循环流化床锅炉点火过程中,返料建立后再投煤是保证燃烧稳定与运行安全的关键操作。返料系统未正常投入前直接投煤,容易造成床温波动、局部超温、结焦甚至熄火。本文从返料作用、点火阶段特性和运行控制角度说明这一操作顺序的原因。
循环流化床锅炉的点火过程通常分为底料加热、投煤着火和过渡到正常运行三个阶段。在底料加热阶段,床料被一次风流化并逐步升温。当床温达到煤的着火温度后,开始少量投煤。此时如果返料系统尚未建立正常循环,炉内物料循环量不足,床料热容量小,局部煤粒燃烧释放的热量难以迅速分散,容易形成热点。热点一旦扩展,可能造成床层局部超温结焦,威胁设备安全。
返料系统的作用是将分离器捕集的高温固体物料送回炉膛。返料正常投入后,大量高温循环灰进入密相区,能够显著提高床层热容量和温度均匀性。高温循环灰携带的热量使床温分布更加均衡,减少局部低温区和高温区。同时,循环灰的加入提高了炉内物料浓度,延长了煤粒在炉内的停留时间,有利于煤粒充分燃尽,降低不完全燃烧损失。
在点火投煤初期,床温尚不稳定,煤的着火和燃烧过程波动较大。如果返料未建立,炉内物料量少,抗扰动能力差,少量给煤量变化或煤质波动就可能引起床温大幅波动。返料正常后,大量循环灰形成热缓冲,能够吸收燃烧波动产生的热量变化,使床温变化平缓。这样既有利于运行人员控制投煤速率,也能防止因床温骤升导致结焦或因床温骤降导致熄火。
此外,返料系统未正常投入时,分离器内可能积存未燃尽煤粒和可燃气体。如果此时大量投煤,分离器内温度升高,可能引发二次燃烧,造成分离器或返料器超温损坏。返料建立后,分离器内的物料被及时送回炉膛,减少了可燃物在分离器内积聚的风险。
实际运行中,通常要求返料器温度达到一定值且返料风压正常后,才逐步增加给煤量。返料温度一般应接近或略低于床温,返料风量需保证物料流化顺畅,不堵塞、不结焦。运行人员应密切监视返料器压差、温度及床温变化,确认返料循环稳定后再提高投煤速率。若返料迟迟不能建立,应检查返料风室是否堵塞、返料器是否有结焦或分离器效率是否下降,排除故障后方可继续投煤。
综上所述,锅炉点火后先建立返料再投煤,是为了利用高温循环灰提高床层热容量和温度均匀性,增强燃烧稳定性,防止局部超温结焦和熄火,同时降低分离器内二次燃烧风险。这一操作顺序是循环流化床锅炉安全点火、平稳过渡到正常运行的重要保障。