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系。CFB鍋爐點火期間，床料不斷被加熱，當床料溫度達到碳的著火溫度時，床料里面的碳就會著火。流化床鍋爐床料是被整體加熱的，整個床面床料的溫度相差不大，著火時可能整個床面床料整體著火，短時間釋放的熱量相當巨大。例如，某電廠200MW循環(huán)流化床鍋爐設計煤種的發(fā)熱量為3633kcal/kg，設計額定負荷下燃煤量為143.5t/h，爐膛床面面積為113m2。正常點火時床料厚度為1000mm，床料密度2.3g/cm3，假定床料含碳量為5%時，床料中可燃物著火后在30s內(nèi)全部燃燒完，那么，這相當于瞬時有1558t/h的純碳燃燒，折算成設計煤種煤流量為3375t/h，是滿負荷下設計煤流量的23.5倍。并且在點火初期，鍋爐的負荷很小，如此多的熱量瞬時釋放，鍋爐吸收不了，就會使床溫急劇升高，嚴重時導致結(jié)焦，甚至燒壞風帽。
　　CFB鍋爐爆燃和鍋爐的啟動點火方式有很大的關系。采用床下點火方式比床上點火方式出現(xiàn)爆燃的可能性要大的多。這是因為采用床下風道燃燒器點火時，油槍燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣與流化用一次風混合后形成熱煙氣，熱煙氣還會在風室里進一步混合，然后才穿過布風板對床料進行加熱。這樣熱煙氣對整個床面的床料加熱比較均勻。而采用床上點火方式時，油槍燃燒產(chǎn)生的熱煙氣直接加熱床料，由于點火二次風噴射范圍有限，只對局部床料進行加熱，然后再通過床料流化傳熱擴散，使整個床面的床溫都升高。整個床面溫度分布不及采用床下油槍點火時均勻。對于床下油槍點火時床料溫度均勻上升，當達到床料中可燃物的著火溫度時，整個床面床料中的可燃物就會整體迅速燃燒，釋放出大量的熱量。而對于床上油槍點火方式，即使油槍附近的床料已著火，但周圍床料溫度相對較低，還沒達到著火溫度，這樣周邊床料可以對油槍附近已著火床料起到冷卻作用。采用床上油槍點火時床料中可燃物的著火燃燒過程是：油槍附近床料可燃物著火燃燒→周邊對其混合冷卻→周邊床料升溫著火→整個床面床料可燃物逐漸完全燃燒。這相對于床下油槍點火方式的床料整體同時燃燒而言，是一種局部到局部的燃燒過程，是一個較緩慢的能量釋放過程。因此，床上油槍點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系，如投煤溫度偏低，投煤后，煤沒能完全燃燒，并且從開始投煤到可以正常連續(xù)投煤這段時間持續(xù)較長。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，當溫度達到固定碳的著火溫度后，就會在極短的時間內(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，也會引發(fā)爆燃現(xiàn)象。