循環流化床鍋爐的燃燒調整及運行

摘 要：循環流化鍋爐的各項運行參數是保證其安全穩定運行的關鍵，所以應該能夠合理的進行調整。對于控料層差壓、溫度、爐膛差壓和返料溫度的控制應該是根據煤質以及鍋爐負荷量來確定，通過對給煤量和送風量、返料量的調整，來保持鍋爐的穩定運行，提高鍋爐的燃燒效率。

關鍵詞：循環流化鍋爐 燃燒效率

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0117-01

循環流化床鍋爐具有高效、節能的優點。從投入使用以來，無論是國內還是國外都被廣泛的推崇，并且得到了迅速的發展。跟層燃爐和煤粉爐不同，如果不能達到其需要的熱工參數，那么事故就容易發生。所以本文根據筆者自身的經驗，簡述對循環流化床鍋爐運行參數的控制與調整。

1 循環流化床鍋爐的結構

燃燒系統、氣固分離循環系統、對流煙道式組成循環流化床鍋爐的主要部分，細分下去的話，燃燒系統包含了風室、布風板、燃燒室、爐膛、給煤系統；氣固分離循環系統是由分離裝置和反料裝置構成；熱器、省煤器、空氣預熱器是對流煙道的主要部分。

2 循環流化床鍋爐燃燒及傳熱特性

燃料通過給煤系統進行燃料輸送過程，進入爐膛中，送風又有一次風和二次風之分，部分還有三次風。布風板下面可以將一次風送入燃燒室，目的是保證料層流化；二次風沿燃燒室高度分級多點送入，目的是供給燃燒室的氧氣，讓燃料能夠充分燃燒；三次風則是為了強化燃燒。燃燒室里的物料在流化風的作用下，產生了擾動，這樣一些固態顆粒在高速氣流的作用下進入爐膛，一些質量過大的顆粒則會順著爐膛內壁往下流動，輕小的顆粒可會與煙一起進入物料分離裝置中，分離裝置將煙氣中的固體顆粒進行分離，然后將其沿著下部的返料裝置送回燃燒室內，經過分離的煙氣通過對流煙道內的受熱面吸熱后，離開鍋爐。循環流化鍋爐的分離裝置效率并不高，所以當顆粒經過分離器之后通過返料器又進入了爐膛內，保證了鍋爐內的灰濃度。所以，循環流化床鍋爐跟普通的鍋爐是有差別的，它不僅能夠通過熱輻射傳熱，還能通過對流傳熱，這樣爐膛的傳熱系數就被提升了，也保證了鍋爐的額定出力。

3 循環流化床鍋爐運行參數的調整和分析

3.1 床溫

床溫是指燃燒室密相區內流化物料的溫度，鍋爐是否能夠安全穩定的運行與其有著密切的關系。對于溫度的控制既不能太高又不能太低，過高的溫度會讓流化床體結焦引發停爐事故；過低的溫度則會產生低溫結焦和滅火，也不利于煤的充分燃燒，最后在排渣時會有大量未燃盡煤，這些煤進入冷渣器內進行二次燃燒而結焦，影響冷渣器的正常工作。在鍋爐運行的時候，可以通過對給煤量的調節或者控制一次送風量和縮減返料量來實現對溫度的調控。像是對于溫度太高的情況，應該減少給煤量，同時增加送風量和減少返料量；如果溫度太低，就要先檢查看是否沒有煤了，并適量增加煤，保證氧量的情況下，所見一二次風量，增加返料量。一旦床溫低于700 ℃，應做壓火處理，待查明原因后再啟動。

3.2 返料溫度

循環流化床鍋爐使用高溫分離器，其內部的返料溫度要比料層高出25度左右，目的是能夠讓鍋爐穩定的燃燒，起到調整作用。對于返料器的溫度應該密切關注，太高的溫度會讓內部發生結焦，在使用比較難燃的無煙煤時，更加如此，對于溫度的把握如果不好，結焦就很容易發生。同樣可以通過調整給煤量和返料風量來控制溫度，對于返料器要及時的檢查，看是否被堵塞。

3.3 床層差壓

燃燒室里面的料層厚度是床層差壓的一個直接反映。測量風室和燃燒室上界面之間壓力差作為床層差壓的檢測對象，進而能夠得知料層應該具有的厚度。差壓值是隨著床料層的厚度增加而增加的。床料層的厚度對于鍋爐的流化質量具有直接的影響。過厚的床料層在增加風機壓頭之后，床內氣泡增大，電耗也上升，效率反而下降，嚴重的灰讓爐膛結焦或者滅火；太薄的床料層也不行，被吹過之后會形成溝流，這樣不均衡的流化會形成局部結焦。

3.4 爐膛差壓

爐膛差壓是反映爐膛內固體物料濃度的參數。通常將燃燒室-卜界面與爐膛出口之間的壓力差作為爐膛差壓的監測數值。爐膛差壓值能夠反映出爐膛內的物料濃度高低，傳熱系數的大小跟鍋爐的負荷是成正比的，所以，按照負荷的情況來調節爐膛差壓情況。鍋爐分離裝置下的放灰管可以起到控制爐膛差壓的作用，一般爐膛差壓控制在500～2000 Pa。用戶根據燃用煤種的灰分和粒度，設定爐膛差壓的上限和下限，作為開始和終止循環物料排放的基準點。

3.5 返料量

循環流化鍋爐和普通鍋爐的不同之處就在于對返料量的控制上面，上文我們說到，循環流化床鍋爐的燃燒特性和傳熱特性，返料量這燃燒這方面擔當著非常重要的角色。返料灰本身具有熱量，所以它也是一種熱載體，能夠將燃燒室里的溫度傳遞到爐膛上部，保持爐膛內溫度的均衡，而且通過熱傳導將熱量傳給水冷壁，傳熱系數比較的高。

分離裝置的分離效率決定了返料量的多與少，分離器的效率高，那么就能分離出更多的灰量，也能夠對鍋爐的負荷進行調整，使其富余量更多，操作也更容易點。

3.6 風量

在鍋爐運行過程中，許多用戶往往只靠風門開度調節風量，但循環流化床鍋爐對風量的控制要求比較嚴格。對風量的調整原則是在一次風量滿足流化的前提下，相應調整二次風。因為一次風量直接關系到流化的質量.循環流化床鍋爐在運行前要進行冷態試驗，并作出在不同床料層厚度（床層差壓）下臨界流化風量曲線，在運行時據此確定風量調整的—下限，如果風量低于此值，床料層有可能流化不好，時間稍長就會發生結焦。對二—：次風量的調整主要依據煙氣中含氧量的多少，通常以過熱器后的氧量為準，應控制在3%5%左右。如含氧量過高.說明風量過大，會增加鍋爐的排煙熱損失；如含氧量過小又會引起燃燒不完全，增加化學不完全燃燒損失和機械不完全燃燒損失。

3.7 給煤粒度

燃燒用的煤的大小能夠決定鍋爐里邊密相區和稀相區之間的燃燒份額，對于鍋爐的使用壽命和燃燒效率都有影響。過大的煤粒，會讓鍋爐里面的循環物料減少，降低了燃燒的效率，并且有較多的渣產生，對于冷渣器來說是一種負擔的增加；太小的煤粒會讓鍋爐床層膨脹，細小的顆粒會燃燒于爐膛的上部，爐膛出口溫度、排煙溫度將升高，尾部受熱面增大，電耗增加，效率下降，且不利于安全。

3.8 灰量

灰量是對鍋爐的運行情況有監視的作用，除了能夠監視除塵器以外，對于爐膛有無泄漏也可以監視。如有泄露情況出現，那么灰中會含有水分，這樣減低了分離裝置的分離效率，排灰量就會明顯的上升。所以，如果有汽水流量差值上升的情況時，能夠把灰量情況作為判斷爐膛是否泄漏的一個依據。

4 結語

循環流化鍋爐的各項運行參數是保證其安全穩定運行的關鍵，所以應該能夠合理的進行調整。對于控料層差壓、溫度、爐膛差壓和返料溫度的控制應該是根據煤質以及鍋爐負荷量來確定，通過對給煤量和送風量、返料量的調整，來保持鍋爐的穩定運行，提高鍋爐的燃燒效率。