影響75t/h循環流化床鍋爐負荷的原因分析及處理措施

摘 要：循環流化床鍋爐作為一種新開發的爐型，具有強大的生命力。黑化熱電廠有八臺這種鍋爐，已經投產使用16年，對這種鍋爐的特點和存在的問題有了一定的了解，文章分析了循環流化床在運行中影響出力的因素及解決的辦法，供讀者參考。

關鍵詞：循環流化床；燃煤粒度；分離效果；流化速度

前言

煤的循環流化床燃燒技術是近30年發展起來的一種高效、低污染的燃煤新技術，其燃煤適應性廣、有害氣體排放量少，適應負荷的能力強，灰渣可進行多種綜合利用，煙氣中的nox和so2排放量低等一系列特點，為其發展和應用提供了廣闊的前景。

黑龍江黑化集團公司有7臺75t/h，1臺50t/h循環流化床鍋爐，自1997年投產以來，16年間，曾相繼出現過鍋爐出力不足的現象，經過查找原因及及時處理，均取得了滿意效果。

1 出力不足原因分析及處理措施

1.1 實際燃煤粒度大，篩分特性不滿足要求

原因分析：我廠鍋爐的設計粒度為0～13mm，而實際入爐煤的粒徑遠大于13mm，從放出的爐渣看，有的入爐煤直徑甚至達到了20mm，燃料的平均粒徑偏大，與受熱面碰撞次數減少，傳熱表面積減少，從而使受熱面的吸熱量減少，達不到設計出力。但是實踐證明，如果燃煤的顆粒過細會增加燃料破碎系統的功耗，而且燃料的粒度過細，會影響床內的蓄熱量。為保持床溫，還需要有一定數量的相對較大的顆粒量。因此，燃煤的篩分特性必須滿足設計要求。

處理措施：由于我廠的原燃料煤破碎系統采用的是四錘頭的環錘破碎機，由于錘頭數量偏少，其破碎不夠完全，難免會遺留一些大塊的燃料，2010年4月我廠根據生產需要又新增了一套破碎系統，該破碎裝置采用可逆錘式破碎機，含有52個錘頭和4個邊錘頭，使用時，落到篩板上的燃料，不僅受到錘頭的破碎，也有燃料之間的相互撞擊破碎，使燃料的破碎度有了很大程度的提升。新破碎系統投用后，燃料的粒度基本上能保證入爐煤的粒度要求和篩分特性，鍋爐的出力也有了很大的提高，而且由于大顆粒物料的減少，鍋爐的磨損情況也有了較大的改善。

1.2 鍋爐給水溫度低

原因分析：我廠原設計鍋爐給水溫度為150℃，由于安裝時沒有安裝高加系統，給水溫度長期在102℃-104℃的范圍內，這就使鍋爐內的給水需要吸收更多的熱量來轉化成蒸汽，如果鍋爐的給煤量不變的話，給水吸收的熱量就會減少，導致蒸發量下降，影響鍋爐出力。

處理措施：2010年初，我廠開始著手將原汽機2#機的2臺報廢的高加芯子、外殼及附屬系統移至鍋爐系統，重新制作了2臺高加的芯子，所有裝置安裝完畢后，于2010年9月19日正常投入運行，運行狀況穩定，給水溫度由原來的104℃提高到了130℃左右，達到了預期的效果，10月11日另一臺高加也投入了運行。2臺高加在新鍋爐系統中的投用的經濟效益是非常可觀的，具體體現在：在非采暖期可以回收利用空分放散的低壓蒸汽16噸/小時（一臺為8噸/小時）用于高加的加熱汽源，由于提高了給水溫度，鍋爐的熱效率得到提高，節約了燃料煤的使用量（高加投用期間月可節約標煤1052噸），在燃料煤量用量不變的情況下，提高了鍋爐出力。

1.3 旋風分離器分離效果差

原因分析：循環流化床鍋爐的旋風分離裝置在鍋爐的物料循環中擔負著重要的作用，如果分離效果不好，影響物料的粗細分離，大部分物料則會無法分離出來，隨著高溫煙氣進入到尾部煙道中，一方面會減少循環灰量，減少含熱物料和水冷壁之間的換熱，另一方面也會使尾部煙道積灰嚴重，影響進一步的換熱，從而影響鍋爐的出力。燃燒不充分的含碳積灰還會在尾部煙道內有發生二次燃燒的可能性，嚴重威脅鍋爐的安全運行。

處理措施：由于旋風分離器的分離效率與其出口中心管的插入深度和中心管直徑密切相關，而且，在一定范圍內，如果中心管直徑越小，旋轉氣流產生的離心力越大，旋風分離器的分離效率就會越高，據資料表明，鍋爐中心管插入深度與入口管高度之比為0.4～0.6倍時，分離效率最高。另外，在一定范圍內，中心筒直徑越小，分離器的分離效率越高。為此，我廠在2011年的6#爐的大修工作中縮小中心筒出口內徑，由原來的1500mm改為1200mm，增加插入深度，由原來的2000mm增加為現在的2150mm，大修結束后，鍋爐投產試車，6#爐負荷有明顯改善，最高負荷可達77t/h。

1.4 物料的流化速度低

原因分析：流化速度的改變可以改變單位時間內參加循環的循環灰量，爐內的粒子濃度越高，傳熱系數就越大，鍋爐的負荷就越高，反之亦然。由于我廠鍋爐漏風嚴重，大量循環細灰泄漏到空氣中，不但是鍋爐現場環境惡劣，而且使爐膛的蓄熱量降低使爐管間傳熱能力減弱。更主要的是限制了一次風機發揮作用，使流化速度下降，致使飛灰循環量不夠，使實際進行的傳熱量與設計偏移較大，致使出力下降。

處理措施：加強密封，減少漏風，尤其是減少分離器的漏風。由于原設計的分離器固定在支架上，受熱后垂直方向向上膨脹，而爐膛是吊掛式的，受熱后在垂直方向向下膨脹，二者膨脹方向相反，受熱膨脹后極易產生脹縫，發生泄漏。2011年我廠在對6#鍋爐進行大修時，將旋風分離器由固定式改為吊掛式，使旋風分離器與爐膛的膨脹方向一致，從根本上解決了膨脹位移不合理的問題，避免了泄漏，另外我廠在大修過程中還將原來的金屬膨脹節改為非金屬膨脹節，其可以補償多方向上的作用力，大大優于只能單式補償的金屬膨脹節，密封性能好、體輕、結構簡單、安裝維修方便。

2 結束語

雖然循環流化床鍋爐存在著不少的缺點和毛病，但是由于其燃料適應性廣，可以燃燒煙煤、褐煤等煤種，且煤的低位發熱量可以在14000kj/kg--22000kj/kg之間均能達到穩定的燃燒，灰渣的綜合利用率高，鍋爐的負荷調節范圍廣，適應于我廠用汽的需要，所以我廠選用了循環流化床鍋爐，通過近16年的摸索和嘗試，我廠先后對制約生產的設備缺陷進行了技術改造，為循環流化床鍋爐實現長周期、穩定運行打下基礎。

作者簡介：王玲（1973-），女，遼寧省昌圖縣，工程師。