沸腾炉的点火操作
1、前言
水泥生产过程中，对粘土、矿渣等物料需进行烘干，以满足生产工艺过程对物料水分的要求。一般烘干热源多来自于热风炉，近年来沸腾炉作为一种新型热风炉，被广泛运用，它能够提供稳定的烘干热源。我公司D、F、H厂在其矿渣立磨和管磨矿渣粉磨线上均采用了沸腾炉作为烘干热源。在几个工厂沸腾炉的调试和生产过程中，不同程度的遇到了点火操作问题，主要表现为点火耗费时间过长，点火和运行时结焦停炉，点火准备不充分等类问题，影响了系统的稳定生产。本文将就沸腾炉的点火操作时所遇问题和解决办法，从操作角度做一探讨。
2、沸腾炉工艺原理
沸腾炉是流化床燃煤热风炉(简称沸腾炉)，它的燃烧方式是燃煤经破碎成10mm以下的颗粒，经喂煤机匀速地送入炉膛流化床上，鼓风机的高压风通过等压风箱从布风板上的众多风帽小孔射入炉膛，各方散射的风聚合成“气垫”托起煤粒使炉料呈流化态沸腾燃烧，煤粒和煤渣在高温状态上下腾跃，相互磨擦，碰撞及裂解，由小及大直至燃烬为止；这种燃烧具有空气与燃料接触面积大，相对运动速度高，燃料在流化床中停留时间长、燃烧速度快、燃烬率高、节能环保等特点，因此在工业窑炉中得到了广泛应用和迅速推广。
沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧。煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉
排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。
3、点火中遇到的问题及解决的办法
3.1点火准备与操作程序
矿渣磨系统具备生产条件后，投料生产前需要启动沸腾炉，首先进行点火操作。正常点火操作程序一般是按如下过程进行，点火前准备破碎好的煤，送入喂料仓和喂料转盘中，备好筛过的砂子，筛过的碎煤，一般用袋子装好，备好点火用的木柈子，均放置于点火平台；点火前确认系统工艺设备经试车后不存在问题；沸腾炉系统各工艺阀门调整灵活可控；点火前在沸腾炉炉膛内放入过筛后的干砂子，炉膛内铺砂量以风帽露出30-50mm为适宜，砂子铺好后，关好炉门，启动炉底鼓风机对砂料床进行流化试验，此时鼓风机开度一般按最大开度控制，流化时间控制在30分钟，判断流化效果的依据是：砂料床平稳，砂子全部干透，无明显湿料。达到此要求视为流化合格。接下来对炉膛填装点火木柈子，柈子要遍布炉膛各处，其用量是柈子燃烧后无明显明火时形成的炭火层厚度达到180-200mm厚。随后点火，待木材燃烧后形成炭火层时，及时用锹撒入事前准备好的碎煤，均匀撒满炉膛，用量约在200-300Kg，待碎煤开始燃烧后，适当给底风，一般为正常风量的20-25%，注意给底风前，应先启动炉后部点火烟囱或工艺系统后排风机，保持沸腾炉尾部负压在-10~50Pa,即呈微负压状态；待炉内已撒入的碎煤燃烧至出现部分呈沸腾燃烧状态时，启动
喂煤转盘喂煤，起步给煤量为正常用量的20-25%，随后加煤加底风加排风，点火过程基本结束。控制炉内煤的沸腾燃烧状态，对出现局部火焰亮度过大情况时，撒人砂子降温，对可能出现有炉料床穿透处，及时撒入碎煤。
以上为沸腾炉的基本点火过程，在具体实施过程中，我们会经常遇到诸如点不着火，快速结焦，料床穿透，炉燃烧状态的极不稳定等各类问题，使得以上繁琐的点火过程前功尽弃，需要重新再来，特别是结焦后清理料床，更是高温和重体力劳动，重新点炉时会浪费大量的人力，同时有时还需待炉温降低到人能进入作业的程度，这样就会耗费大量时间。
3.2问题及解决办法
我们在点火过程中遇到的问题基本有4类，即点不着火；点火时结焦；点火时间持续过长；炉燃烧状态的极不稳定。
1）点不着火
此类问题是耗费人力、物力和时间后，沸腾炉没能点着火，致使出现清理炉膛，重新铺砂子再流化再点火的情况发生。撇开设备原因后，单从点火操作角度看，应从煤，砂料床，炭火层三方面去查找和分析问题。一是煤质不好，一般是灰分过大(﹥65%)热值过低（﹤10450KJ/Kg）,碎煤粒度过大的影响；二是砂料床没能达到流化标准的要求，过厚和过薄的影响；三是炭火层的影响，炭火层不均匀，柈子燃后产生过多的细灰致炭火块过小，均会影响点火。
以上单个问题存在，且达到一定程度时，或者几个问题交织在一
起，就会出现沸腾炉点不着火。解决的办法是，点火前的准备必须充分做好，严格按以下指标控制，即是煤质和粒度达到规定要求，一般煤的热值要控制在13500±500KJ/Kg，碎煤粒度是：3-8mm量占总量的85%以上，最大粒度不得超过10mm；砂料床的流化达到流化标准要求，无湿料，无穿透，砂子粒度＜8mm占85%以上，料床厚度合适。另外对炭火层的控制就是，填入炉膛的木柈子不能过多或过少，一般量按一次10±1m3掌握，同时木柈子不能过碎，一般应使用硬杂木，柈子粗细控制在30-40mm之间，大小均匀。以上问题控制住，即可避免或少出现点不着火的情况发生。
2）点火时结焦
是在点火后短暂时间内（一般指1小时内）出现的碎煤燃烧后形成的炉渣发粘或烧流胶结在一起，形成大的渣块落在炉床上，致使沸腾炉不能沸腾燃烧的情况，问题出现时时间很快，有时只是10几秒或不到1分钟内就会发生，出现结焦，就得停炉重点火。问题产生的原因一般有三方面，一是煤质不合适，沸腾炉应使用劣质煤，对煤种来讲应该使用无烟煤或劣质烟煤，要求挥发分低于10%，煤的焦渣特性应小于3，否则碎煤燃烧后生成的炉渣会易于结焦；二是炉温控制不合适，出现局部高温，会形成结焦；三是炉料床出现局部不流化，碎煤呈堆积状态燃烧，操作中未能及时“拨开”，也会造成结焦。解决的办法就是严格控制以上三方面的问题即可。
3）点火时间持续过长
点火时间过长是指从点火到沸腾炉正常状态持续时间过长，一般
指超过4小时的点火时间的这种情况发生。沸腾炉的点火除了控制以上两个问题的发生外，点火操作还需要一些不能用数字量化的操作判断和处理经验在里面，判断就是对炉膛内燃料的燃烧状况的判断要及时和准确，良好的状态是“沸腾状态、流化态”的燃烧，不能出现局部的温度过高和过低，而调整就是何时撒煤，撒砂子，何时用钩子等工具去拨弄料床等，对于这些，往往需要操作经验的积累。
4）炉燃烧状态的极不稳定
现在一般沸腾炉的工艺系统都与中控室相连接，初期点炉时，现场操作与中控室的联系和沟通不及时，风门的调整不及时，就会使沸腾炉本身的负压和温度发生大的变化，致使沸腾炉燃烧状态的极不稳定，严重时会出现灭火或结焦情况发生。笔者认为，点炉初期，应以就地操作为主，中控室应听从现场的指挥而去作相应的调整，待炉的燃烧状态稳定后，再以中控为主去调整炉的温度和风量。
4、有关沸腾炉点火的管理问题
为了不在沸腾炉的点火时出现问题，应该从精细化管理的角度去进行点火的管理工作。一是点火前的准备一定要充分，具体说就是点火用的砂子和碎煤要事前准备好，粒度水分都要达到要求，不能点火时现去准备，如果是出现本文前述的情况，现去办就会浪费很多生产时间，同样木柈子也不能将就，什么样的都凑合用，有时反复几次的点火，就会造成大量的浪费，还不如一次性做好，一次性点炉成功。二是煤的质量控制好达到要求以外，还要特别重视煤的粒度问题，主要是要控制住煤破碎机的篦条，一般煤的粒度大是沸腾炉点火时或是
周期性甚至于正常生产状态下的结焦问题出现的根本原因。三是对沸腾炉的仪表，管道工艺阀门必须保持一个完好状态。
5、结语
沸腾炉是一种很好的烘干热源提供工艺设备，正常运行时一般也很稳定，由于其生产工艺简单，系统所用设备也不复杂，因而会在生产过程中不被重视，但其点火时出现问题的几率却很高，比如说有时矿渣磨系统其它设备都已启动，单等沸腾炉启动，点火时一旦出现问题，系统设备就会反复的开停和等待，会造成大量的浪费。只有将本文所述的问题分析清楚，提前采取到位措施，就会避免出现在点火时出现问题和生产过程中因沸腾炉而停车。要紧的是一定要减少点火操作的随意性或者说是不规范性，要严格按照操作规程的要求去做，并且不断提高操作人员的操控水平，通过精细化管理，就会事半功倍，避免问题的发生。