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使炉膛底部密相区可不设或少设埋管受热面,免除了埋管磨损问题;④在同样条件下(Ca/S≈2),可获得较高的脱硫效率(≥90%)。此外循环床燃烧仍具有鼓泡流化床的其他技术特点。
循环流化床燃烧克服了鼓泡流化床燃烧的不足之处,但在燃烧系统的构成上增加了体积庞大的高温循环灰分离器及回灰控制系统,且仍然存在N2O的排放问题。
3.2 炉膛爆炸事故
锅炉炉膛或烟道内燃料突然强烈燃烧或熄火,燃气压力骤增或骤减,超过炉墙或烟道内所能承受能力而造成破裂的事故。有外爆和内爆两种,前者是炉膛或烟道内聚集的可燃混合物被引燃,导致急剧不可控的爆炸性燃烧,燃气体积迅速膨胀,使炉墙或烟道向外爆裂。后者是炉膛灭火,烟气体积随温度降低迅速减小,这时,如送、引风机调整不当引风机抽力瞬间过大,使炉墙或烟道承受很大的负压力而向内爆裂(大容量锅炉易出现此问题)。爆裂危害很大,特别是外爆,不仅会造成炉膛或烟道破裂,锅炉的钢架弯曲或断裂,也会使有关的受热面管子破坏和造成人身伤亡,修复工作困难,停用时间长,直接和间接损失都很大。
爆炸原因 外爆起因主要是炉膛灭火处理不当,继续送入燃料,使炉内燃料与空气比(即煤粉浓度)增大,达到一定程度并被引燃形成爆炸。目前对锅炉的炉膛结构部件(包括炉墙包壳,水冷壁刚性梁,水冷壁与冷灰斗的连接部分)、烟道的设计瞬态承压能力,国内外均按不超过±8.7Kpa考虑,即使如此,也不能承受煤粉爆然所产生的压力。另外,爆炸的强烈程度和规模取决于点燃时的可燃物量和瞬间混入的空气量。在煤粉炉中,当煤粉/空气混合物浓度处于0.3~0.6kg/m3时,爆炸的可能性和危害性就很大,浓度大于1 kg/m3时,爆炸产生的压力反而见效,小于0.1 kg/m3时,一般不会爆炸。气粉混合物中相对含氧量,对可爆性也有影响,含氧量的比例越大,爆炸的可能性越大,产生的爆炸力越强,含氧量小于14%时,一般无爆炸危险。其次是在炉内已积存的燃料被突然引燃而爆燃,如点火前已有油、可燃气体或煤粉漏入炉膛,未进行吹扫即点火,或反复点火未成功,以及油枪雾化不良、点火能量小,锅炉长期在低负荷下运行、个别燃烧器灭火等,都可能在锅炉内不同部位上积存燃料,当这些积存的燃料,被增大的通风或吹灰等扰动时也会形成爆燃。运行中媒质变化、风煤比失调以及给粉自流,燃料、空气瞬间中断等,都可能引起灭火和爆炸事故。发生内爆的原因主要是炉膛灭火、燃料中断,还有可能是送风机跳闸和起、停炉过程中操作不
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当,使炉内平衡通风破坏,瞬间负压过大等。
预防措施 主要是防止炉膛灭火及灭火后能正确处理,停止向炉内送入燃料,进行吹扫后再按规定点火。另外应根据锅炉容量的大小,设置炉膛安全监控系统,如炉膛压力保护和火焰监视器等。对较大容量的锅炉应配置较完善的炉膛安全监控系统,它具有对炉膛火焰监视、报警、自动定时吹扫以及炉膛压力保护、灭火保护、自动切除燃料(MFT)等功能,是防止炉膛外爆最有效的手段之一。在防止内爆方面,除对炉膛和烟道的强度设计应考虑低烟气流量下引风机可能产生的最大抽力外,在控制系统上应对炉膛压力信号传诵给引风机的控制系统,使其在负压过大时直接闭锁和减载,以降低内爆的可能性。
3.3 燃烧熄火
流化床燃烷是介于层燃燃烧与煤粉悬浮燃烧之间的一种燃烧方式。层燃燃烧不容易产生熄火事故;煤粉悬浮燃烧容易产生燃烧熄火事故,只要停止给粉,马上就有熄火的危险。流化床燃烧发生熄火的危险处于层燃燃烧和煤粉燃烧之间。
流化床燃烧的熄火主要是由于断煤引起的。流化床燃烧时,床中有大量灼热的床料,床温—般为850—1050oC,床料中95%以上是热灰渣,5%左右是可燃物质,主要是焦炭。而每分钟加入燃烧空中的新燃料只占床料的1%左右。大量的热床料为惰性物质灰渣,它不与新加入的燃料争夺氧气。相反为新燃料的加热、着火燃烧提供了丰富的热量。所以,在循环流化床燃烧过程中,新加入燃料的着火和燃烧条件是最好的。当循环流化床燃烧发生短时断煤时,床料中的5%左右的可燃物质还能维持3—5min的燃烧。因此,循环流化床燃烧过程中,只要保持