使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統的製作方法

2023-05-31 07:40:36 2

專利名稱：使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種循環流化床鍋爐用的無油點火系統。本發明使用紅渣發 生器的循環M化床鍋爐無油點火系統採用紅渣發生器產生的紅渣點燃燃煤循環流化床鍋爐， 是一種與高溫空氣點火系統原理不同的新型循環流化床鍋爐用的無油點火系統。
(二)
背景技術：
現有技術的循環流化床鍋爐用的無油點火系統是高溫空氣點火系統，該 點火系統是利用大功率中頻電源感應加熱原理，水冷線圈通中頻電流後產生強大中頻磁場， 處於中頻磁場中的感應管受電磁感應作用產生感應電動勢，在其內部形成中頻感應渦流，渦 流克服感應管自身電阻生成焦耳熱，由送風機送出的常溫空氣進入感應管內，迅速升溫到900 'C左右送入燃煤循環流化床床下，將布風板上的點火底料流化並逐漸加熱直至點燃。該系統
的缺點顯而易見*中頻感應加熱器功率大到難以接受。220t/h的循環流化床鍋爐起動需要4 臺每臺600kW功率的中頻感應加熱器，總功率2400kW，那麼1000t/h級的循環流化床鍋爐 要配多大功率的中頻感應加熱器？ *低壓廠用變壓器難以負擔，需增加專用的點火低廠變。 *大功率中頻電源，設備投資巨大。*中頻感應加熱器線圈工作條件嚴酷，線圈需水冷，電、 熱轉換效率較低。*起動過程中需要加引子煤，操作麻煩。
發明內容與實施方式-使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統採用紅渣發生器產生的紅渣點燃燃煤循 環流化床鍋爐，實現循環流化床鍋爐無油啟動。
紅渣指溫度達到8oor以上紅熱已點燃的細小煤粒的集合體。
循環流化床鍋爐均配置有旋風分離器，旋風分離器由旋風分離器本體、垂直料封管、切 向進口管、中心出口管等部件組成。旋風分離器切向進口管接爐膛出口，旋風分離器中心出 口管接尾部煙道進口。再加上返料器、返料管、調速羅茨風機等部套，在循環流化床鍋爐正 常運行時，共同完成將爐膛出口未燃輝的紅熱煤粒送回爐膛底部的功能。
本發明對旋風分離器加以改造，在循環流化床鍋爐起動期間用作紅渣發生器，為起動過 程提供80(TC以上數量足夠的紅渣。起動過程完成後，旋風分離器原有功能不受影響。
本發明使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統在旋風分離器本體中部(低於中 心管下口)增加起動煤進煤口，該進煤口由耐熱合金鋼製成，口內復蓋耐磨耐火材料，近旋 風分離器lm處的進煤管上設置耐高溫的金屬密封的雙閘板閥；在旋風分離器本體下部、垂 直料封管、返料器等部位裝有多套布朗氣預熱、點火組件；或在返料風道內近返料風布風板 部位裝有氣體燃料燃燒器/高溫空氣發生器。經以上改造的旋風分離器系統在循環流化床鍋爐 起動期間用作紅渣發生器。
循環流化床鍋爐起動時，先用布朗氣預熱、點火組件按耐火材料允許的溫升速度，預熱 旋風分離器本體下部、垂直料封管、返料器等部位到90(TC，從旋風分離器本體中部的進煤口 開始進煤，最好是無煙煤，粒度0.5到8皿，第一批進煤加到煤位略高於垂直料封管上口處 停止。細小煤粒在熱壁和布朗氣加熱的聯合作用下迅速被點燃，由外向中心發展，同時輔以 低風壓返料風用作紅渣發生器中細小煤粒的一次風，到第一批進煤紅熱達80(TC時紅渣生成， 第二批進煤覆蓋第一批紅渣後，旋即被快速點燃，此時以脈衝方式送入高壓返料風，垂直料 封管和返料器內的紅渣處於下行流化態，部份紅渣被吹進爐膛，分布在先期鋪好在爐膛內的 底渣之上。控制高壓返料風脈衝持續時間和進煤速度，調整紅渣送出量與進煤量動態基本平衡；控制低風壓返料風的風壓和持續時間，可以控制紅渣溫度，至此已形成可持續的準穩態 紅渣發生和輸送過程，可待機逐點停用布朗氣預熱、點火組件。到向爐膛輸送的紅渣量與先 期鋪好的底渣量大致相當或者更多時，可啟動一次風機，如床溫尚偏低可繼續產生紅渣，向 爐膛打入紅渣；如床溫己達標則可開始用主給煤機對流化床加煤，起動過程完成，轉入IT.常 運行狀態。
對在返料風道內近返料風布風板部位裝置有氣體燃料燃燒器/高溫空氣發生器的紅渣發 生器，在起動時可以不設預熱過程，從旋風分離器本體中部的進煤口開始進煤，最好是無煙 煤，粒度0.5到8 mm ，第一批進煤加到煤位略高於垂直料封管上口處停止。氣體燃料燃燒器 點火/高溫空氣發生器上^， 900'C或更高溫度的煙氣空氣混合物/ 900。C或更高溫度的高溫 空氣(以下統稱為高溫返料風)經返料風布風板緩慢加熱起動煤和返料器、返料管、垂直料 封管、旋風分離器本體等部位，此時高溫返料風取低風壓，起動煤處非流化態，起動煤被加 熱到揮發份著火點時，揮發份開始著火，在揮發份著火放出的熱量和高溫返料風共同加熱下， 起動煤升溫到70(TC以上，固定碳開始氣化著火，在固定碳氣化著火放出的熱量和高溫熱返料 風共同加熱下，起動煤繼續升溫到達80(TC或更高時紅渣生成，第二批進煤覆蓋第一批紅渣後， 旋即被快速點燃，此時以脈衝方式送入高壓返料風，垂直料封管和返料器內的紅渣處於流化 態，部份紅渣被吹進爐膛，分布在先期鋪好在爐膛內的底渣之上。控制高壓返料風持續時間 和進煤速度，調整紅渣送出量與進煤量動態基本平衡，控制低風壓返料風的風壓、風溫和持 續時間，可以控制紅渣溫度，至此己形成可持續的準穩態紅渣發生和輸送過程，可待機逐漸 降低高溫返料風溫度(減少氣體燃料量/減小高溫空氣加熱器電流)。到向爐膛輸送的紅渣 總量與先期鋪好的底渣量大致相當或者更多時，可啟動一次風機，如床溫尚偏低可繼續產生 紅渣，向爐膛打入紅渣；如床溫已達標則可開始用主給煤機對流化床加煤，起動過程完成， 轉入正常運行狀態。
當採用高溫返料風方式時，返料風布風板(包括風帽)的材質應能夠長期在100(TC下安 全工作，如Cr28Ni20MoW 。
起動煤最好是無煙煤，也可以用貧煤、熱值較卨的煤矸石或者上述各煤種的混煤，起動 煤在紅渣發生器(旋風分離器)中，溫度80(TC到90(TC區間不能結焦和結渣，在高壓返料風 作用下，應表現良好的向下流化狀態。
如果要用褐煤做起動煤，紅渣發生器(旋風分離器)的預熱溫度應控制在45(TC左右，起 動煤進煤應少量多次，近乎連續進煤，高壓返料風較長時間使用，使褐煤在紅渣發生器內基 本處於流化狀態，在流化狀態下表面水分被烤乾，揮發份大部分燃燒，固定碳開始氣化燃燒， 紅渣溫度到80(TC左右，仍保持良好流化態，才有可能順利完成循環流化床鍋爐起動過程。對 高水份褐煤還要解決進煤易堵煤問題。
因為易結焦，易引起紅渣發生器(旋風分離器)超溫， 一般不選用高揮發份高熱值煙煤 做起動煤，如果要用，需摻入煤矸石、無煙煤、爐渣等改性。本發明不適合用煤泥、粉煤做 起動煤。.
對汽冷式或者水冷式旋風分離器應關注起動過程中用作紅渣發生器時，仍有必要的冷卻 條件，避免受熱面超溫。
本發明利用旋風分離器是一個易於升溫又耐高溫的有限空間，主要利用起動煤自身燃燒產生的熱量發生紅渣，又具備流態化向爐膛輸送紅渣的條件，布朗氣預熱、點火或者高溫返
料風只是一個必要的起動引燃條件，細小煤粒紅熱後發出的部分熱量已足夠燃點等量或者更
多的細小煤粒，成為一個可持續過程。本發明最大限度利用了點火煤自身的熱值，點火需要 的熱功率與高溫空氣點火系統相比大致要小一個數量級。
在役循環流化床鍋爐通常配有或者保留有點火燃油系統，在返料風道內近返料風布風板 部位裝置燃油燃燒器(包括油槍、調風器、點火槍、火焰檢測器等。)，在旋風分離器本體 中部(低於中心管下n)增加起動煤進煤口和起動煤上煤系統後，即可，以使用紅渣發生器 的方式起動循環流化床鍋爐。這種方式並不能做到無油起動，但是可以節油90%或更多，花 的投資最少，從技術經濟角度考慮不失為一種可選的方式。
在起動過程中將旋風分離器系統經改造用作紅渣發生器是本發明的核心，這裡所述改造 是廣義的，既包括對已投產的循環流化床鍋爐的改造，也包括對尚在圖板上或者生產線上的 循環流化床鍋爐增加前述功能。
高溫返料風可以是高溫空氣，由電加熱得到；高溫煙氣空氣混合物，由氣體燃料或輕油 在返料風風道內燃燒得到，氣體燃料可以是天然氣、LNG(液化天然氣)、煉油裂化氣、煉焦 煤氣，也可以是煤田氣。或者兩類氣體加熱點火方式的適當有利組合，只要能夠滿足本發明 生成紅渣用於循環流化床鍋爐起動過程的功能均屬於本發明保護範圍。
點火煤輸送選用倉泵正壓稀相輸送。輸送過程輸送風壓恆高於返料風壓.，輸送完成時， 輸煤管內潔淨，循環流化床鍋爐正常運行時隔離方便有效，無管內存煤被高溫煙氣點燃的危 險。設備較易布置，投資較少。
倉泵臺數等於旋風分離器臺數，倉泵容積宜取較小，少量多次。配套閥門宜採用金屬密 封的雙閘板閥。
倉泵輸送起動煤所需的壓縮空氣由廠用雜用壓縮空氣系統供氣。
具體實施例方式
例一 使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統配置布朗氣(氫氧氣)預熱、點火
組件
布朗氣(英文名為Browns Gas，又名氫氧氣)，是由澳大利亞科學家Yull BiDwn教授最早 提出，其定義為"嚴格地按照水(H20)分子式中氫氧摩爾當量配比，經專用設備電解產生的、 具有活性的氫氧混合氣體。"布朗氣通過電解水產生，即產即用，低壓下操作，可以近距離 輸送；布朗氣具有其它所有燃氣都無法實現的內爆特性，安全性良好，適合在循環流化床鍋 爐爐前使用；布朗氣燃燒時具有催化特性，氫、氧燃燒是典型的分支鏈鎖反應過程，當形成 一個分子的水時，就得到兩個新的活性H,可以有效加速C0的燃燒，C0正是煤燃燒過程中 最重要的中間產物。布朗氣燃燒時，火焰溫度隨被加熱物體材料的不同溫度，具有小同的燃 燒溫度，即"變溫特性"，布朗氣的火焰溫度在125。C 230(TC之間變動，布朗氣可以對循 環流化床鍋爐的某些部件和細小煤粒作柔和精確的升溫、點燃操作，並幫助煤中析出的揮發 份、C0燃盡。
本實施方式由以下子系統助成布朗氣發生、輸送、分配子系統;
紅渣發生子系統；
點火煤輸送子系統；
運行效率提升子系統；
監控子系統。
布朗氣發生、輸送、分配子系統由布朗氣發生器組、閥門、阻火器、布朗氣輸送管道、 爐前母管、真空泵、母管壓力傳感器等部件組成。布朗氣發生器組由多臺布朗氣發生器並聯 組成，每臺布朗氣發牛器出口接有出口閥和阻火器，布朗氣發生器組的總出力取決於循環流 化床鍋爐的額定出力、燃用煤種、備用容量等因素。因本發明採用母管制，對紅渣發生器逐 臺點火、穩燃，分時服務，當某臺紅渣發生器點火時可以用大熱功率去預熱、燃點該紅渣發 生器，點火成功進入穩燃狀態，布朗氣耗量大大減少，系統又口J以為下一紅渣發生器服務。 電站燃煤鍋爐一般不會同時啟動， 一套布朗氣發生器組可以為2臺，甚至更多臺循環流化床 鍋爐服務，與高溫空氣點火系統相比本發明電站燃煤鍋爐布朗氣(氫氧氣)點火系統將大大降 低總基建投資。
在輸送管道、爐前母管等較大空間充入布朗氣之前，應使用真空泵抽真空，以確保布朗 氣充入過程安全。布朗氣輸送管道、爐前母管等均採用無縫鋼管，不鏽鋼材質。平走的輸送 管道應有1%左右爬升坡度(布朗氣輸送方向)。全部管道架空布置，多點接地，各點接地良 好，避免靜電引發不可控的爆燃。管道連接採用焊接。
布朗氣發生器由低壓廠用變壓器供電，電解水產生布朗氣，布朗氣發生器自帶PLC，可以 無人值守24小時連續運行。母管壓力傳感器接入DCS (分布式控制系統)，各布朗氣發生器的 PLC和出口閥受DCS控制，使產氣量與用氣量平衡，自動維持母管壓力。布朗氣發生器組應布 置在室內，1.5m以上部位通風良好，冬季停運的布朗氣發生器應注意防凍。
紅渣發生子系統
本實施方式在旋風分離器本體下部、垂直料封管、返料器等部位裝有多套布朗氣預熱、 點火組件。在旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，該進煤口由耐熱合金鋼 製成，口內復蓋耐磨耐火材料，近旋風分離器lm處設置耐高溫的金屬密封的雙閘板閥。經 以上改造的旋風分離器系統在循環流化床鍋爐起動期間用作紅渣發生器。
每套布朗氣預熱、點火組件由布朗氣燃燒噴嘴、電火花發生器、高能點火器、阻火器、 布朗氣流量控制短管、燃燒噴嘴啟停電磁閥等部件組成。
布朗氣燃燒噴嘴按照安裝部位和用途的不同，可分成長焰型、短焰型、微焰型、笛型管 型、類笛型管型、錐面焰型等類型；本實施方式中，布朗氣燃燒噴嘴為高溫型。布朗氣燃燒 噴嘴的結構、形狀、材質應能夠抵抗、避免煤流的快速磨損；布朗氣燃燒噴嘴的結構、形狀 應能避免在布朗氣停用期間煤粉大量進入噴嘴、堵塞噴嘴；布朗氣燃燒噴嘴內布朗氣的流速 應頗高於布朗氣回火速度(11.2m/s)。布朗氣燃燒噴嘴可按上述要點設計、適配使用。
電火花發生器是一種微小功率連續電火花發生器，其火花塞安裝在布朗氣燃燒噴嘴出口 附近但不易被煤流磨損的部位，在燃燒噴嘴啟停電磁閥開啟前即投入，在燃燒噴嘴啟停電磁陶關閉後才停止，以確保布朗氣燃燒連續可靠而無需設置火檢。電火花發生器投/停受PLC(可 編程控制器)控制，並自帶投/停成功的反饋信號。電火花發生器一般用於點燃熱功率較小預 熱、點火組件。熱功率較大的預熱、點火組件用高能點火器點燃，以確保點燃布朗氣。熱功 率較大的布朗氣預熱、點火組件也可用電火花發生器先點燃小功率短焰型預熱、點火組件後 二級點燃。
布朗氣預熱、點火組件用的阻火器是一種使用粉末冶金不鏽鋼止火元件的焊接式阻火器， 可以多次連續阻火。
布朗氣預熱、點火組件控制短管可以是直流道，也可以是螺旋式流道，用於控制布朗氣 預熱、點火組件的流量，具有恆流作用，當一次風壓較大幅度變化時布朗氣流量可保持穩定。
為確保布朗氣預熱、點火組件關閉嚴密，2隻燃燒噴嘴啟停電磁閥串聯使用，不鏽鋼材 質，電磁線圈密封防爆，F級絕緣，停電關閉。
對汽冷式或者水冷式旋風分離器應關注起動過程中用作紅渣發生器時，有必要的冷卻條 件，避免受熱面超溫。
點火煤輸送子系統
點火煤輸送選用倉泵正壓稀相輸送。輸送過程輸送風壓恆高於返料風壓，輸送完成時， 輸煤管內潔淨，循環流化床鍋爐正常運行時隔離方便有效，無管內存煤被高溫煙氣點燃的危 險。設備較易布置，投資較少。
倉泵臺數等於旋風分離器臺數，倉泵容積宜取較小，少量多次。配套閥門宜採用金屬密 封的雙閘板閥。
倉泵輸送起動煤所需的壓縮空氣由廠用雜用壓縮空氣系統供氣。 運行效率提升，降低NOx排放子系統 一
在旋風分離器切向進口管、頂部出口管等部位裝有多套布朗氣預熱、點火組件。每套布 朗氣預熱、點火組件由布朗氣燃燒噴嘴、燃燒噴嘴啟停電磁閥、布朗氣流量控制短管、阻火 器等部件組成。在循環流化床鍋爐中、高負荷時，注入的布朗氣燃燒時具有的催化特性，可
以有效加速co的燃燒，明顯降低燃煤鍋爐q4、 q3、 q2損失，提高鍋爐運行效率，降低
NOx排放。在循環流化床鍋爐低負荷時，床溫過低會嚴重影響鍋爐燃燒穩定和運行效率，適
時打開旋風分離器上的進煤口並投入布朗氣可以有效提高床溫，提升鍋爐運行效率和穩定燃 燒過程。
監控子系統 '
各臺布朗氣發生器自帶的PLC和出口閥，受DCS (分布式控制系統)控制，自動維持母管壓 力。操作員可以通過DCS的操作員站對各臺布朗氣發生器實時監控，取得各臺布朗氣發生器實 時功耗和指定時間間隔內的電耗。
在每個旋風分離器上裝有多點溫度傳感器用於對多點預熱及紅渣發生、輸送過程進行監控。
在每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關進DCS，在起動狀態，當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。
本實施方式使用布朗氣(氫氧氣)預熱、點火的紅渣發生器的循環流化床鍋爐點火系統提 供了一種實用的循環流化床鍋爐用的無油點火系統。
* 適用於燃用各種煤種的各種型號的循環流化床鍋爐。
* 布朗氣通過電解水產生，即產即用，低壓下操作，可以少量存儲和近距離輸送，一 套布朗氣發生器組可以為2臺，甚至更多臺循環流化床鍋爐服務。
* 布朗氣具有內爆特性，安全性良好，適合在循環流化床鍋爐爐前使用。
* 布朗氣易於分配、易於控制、易於點火，布朗氣母管壓力恆高於高壓返料風風壓， 在各旋風分離器上方便裝設多套布朗氣點火組件。布朗氣燃燒噴嘴、電火花發生器 易於避免紅渣損害。
* 布朗氣燃燒時，火焰溫度隨被加熱物體材料的不同溫度，具有不同的燃燒溫度，可 以對循環流化床鍋爐旋風分離器的特定部位作柔和精確的預熱升溫操作。
* 在旋風分離器本體下部、垂直料封管上、返料器等部位裝有多套布朗氣預熱、點火 組件。在旋風分離器本體屮部增加進煤口。在循環流化床鍋爐起動期間旋風分離器 用作紅渣發生器，為起動過程提供80(TC以上數量足夠的紅渣。起動過程完成後，旋 風分離器恢復原有功能。
*循環流化床鍋爐中、高負荷時，在旋風分離器切向進口管、頂部出口管等部位注入 布朗氣，布朗氣燃燒時具有的催化特性可以有效加速CO的燃燒，明顯降低燃煤鍋
爐q4、 q3、 q2損失，提高鍋爐運行效率。
在循環流化床鍋爐低負荷時，床溫過低會嚴重影響鍋爐運行效率，適時打開旋風分
離器上的進煤口並投入布朗氣可以有效提高床溫，提升鍋爐運行效率。 *倉泵正壓稀相輸送系統，將起動煤送入紅渣發生器，設備較易布置，投資較少。
紅渣發生、輸送過程受DCS (分布式控制系統)控制。
各臺布朗氣發生器自帶PLC和出口閥，受DCS控制，自動維持母管壓力。
例二使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統配置氣體燃料燃燒器 提供了一種實用的循環流化床鍋爐用的無油點火系統。 本實施方式在每個旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，該進煤口由耐
熱合金鋼製成，口內復蓋耐磨耐火材料，近旋風分離器lm處設置耐高溫的金屬密封的雙閘 板閥。每個旋風分離器配一套倉泵正壓稀相輸送系統，在DCS監控下把起動煤從起動煤倉輸 送到旋風分離器的起動煤進煤口 。在返料風道內近返料風布風板部位裝置氣體燃料燃燒器。
(包括燃氣噴嘴、燃氣空氣預混器、燃氣流量調節閥、燃氣快速關斷閥、空氣調節擋板、點 火槍、火焰檢測器等。)
本實施方式的氣體燃料可以是天然氣、LNG(液化天然氣)、煉油裂化氣、煉焦煤氣，也 可以是煤田氣。只要有足夠高的熱值，能夠產生90(TC以上的煙氣空氣混合物，引燃並支持起 動煤燃燒，產生80(TC以上數量足夠的紅渣即可。
在每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS，在起動狀態，當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器系統上裝有多點 溫度傳感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。
適用於燃用各種煤種的循環流化床鍋爐。
氣體燃料可以是天然氣、LNG(液化天然氣)、煉油裂化氣、煉焦煤氣，也可以是煤 田氣。如有近便氣源，投資較少。
返料風布風板(包括風帽)的材質應能夠長期在100(TC下安全工作。
在每個旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，在返料風道內近返料 風布風板部位裝置氣體燃料燃燒器，在循環流化床鍋爐起動期間旋風分離器可用作 紅渣發生器，為起動過程提供80(TC以上數量足夠的紅渣。起動過程完成後，旋風分 離器恢復原有功能。
在循環流化床鍋爐低負荷時，床溫過低會嚴重影響鍋爐運行效率，適時打開旋風分 離器上的進煤口並投入氣體燃料燃燒器可以有效提高床溫，提升鍋爐運行效率。
倉泵正壓稀相輸送系統，將起動煤送入紅渣發生器，—設備較易布置，投資較少。
*每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS，在起動狀 態，當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器 系統上裝有多點溫度傳感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。
紅渣發生、輸送過程受DCS (分布式控制系統)控制。
例三使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統配置高溫空氣加熱器 提供了一種實用的循環流化床鍋爐用的無油點火系統。
本實施方式在每個旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，該進煤口由耐 熱合金鋼製成，口內復蓋耐磨耐火材料，近旋風分離器lm處設置耐高溫的金屬密封的雙閘 板閥。每個旋風分離器配一套倉泵正壓稀相輸送系統，在DCS監控下把起動煤從起動煤倉輸 送到旋風分離器的起動煤進煤口。在返料風道內裝置高溫空氣加熱器(中頻感應加熱或者低 壓電阻加熱)，提供高溫返料風。加熱器的電流受DCS控制使低壓返料風進布風板的溫度在900 'C以上。
在每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS，在起動狀態， 當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器系統上裝有多點 溫度傳感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。
適用於燃用各種煤種的循環流化床鍋爐。
在返料風道內裝置高溫空氣加熱器(中頻感應加熱或者低壓電阻加熱)，提供高溫 返料風，溫度在900'C以上。
返料風布風板(包括風帽)的材質應能夠長期在IOO(TC下安全工作。
在每個旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，在循環流化床鍋爐起 動期間旋風分離器可用作紅渣發生器，為起動過程提供80CTC以上數量足夠的紅渣。 起動過程完成後，旋風分離器恢復原有功能。
在循環流化床鍋爐低負荷時，床溫過低會嚴重影響鍋爐運行效率，適時打開旋風分 離器上的進煤口並投入高溫空氣加熱器可以有效提高床溫，提升鍋爐運行效率。 倉泵正壓稀相輸送系統，將起動煤送入紅渣發生器，設備較易布置，投資較少。 *每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS,在起動狀 態，當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器 系統上裝有多點溫度傳感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。
例四使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐少油點火系統配置輕油燃燒器' 提供了一種實用的循環流化床鍋爐用的少油點火系統，節油率約90% 。 本實施方式適用於已經配有點火輕油系統的在役循環流化床鍋爐。
本實施方式在每個旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，該進煤口由耐 熱合金鋼製成，口內復蓋耐磨耐火材料，近旋風分離器lm處設置耐高溫的金屬密封的雙閘 板閥。每個旋風分離器配一套倉泵正壓稀相輸送系統，在DCS監控下把起動煤從起動煤倉輸 送到旋風分離器的起動煤進煤口。在返料風道內近返料風布風板部位裝置輕油燃燒器。(包 括油槍、調風器、點火槍、火焰檢測器等。)，對老機組可以利用原有的輕油系統，拆用原 有的主床下的輕油燃燒器。
在每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS，在起動狀態， 當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器系統上裝有多點 溫度傳感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。
適用於燃用各種煤種的循環流化床鍋爐。
節油率約90% ，少油起動。
在返料風道內裝置輕油燃燒器，提供高溫返料風，溫度在800至90(TC 。
返料風布風板(包括風帽)的材質應能夠長期在IOO(TC下安全工作。
在每個旋風分離器本體中部(低於中心管下口)增加進煤口，在返料風道內近返料 風布風板部位裝置輕油燃燒器，在循環流化床鍋爐起動期間旋風分離器可用作紅渣 發生器，為起動過程提供80(TC以上數量足夠的紅渣。起動過程完成後，旋風分離器 恢復原有功能。
在循環流化床鍋爐低負荷時，床溫過低會嚴重影響鍋爐運行效率，適時打開旋風分
離器上的進煤口並投入輕油燃燒器可以有效提高床溫，提升鍋爐運行效率。
倉泵正壓稀相輸送系統，將起動煤送入紅渣發生器，設備較易布置，投資較少。
每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS，在起動狀 態，當料位低信號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器 系統上裝有多點溫度傳感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。


圖l 現有技術循環流化床鍋爐無油點火系統
圖2 例一 使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統配置布朗氣(氫氧氣)預熱、 點火組件大型循環流化床鍋爐配有3個或者更多個旋風分離器，圖2中僅畫出一個旋風分離器，一 個倉泵示意，未畫出的旋風分離器、倉泵，相同方式處理。
倉泵正常工作必需的進料閥、出料閥、進氣閥、調節閥等未在圖中標出。
圖3 布朗氣發生、輸送、分配子系統
圖4 例二使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統配置氣體燃料燃燒器 大型循環流化床鍋爐配有3個或者更多個旋風分離器，圖2中僅畫出一個旋風分離器，一 t倉泵示意，未畫出的旋風分離器、倉泵，相同方式處理。
倉泵正常工作必需的進料閥、出料閥、進氣闊、調節閥等未在圖中標出。
圖5例三使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統配置高溫空氣加熱器 人型循環流化床鍋爐配有3個或者更多個旋風分離器，圖2屮僅畫出一個旋風分離器，一 t倉泵示意，未畫出的旋風分離器、倉泵，相同方式處理。
倉泵正常工作必需的進料閥、出料閥、進氣閥、調節閥等未在圖中標出。
圖6例四使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐少油點火系統配置輕油燃燒器 大型循環流化床鍋爐配有3個或者更多個旋風分離器，圖2中僅畫出一個旋風分離器，一 t倉泵示意，未畫出的旋風分離器、倉泵，相同方式處理。
倉泵正常工作必需的進料閥、出料闊、進氣閥、調節闊等未在圖中標出。
在圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6中:
1爐膛
5垂直料封管 10煙囪 15燃煤倉 19上二次風口 22 —次風門 25布朗氣預熱、點火組件 28起動煤倉 29倉泵
32布朗氣發生器 33閥門 37爐前母管
2切向進口管 6返料器 11除塵器 16石灰石倉 20下二次風U 23高溫一次風門
3中心出口管 4旋風分離器本體
7返料管 8尾部煙道 9空氣預熱器
12 —次風機13送風機 14引風機
17主給煤機18冷渣排渣裝置
21大功率卨'溫空氣加熱器 24調速羅茨風機 26氣體燃料燃燒器 27輕油燃燒器
30雙閘板閥 31高溫空氣加熱器
34阻火器 35真空泵 36輸氣管
權利要求
1一種循環流化床鍋爐用的無油點火系統，其特徵在於對旋風分離器加以改造，在循環流化床鍋爐起動期間用作紅渣發生器，為起動過程提供800℃以上數量足夠的紅渣點燃燃煤循環流化床鍋爐，實現循環流化床鍋爐無油啟動。起動過程完成後，旋風分離器原有功能不受影響。
2 —種循環流化床鍋爐用的無油點火系統，其特徵在於在旋風分離器本體中部(低於中心 管下口)增加起動煤進煤口，近旋風分離器lm處的進煤管上設置耐高溫的金屬密封的雙 閘板閥，採用倉泵正壓稀相輸送將點火煤送入，輸送過程中輸送風壓恆高於返料風壓，輸 送完成時，輸煤管內潔淨無存煤。對有多個旋風分離器的循環流化床鍋爐，倉泵個數等於 旋風分離器個數。
3 —種循環流化床鍋爐用的無油點火系統，其特徵在於在每個旋風分離器本體近垂直料封管處裝有2點氣阻式料位開關，進DCS (分布式控制系統)，在起動狀態，當料位低信 號發出，DCS控制倉泵正壓稀相輸送系統上煤。在每個旋風分離器系統上裝有多點溫度傳 感器用於對紅渣發生、輸送過程進行監控。
4 一種循環流化床鍋爐用的無油點火系統，其特徵在於控制低風壓返料風的風壓和持續時間控制紅渣溫度。控制高壓返料風脈衝持續時間和進煤速度，調整紅渣送出量與進煤量動態基本平衡。
5 —種循環流化床鍋爐用的無油點火系統，其特徵在於當採用高溫返料風方式時，返料風 布風板(包括風帽)的材質應能夠長期在1000。C下安全工作，如Cr28Ni20MoW 。
6 —種循環流化床鍋爐用的無油點火系統，其特徵在於在旋風分離器本體下部、垂直料封 管、返料器、旋風分離器切向進口管、頂部出口管等部位等部位裝有多套布朗氣預熱、點 火組件。
7 —種循環流化床鍋爐用的無油點火系統其特徵在於在循環流化床鍋爐中、高負荷時，注入的布朗氣燃燒時具有的催化特性，可以有效加速co的燃燒，.明顯降低燃煤鍋爐q4、 qs、 q2損失，提高鍋爐運行效率。在循環流化床鍋爐低負荷時，床溫過低會嚴重影響鍋 爐燃燒穩定和運行效率，適時打開旋風分離器上的進煤口並投入布朗氣可以有效提高床 溫，提升鍋爐運行效率和穩定燃燒過程。
8 —種循環流化床鍋爐用的無油點火系統其特徵在於在返料風道內近返料風布風板部位裝置氣體燃料燃燒器(包括燃氣噴嘴、燃氣空氣預混器、燃氣流量調節閥、燃氣快速關斷閥、空氣調節擋板、點火槍、火焰檢測器等。)。氣體燃料可以是天然氣、LNG(液'化天然氣)、 煉油裂化氣、煉焦煤氣，也可以是煤PR氣，應有足夠高的熱值，能夠產生90(TC以上的煙 氣空氣混合物，引燃並支持起動煤燃燒，產生80(TC以上數量足夠的紅渣。
9 一種循環流化床鍋爐用的無油點火系統其特徵在於在返料風道內裝置高溫空氣加熱器(中頻感應加熱或者低壓電阻加熱)，提供高溫返料風。加熱器的電流受DCS控制使低壓 返料風進布風板時的溫度在900。C以上。
10 —種循環流化床鍋爐用的少油點火系統其特徵在於在返料風道內近返料風布風板部位裝 置輕油燃燒器(包括油槍、調風器、點火槍、火焰檢測器等。)。對老機組可以利用原有 的輕油系統，拆用原有的主床下的輕油燃燒器。
全文摘要
使用紅渣發生器的循環流化床鍋爐無油點火系統利用旋風分離器是一個易於升溫、耐高溫的有限空間，又具備流態化向爐膛輸送紅渣的條件，在起動期間用作紅渣發生器，提供800℃以上數量足夠的紅渣點燃循環流化床鍋爐，實現無油啟動。起動過程完成後旋風分離器原有功能不受影響。本發明最大限度利用了點火煤自身的熱值，氣體燃料或電加熱只是一個必要的起動引燃條件，細小煤粒紅熱後發出的部分熱量已足夠燃點等量或者更多的細小煤粒。氣體燃料可以是布朗氣、天然氣、LNG、煉油裂化氣、煉焦煤氣、煤田氣。已經配有點火輕油系統的在役循環流化床鍋爐，也可使用輕油做起動引燃燃料，構成一個實用的少油點火系統。
文檔編號B04C5/00GK101532663SQ200910014730
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月2日 優先權日2009年3月2日
發明者章禮道 申請人:章禮道