[其他]带预燃室的沸腾炉床层中点火技术

说明书

本发明涉及沸腾炉点火（启动）技术或工艺。

沸腾燃烧锅炉（简称沸腾炉）具有能燃烧劣质煤及煤矸石、NOx污染较轻、SOx的污染可采用炉内脱硫的方式较方便地治理等许多优点。故为世界各工业国大力发展和应用。我国的沸腾炉发展较为迅速，总容量和台数据世界前列。但是，沸腾炉冷炉点火较为困难，影响了沸腾炉的发展和应用，也是沸腾炉进一步发展必须解决的一项关键技术。关于沸腾炉的点火技术、目前国内仍有部分沸腾炉沿用传统的“固定态点火”技术，即点火时料层不沸腾，用木材或油加热料层，在升温过程中加风加煤，直到稳定燃烧温度，此种点火技术的劳动强度很大，点火时间长，操作难于掌握，耗能多。据一九八三年八月在北京召开的“国际沸腾燃烧及应用技术会议”文献和通过“国际联机检索”。查阅近十五年的专利及有关文献资料表明，现国内、外普遍采用“沸腾态床面油（气）枪点火”技术，即将燃油（气）喷入炉膛，在沸腾的料层上面燃烧，加热炉料，达到着火、燃烧的温度，这种点火技术虽然缩短了点火时间，减轻了劳动强度，但点火的成功率不高，易烧坏设备，沸腾床内局部结渣，耗油（气）量多，点火过程难于调节、控制。近年来，日本、英国、瑞典等还研究了从布风板下将900℃左右的热烟和空气混合气送入沸腾床的“床下热烟点火”技术，如US4378206。这种点火技术要求布风板制成水冷夹层，风帽需用耐热合金钢制造，风管用耐火衬，因而使锅炉结构复杂，投资较大，很不经济。本发明旨在提高点火的成功率，节油（气）省能，点火过程的调节控制简便，易于实现自动化，降低劳动强度，提高设备安全性，提高锅炉寿命，使沸腾炉的冷炉点火容易而经济。

以下将结合附图对本发明作详细的描述。

附图1是本发明的点火系统图。

本发明是“带预燃室的沸腾炉床层中点火技术”，即利用一个很小的预燃室〔5〕，使油（或天然气）在预燃室〔5〕中完全燃烧，产生1300℃～1600℃的高温烟气及火焰，经过渡烟管，以30～50米/秒的速度，从沸腾炉〔1〕的侧面（或四周）直接送入沸腾着的料层〔2〕中间，加热冷床料至着火和燃烧温度。点火用燃油（或天然气）从油箱（或贮气缸）〔13〕引出，经过滤器〔12〕、油泵（或气泵）〔11〕和稳压缸〔10〕，送入点火燃烧器〔8〕，在预燃室〔5〕中完全燃烧。预燃室〔5〕燃烧所需空气由点火风机〔9〕提供。预燃室〔5〕的点火用点火枪〔7〕实现。点火过程中沸腾炉〔1〕的料层〔2〕处于沸腾状态，其沸腾风由沸腾风机〔4〕经沸腾风室〔3〕提供。预燃室容积热负荷为3.5×10⁶～8.5×10⁶大卡/米³·时，其最佳值为5.5×10⁶～8×10⁶大卡/米³·时，入炉高温烟气及火焰的最佳温度为1450℃～1550℃，最佳速度为35～45米/秒。由于高温烟气及火焰是从炉的侧面或炉墙的四周直接送入沸腾着的料层〔2〕中间，有利于料层〔2〕内部的横向混合，增强其热交换，使热量得以充分利用，能迅速而均匀地加热炉料，达到着火和燃烧温度，当床温达550℃～650℃时，停止预燃室〔5〕工作。并投入给煤机，即送煤入炉以维持稳定燃烧。点火热负荷用我们研究总结的专门方法进行热平衡计算确定，根据计算确定的点火热负荷来确定预燃室〔5〕的容积热负荷。预燃室〔5〕为圆型（或方型），圆型预燃室的高径比（或方型预燃室的高宽比）根据预燃室〔5〕的容积热负荷和燃烧过剩空气系数来确定。燃烧过剩空气系数既要保证油（或天然气）的完全燃烧，又要保持预燃室〔5〕的温度为1300℃～1600℃。总的入炉高温烟气及火焰量由点火热负荷和预燃室〔5〕的燃烧过剩空气系数来控制。入炉过渡烟管的中心线在风帽小眼上方（或布风装置上方）150～280毫米高处，以便高温烟气及火焰能直接送入料层〔2〕中间。点火用床料由引子煤屑和沸腾炉灰组成，其中引子煤屑的重量百分比为20%～40%，最佳为25%～35%，床料粒径为0.001～10毫米。点火前，沸腾床的静止料层厚度为300～500毫米，并应淹没过渡烟管上缘50～150毫米。在点火过程中，沸腾风速应控制在临界沸腾风速附近。由于本发明是将高温烟气及火焰直接送入料层〔2〕中间，既有利于料层〔2〕内部的横向混合，使热交换加强，床温均匀升高，布风装置和炉墙不会烧坏，过热器不会超温，从而提高了设备的安全性和可靠性，又不会干扰床内的沸腾质量;料层温升均匀、平稳，炉膛不会发生“爆燃”，床层不会发生结渣现象。本点火系统的装置简单，投资少，操作简便，调节控制性能好，易于实现自动化。