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通用烘爐方案
1 前言
循環(huán)流化床(CFB)鍋爐運行中，爐膛及物料循環(huán)系統(tǒng)內襯表面長期承受高濃度循環(huán)固體爐料沖刷，對耐火耐磨內襯材料的性能提出了嚴格的要求。耐火耐磨內襯材料施工后的烘干過程直接關系到內襯材料的施工質量和性能。傳統(tǒng)的燃木柴加啟動油燃燒器的烘爐方法已經難以用于大型CFB鍋爐烘爐。哈爾濱新富華烘爐技術服務公司采用新的烘爐工藝——高溫煙氣(熱煙氣)烘爐法，完全滿足了大型CFB鍋爐烘爐的要求。實踐證實熱煙氣烘爐法不僅能確保烘爐質量，還能省工、省時、省(燃)料是目前****進的烘爐工藝。
一般來說，烘爐就是通過分階段地加熱升溫、恒溫烘烤，蒸發(fā)出耐火耐磨材料中的游離水和結晶水，使?jié)沧⒘瞎袒尚�，以達到鍋爐正常運行要求的物理、機械性能。本方案僅用于以蒸發(fā)出耐火耐磨材料中水分為主的中、低溫烘爐階段。
2 熱煙氣烘爐機理
CFB鍋爐中有多處由耐火耐磨材料構成的內襯在現(xiàn)場施工，不可避免的存有游離水、結晶水等不同形態(tài)的水分。在受熱升溫過程中，水分迅速蒸發(fā)，產生的汽壓超過材料的結合力，使爐內襯裂損壞，甚至可能造成大面積內襯倒塌，再如初始熱膨脹過快、不均勻，也會由于熱應力而使內襯受到損壞。因此，內襯材料的干燥——烘爐是新施工或大修后的CFB鍋爐啟動運行前的一項重要工作，烘爐質量直接影響耐火耐磨內襯的壽命和CFB鍋爐運行可靠性。
一般來說，烘爐要實現(xiàn)的目標是：
(1)使耐火耐磨材料內的水分緩慢蒸發(fā)析出，而且得到充分的干燥，避免水分快速蒸發(fā)而導致內襯損壞;
(2)加熱到一定溫度，使耐火耐磨內襯材料充分固化，保持耐火耐磨層的高溫強度和穩(wěn)定性，提高耐火耐磨層強度;
(3)使耐火耐磨層緩慢、充分、而又均勻地膨脹，避免耐火耐磨層由于熱應力集中或耐火耐磨材料晶格轉變時膨脹不均勻造成耐火耐磨層損壞等。
總之，耐火耐磨內襯的干燥要點是緩慢和均勻地可控加熱。
在沒有熱煙氣烘爐工藝之前，國內通常以木柴(木炭)加燃油來完成烘爐過程：在限定的部位點燃木柴，待溫度升至一定值后，再點燃啟動油燃燒器，提高并維持烘爐所需要的溫度。受木柴燃燒點、投入工作勞動強度大、啟動油燃燒器火焰溫度高、熱負荷集中等條件所限，無法實現(xiàn)緩慢、均勻加熱升溫的烘爐過程，CFB鍋爐很多部位受結構條件的限制，不可避免成為烘不到的“死角”，烘爐質量難以保證。
熱煙氣烘爐法烘爐工藝的要點如下：
�、贉囟瓤煽�，以熱煙氣作為熱源，使內襯材料獲得緩慢的加熱過程，嚴格遵循耐火耐磨內襯材料水分緩慢均勻析出的規(guī)律，控制干燥溫度和溫升速率，促使不同形態(tài)水分的順利析出。
�、跔t內襯吸熱均勻，烘爐機在爐外產生熱煙氣，煙氣入爐內后與爐內襯主要為對流換熱，無火焰高溫輻射損壞爐墻。
�、蹮o烘爐 “死角”，將熱煙氣直接通入爐內需烘干的部位，徹底****回料系統(tǒng)的分離器及其進、出口，回料器和豎管、斜腿以及冷渣器等部位在傳統(tǒng)烘爐方法中形成的“死角”。
3 烘爐前應具備的條件
3.1鍋爐及系統(tǒng)應具備的條件
3.1.1鍋爐內所有的耐火耐磨材料砌筑完畢，并自然養(yǎng)護7天以上;
3.1.2 為防止煙氣及熱量散失，除熱煙氣通入孔外，其余門孔應堵嚴：
3.1.3鍋爐煙氣系統(tǒng)安裝完成;
3.1.4 DCS煙溫測量系統(tǒng)校準并具備投運條件;
3.1.5 給水泵調試完畢并具備投運條件;
3.1.6 鍋爐水位監(jiān)視系統(tǒng)調試完畢并具備投運條件。
3.2烘爐機所需條件
3.2.1燃料：××，臨時燃料系統(tǒng)見附件3。
3.2.2電源：三相四線制380V，50A(每臺烘爐機)，電源線接入烘爐機控制箱;
3.3烘爐所需臨時系統(tǒng)
3.3.1臨時隔墻：
為使熱煙氣能集中加熱各部位內襯材料，避免被水冷壁過多吸熱，同時也為節(jié)約燃料，在爐膛密相區(qū)出口、分離器出口和后煙井受熱面前裝設臨時隔墻，具體位置和設置方案視現(xiàn)場情況商定。
3.3.2排濕孔：
在床下點火燃燒器、旋風分離器、旋風分離器進出口煙道、回料閥等處外部筒體(或箱體)開足夠數(shù)量的排濕孔。可采用以下形式開孔：
每隔0.5m打一個Φ10圓孔;或每平方米切割出4條5mm×200mm長條形孔。
3.3.3臨時熱煙氣連接管道：
烘爐機熱煙氣連接管道為Φ×××××～××的碳鋼管，管道布置按實際情況確定，可參見附件2;管道外保溫材料采用硅酸鋁纖維氈，厚度不宜小于附件2要求的厚度。
臨時熱煙氣連接管道應根據(jù)現(xiàn)場情況安裝支撐。
3.3.4臨時煙囪：
如果鍋爐尾部煙道或引風機不具備排煙條件，可以增設臨時煙囪。臨時煙囪應保證烘爐煙氣排出，安裝在商定處，可以用δ=×mm的白鐵皮卷制，煙囪應配置有調節(jié)擋板。
3.3.5 烘爐機備有××臺，可根據(jù)現(xiàn)場情況確定使用臺數(shù)，每臺烘爐機自重<1.5t，安裝現(xiàn)場應具備起吊能力。
4 烘爐過程
耐火耐磨材料在干燥過程中，80℃~110℃時析出游離水，在200℃~330℃時析出結晶水。由于內襯具有相當?shù)暮穸龋志徛鶆蛭龀�、并使其體積達到穩(wěn)定狀態(tài)極為困難，干燥過程是烘爐的重要環(huán)節(jié)。
4.1烘爐機啟動
(1)啟動點火風道烘爐機，以小氣量、低煙溫投運，穩(wěn)燃后逐步加大氣量，按升溫曲線升溫和保溫。
(2)啟動回料器斜腿烘爐機，以小氣量、低煙溫投運，穩(wěn)燃后逐步加大氣量，按烘爐曲線升溫和保溫。
(3)啟動分離器進口烘爐機，以小氣量、低煙溫投運，穩(wěn)燃后逐步加大氣量，按溫升曲線進行升溫和保溫。
(4)啟動爐膛烘爐機，以小氣量、低煙溫投運，穩(wěn)燃后逐步加大氣量，按溫升曲線進行升溫和保溫。
(5)啟動回料閥立腿烘爐機，以小氣量、低煙溫投運，穩(wěn)燃后逐步加大氣量，按溫升曲線進行升溫和保溫。
其余烘爐機的啟停根據(jù)溫度情況控制。
4.2 烘爐過程溫度測量控制
檢測溫度不直接測量耐火材料表面，而是測量煙氣的溫度。烘爐機出口煙氣溫度的控制有一定的范圍，允許溫升速率在±20℃的范圍內波動。烘爐過程中，采用DCS系統(tǒng)的煙氣溫度測點，并以下列溫度作為各部位的烘爐特征溫度：
爐 膛 溫度：采用爐膛內商定點(見附件5)的平均溫度作為烘爐溫度;
點火風道溫度：采用點火風道出口(見附件5)的平均溫度作為烘爐溫度;
分離器 溫度：采用分離器出口(見附件5)的平均溫度作為烘爐溫度;
回料閥 溫度：采用分離器立腿內商定點(見附件5)的平均溫度作為烘爐溫度;
冷渣器 溫度：采用冷渣器內商定點(見附件5)的平均溫度作為烘爐溫度;
外置床 溫度：采用外置床內商定點(見附件5)的平均溫度作為烘爐溫度;
各處熱電偶檢測的平均煙氣溫度與預定烘爐曲線相比較，調節(jié)各處烘爐機的燃油量，使各處溫度盡量符合預定的烘爐曲線。
4.3鍋爐系統(tǒng)操
(1)烘爐前，鍋爐應按規(guī)程上水至正常水位;
(2)烘爐期間，鍋筒壓力升高至××MPa時關閉排氣門(如有再熱器，再熱器排氣門除外)，根據(jù)需要進行升壓，烘爐中后期鍋筒壓力可能升高至×MPa;
(3)烘爐期間監(jiān)視尾部豎井的煙氣溫度;
(4)烘爐期間應巡回檢查鍋爐和煙道膨脹，并記錄所有膨脹數(shù)據(jù);
(5)補水時更要注意鍋筒上下壁溫差不要超過××℃等。
4.4注意事項
(1) 所有烘爐溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)都作為記錄并將存檔。
(2) 排濕孔上方周圍應留足夠排放空間，在鍋爐啟動后再封閉排濕孔。
(3) 在任何時間內都應該避免受熱面管子過熱或過燒。
4.5烘爐溫升曲線
新富華推薦上圖所示的通用烘爐曲線(也可以協(xié)商采用業(yè)主或耐火材料廠家要求的溫升曲線)。
5 烘爐機及溫度測點布置
新富華公司研制開發(fā)的 “****節(jié)能型烘爐機”主要特點為：
(1) 機體結構先進，比傳統(tǒng)烘爐機節(jié)油20%～30%。
(2)烘爐機寬度僅為740mm，安裝時無需切割鍋爐現(xiàn)有平臺護欄。
(3) 一體式烘爐機起吊、安裝方便。
5.1 烘爐機的布置和數(shù)量
對×鍋×××MW機組 CFB鍋爐，根據(jù)現(xiàn)場情況和耐磨耐火澆注層的結構，烘爐機的布置位置和數(shù)量如下：
l 分離器進口煙道共布置×臺烘爐機，每側分離器進口各×臺，連接管引入爐墻表面×××mm;
l 分離器出口煙道共布置×臺烘爐機，每側分離器出口各×臺，連接管引入爐墻表面×××mm;
l 回料器立腿共布置×臺烘爐機，每側的立腿布置×臺，從立腿底部的人孔門處引入后垂直向上;
l 爐膛共布置×臺烘爐機，分別從××口引入;
l 混合風室×臺烘爐機，分別從人孔處引入;
l 點火風道共布置×臺烘爐機，每臺點火風道布置×臺，從點火油燃燒器處引入;
l 每臺冷渣器各布置×臺烘爐機，共×臺，分別從人孔處引入至第×風室;
l 每臺外置床各布置×臺烘爐機，共×臺，分別從人孔處引入至第×風室;
總計布置烘爐機××臺。
5.2 熱電偶
烘爐機出口煙氣溫度的監(jiān)控由烘爐機自帶;
鍋爐內煙氣溫度監(jiān)控用鍋爐本體設計安裝的有關部位的熱電偶(見附件5)。
6 烘爐結果檢驗
5.為校驗烘爐效果和耐磨耐火澆注料的性能，在施工的同時制作模擬內襯的試塊，試塊的結構和數(shù)量見附件6。
根據(jù)國內常規(guī)定的驗收方法，按烘爐取樣分析結果進行驗收，耐火、耐磨材料的殘余水分小于2.5%作為烘爐質量的合格標準。