开关11，将灰斗61中的灰输送到锅炉的炉膛1中，将加入的灰与燃煤进行燃烧。
优选的，在本实施例中，所述第一预设值为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的18％。
具体的，在本实施例中，第一预设值的大小可以在控制系统12的显示屏上读取。若控制系统12的显示屏上显示锅炉中的灰量低于第一预设值，说明锅炉中返料循环灰量少，容易使得锅炉低负荷运行(带不起负荷、调节困难)，增加运行操作风险以及发生锅炉事故的几率，且严重影响锅炉热效率，同时床温易波动(温度偏低)调节不易控制，可能导致锅炉熄火等问题。
因此，需要向锅炉炉膛1内加适量的灰，以解决上述问题。优选的，在本实施例中，如图1所示，通过仓泵以及第一输灰管道8将灰斗61中的灰输送到返料腿9内，灰再从返料腿9流入炉膛1中进行燃烧。由于灰中含炭(可燃物)可以与燃煤充分燃烧，提高炉膛1内的温度，从而提高锅炉热效率，对灰进一步回收利用，节约资源，降低生产成本，避免配掺污泥，降低对换热管道的腐蚀。
具体的，在本实施例中，如图1所示，通过控制系统12先将第一控制开关10关闭，停止将灰斗61中的灰输送到灰库62中，接着通过控制系统12打开第二控制开关11以及启动仓泵，通过仓泵将灰斗61内的灰通过第一输灰管道8输送到炉膛1内，进行返料循环灰的补给，确保循环流化床锅炉返料循环灰达到正常灰量，需要说明的是，在本实施例中，正常灰量为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的18至22％；避免循环流化床锅炉低负荷运行，及时快速的提升循环流化床锅炉负荷，降低操作人员对锅炉床温、负荷调节的操控，降低运行操作风险以及发生锅炉事故的几率，提高锅炉热效率，提高循环流化床锅炉运行的稳定性，提高循环流化床锅炉生产效率。
S06：实时检测锅炉中的灰量；
S07：判断锅炉中灰量是否高于第二预设值；
优选的，在本实施例中，所述第二预设值为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的22％。第一预设值至第二预设值为锅炉中正常的灰量。
S08：若锅炉中的灰量高于第二预设值，则打开第一控制开关10，将灰斗61中的灰输送到灰库62中，关闭第二控制开关11，停止将灰斗61中的灰输送到锅炉的炉膛1中；
具体的，在本实施例中，第二预设值的大小可以在控制系统12的显示屏上读取。控制系统12的显示屏上显示锅炉中的灰量高于第二预设值，说明锅炉中的灰量已经达到正常灰量，不需要再把灰斗61中的灰添加到炉膛1中。因此，通过控制系统12将第一控制开关10打开，将灰斗61中的灰输送到灰库62中，接着通过控制系统12关闭第二控制开关11以及仓泵。
S09：在锅炉正常运行的过程中，检测旋风分离器2的返料循环灰量；
在锅炉正常运行的过程中，当运行时给煤量和返料灰量投入不均衡，容易使锅炉炉膛1内的换热管道受热不均，容易导致换热管道局部超温，引起管壁过热，过热的管壁长时间运行会增加爆管的发生几率，影响循环流化床锅炉的稳定运行。因此，在锅炉正常运行的过程中，需要对分离器2的返料循环灰量进行检测，以确保给煤量和返料灰量投入均衡；由于炉膛1中存在一定的灰，因此，给煤量和返料灰量投入均衡为返料循环灰量占锅炉中燃煤比例的15％。
S10：判断旋风分离器2的返料循环灰量是否低于第三预设值；
优选的，在本实施例中，所述第三预设值为返料循环灰量占锅炉中燃煤比例的15％。
S11：若旋风分离器2的返料循环灰量低于第三预设值，则关闭第一控制开关10，停止将灰斗61中的灰输送到灰库62中，打开第二控制开关11，将灰斗61中的灰输送到锅炉的炉膛1中，将加入的灰与燃煤进行燃烧；
具体的，在本实施例中，第三预设值的大小可以在控制系统12的显示屏上读取。若控制系统12的显示屏上显示旋风分离器的返料循环灰量低于第三预设值，说明给煤量和返料灰量投入不均衡，容易使锅炉炉膛1内的换热管道受热不均，容易导致换热管道局部超温，引起管壁过热，过热的管壁长时间运行会增加爆管的发生几率，影响循环流化床锅炉的稳定运行。
因此，需要向锅炉炉膛1内加适量的灰，以解决上述问题。具体的，在循环流化床锅炉正常运行时，当给煤量和返料灰量投入不均衡时，通过控制系统12先将第一控制开关10关闭，停止将灰斗61中的灰输送到灰库62中，接着通过控制系统12打开第二控制开关11以及启动仓泵，通过仓泵将灰斗61内的灰通过第一输灰管道8输送到炉膛1内，进行返料循环灰的补给，确保循环流化床锅炉煤量和返料灰量达到均衡，避免锅炉炉膛1内的换热管道受热不均，防止换热管道局部超温引起管壁过热，降低爆管的发生几率，提高循环流化床锅炉运行的稳定性，提高循环流化床锅炉生产效率。
S12：若旋风分离器2的返料循环灰量高于第三预设值，则打开第一控制开关10，将灰斗61中的灰输送到灰库62中，关闭第二控制开关11，停止将灰斗61中的灰输送到锅炉的炉膛1中。
具体的，控制系统12的显示屏上显示分离器2的返料循环灰量高于第三预设值，说明给煤量和返料灰量投入均衡，不需要再把灰斗61中的灰添加到炉膛1中。因此，通过控制系统12将第一控制开关10打开，将灰斗61中的灰输送到灰库62中，接着通过控制系统12关闭第二控制开关11以及仓泵。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，其特征在于：包括以下步骤：
将锅炉中的燃煤排出，对锅炉进行检修；
检修完成后，启动循环流化床锅炉进行工作；
检测锅炉中的灰量；
判断锅炉中灰量是否低于第一预设值；
若锅炉中的灰量低于第一预设值，则关闭第一控制开关，停止将灰斗中的灰输送到灰库中，打开第二控制开关，将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中，将加入的灰与燃煤进行燃烧；
实时检测锅炉中的灰量；
判断锅炉中灰量是否高于第二预设值；
若锅炉中的灰量高于第二预设值，则打开第一控制开关，将灰斗中的灰输送到灰库中，关闭第二控制开关，停止将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中；
在锅炉正常运行的过程中，检测旋风分离器的返料循环灰量；
判断旋风分离器的返料循环灰量是否低于第三预设值；
若旋风分离器的返料循环灰量低于第三预设值，则关闭第一控制开关，停止将灰斗中的灰输送到灰库中，打开第二控制开关，将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中，将加入的灰与燃煤进行燃烧；
若旋风分离器的返料循环灰量高于第三预设值，则打开第一控制开关，将灰斗中的灰输送到灰库中，关闭第二控制开关，停止将灰斗中的灰输送到锅炉的炉膛中。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，其特征在于：所述第一预设值为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的18％。
3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，其特征在于：所述第二预设值为锅炉中灰量占锅炉中燃煤比例的22％。
4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，其特征在于：所述第三预设值为返料循环灰量占锅炉中燃煤比例的15％。
5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉返料循环灰补给方法，其特征在于，通过仓泵以及第一输灰管道将灰斗中的灰输送到返料腿内，灰再从返料腿流入炉膛中进行燃烧。
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