循環(huán)流化床鍋爐爆燃的原因分析

    CFB鍋爐爆燃與床料中可燃物含量有密切關(guān)系。CFB鍋爐點(diǎn)火期間，床料不斷被加熱，當(dāng)床料溫度達(dá)到碳的著火溫度時(shí)，床料里面的碳就會(huì)著火。流化床鍋爐床料是被整體加熱的，整個(gè)床面床料的溫度相差不大，著火時(shí)可能整個(gè)床面床料整體著火，短時(shí)間釋放的熱量相當(dāng)巨大。例如，某電廠200MW循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)煤種的發(fā)熱量為3633kcal/kg，設(shè)計(jì)額定負(fù)荷下燃煤量為143.5t/h，爐膛床面面積為113m2。正常點(diǎn)火時(shí)床料厚度為1000mm，床料密度2.3g/cm3，假定床料含碳量為5%時(shí)，床料中可燃物著火后在30s內(nèi)全部燃燒完，那么，這相當(dāng)于瞬時(shí)有1558t/h的純碳燃燒，折算成設(shè)計(jì)煤種煤流量為3375t/h，是滿負(fù)荷下設(shè)計(jì)煤流量的23.5倍。并且在點(diǎn)火初期，鍋爐的負(fù)荷很小，如此多的熱量瞬時(shí)釋放，鍋爐吸收不了，就會(huì)使床溫急劇升高，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致結(jié)焦，甚至燒壞風(fēng)帽。
　　CFB鍋爐爆燃和鍋爐的啟動(dòng)點(diǎn)火方式有很大的關(guān)系。采用床下點(diǎn)火方式比床上點(diǎn)火方式出現(xiàn)爆燃的可能性要大的多。這是因?yàn)椴捎么蚕嘛L(fēng)道燃燒器點(diǎn)火時(shí)，油槍燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c流化用一次風(fēng)混合后形成熱煙氣，熱煙氣還會(huì)在風(fēng)室里進(jìn)一步混合，然后才穿過(guò)布風(fēng)板對(duì)床料進(jìn)行加熱。這樣熱煙氣對(duì)整個(gè)床面的床料加熱比較均勻。而采用床上點(diǎn)火方式時(shí)，油槍燃燒產(chǎn)生的熱煙氣直接加熱床料，由于點(diǎn)火二次風(fēng)噴射范圍有限，只對(duì)局部床料進(jìn)行加熱，然后再通過(guò)床料流化傳熱擴(kuò)散，使整個(gè)床面的床溫都升高。整個(gè)床面溫度分布不及采用床下油槍點(diǎn)火時(shí)均勻。對(duì)于床下油槍點(diǎn)火時(shí)床料溫度均勻上升，當(dāng)達(dá)到床料中可燃物的著火溫度時(shí)，整個(gè)床面床料中的可燃物就會(huì)整體迅速燃燒，釋放出大量的熱量。而對(duì)于床上油槍點(diǎn)火方式，即使油槍附近的床料已著火，但周圍床料溫度相對(duì)較低，還沒(méi)達(dá)到著火溫度，這樣周邊床料可以對(duì)油槍附近已著火床料起到冷卻作用。采用床上油槍點(diǎn)火時(shí)床料中可燃物的著火燃燒過(guò)程是：油槍附近床料可燃物著火燃燒→周邊對(duì)其混合冷卻→周邊床料升溫著火→整個(gè)床面床料可燃物逐漸完全燃燒。這相對(duì)于床下油槍點(diǎn)火方式的床料整體同時(shí)燃燒而言，是一種局部到局部的燃燒過(guò)程，是一個(gè)較緩慢的能量釋放過(guò)程。因此，床上油槍點(diǎn)火方式一般不容易出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。
　　CFB鍋爐爆燃還與投煤溫度有密切關(guān)系，如投煤溫度偏低，投煤后，煤沒(méi)能完全燃燒，并且從開始投煤到可以正常連續(xù)投煤這段時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)。這樣大量的煤僅燃燒了揮發(fā)份，大量的固定碳在床料中不斷積聚，當(dāng)溫度達(dá)到固定碳的著火溫度后，就會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)迅速燃燒，造成爆燃。
　　另外如油槍霧化片堵塞，油槍霧化不良，油滴直接滴到床料上面大量積累時(shí)，也會(huì)引發(fā)爆燃現(xiàn)象。