循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能策略研究

婁麗民

摘 要：近年來，循環(huán)流化床鍋爐在我國逐漸得到廣泛應(yīng)用，但受技術(shù)水平、使用方法的限制，循環(huán)流化床鍋爐能耗過高的情況仍然普遍存在。鑒于此，本文對循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了分析，并就如何降低循環(huán)流化床鍋爐能耗提出了一些對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；節(jié)能

1 循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用現(xiàn)狀

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是先進、低污染的燃煤技術(shù)之一，具有污染物排放量較少、變負荷調(diào)整速度快、煤種適應(yīng)性較強的優(yōu)勢，在近年來得到了充分的重視和不斷的推廣。但與此同時，由于煤種和燃煤品質(zhì)變化較為頻繁，時常遇到燃燒或摻燒劣質(zhì)煤的情況，而鍋爐煤耗情況與煤的特性有著密切的關(guān)系，在此情況下鍋爐煤耗勢必上升，全廠熱效率也產(chǎn)生了不同幅度的下降。加上運行人員缺乏處理此類問題的經(jīng)驗，導(dǎo)致機組非停檢修次數(shù)增加，煤耗上升，經(jīng)濟效益下降、排放居高不下的情況。在此背景下，積極研究循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能降耗策略就顯得極為必要。

2 循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能策略

結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐高能耗的常見原因，認為要實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能，可從以下幾個方面做起：

2.1 乏汽回收節(jié)能改造

循環(huán)流化床機組的除氧器及定排擴容器外排低溫蒸汽中含有大量的熱量及水分，如果對這些熱量進行吸收和利用，則能夠在一定程度上降低機組能耗。可通過加裝2套回收系統(tǒng)來回收除氧器及定排擴容器排出的低溫蒸汽，并通過表面式熱交換器加熱化學(xué)除鹽水，回收后的熱水進入閃蒸罐，通過閃蒸罐把分離出不溶性氣體排出，然后將溫度升高的化學(xué)除鹽水補入凝汽器，可以降低過冷度，一定程度提高熱效率。

通過對除氧器及定排擴容器低溫蒸汽節(jié)能改造，可以消除乏汽排入大氣，不僅降低煤耗，創(chuàng)造經(jīng)濟效益，同時減少了大氣污染及排汽產(chǎn)生的噪音。項目改造后對原有系統(tǒng)無任何影響，檢修時解列也非常方便。

2.2 排煙余熱回收改造

循環(huán)流化床鍋爐的排煙溫度通常在130℃以上，煙氣中的熱量沒有被充分利用，排煙熱損失較大，從而拉低了鍋爐熱效率，因此可對排煙進行余熱回收。可在除塵器之后的煙道中布置煙氣冷卻器，降低排煙溫度。回收的煙氣余熱用于加熱主凝結(jié)水以提高低壓給水溫度或者加熱冷空氣以提高鍋爐進風溫度。從而減少回熱系統(tǒng)或者暖風器的抽汽量，提高機組發(fā)電出力，一定程度上降低發(fā)電煤耗，提高機組運行的經(jīng)濟性，節(jié)約能源。

2.3 入爐煤粒度調(diào)整

CFB鍋爐對入爐煤粒徑分布要求很高，合理的粒徑分布是影響鍋爐燃燒安全穩(wěn)定和經(jīng)濟的最重要因素之一。如果入爐煤粒徑過大，阻力相應(yīng)增加，會影響到鍋爐的正常流化和排渣，可通過增加一次風量的方式來改善流化質(zhì)量。如果粒徑過小，那么在相同的一次風量下鍋爐床層上移，鍋爐排煙溫度也相應(yīng)提高。此時應(yīng)及時通知輸煤專業(yè)合理調(diào)整燃煤粒徑。除此之外，若灰分較高，則可適當降低燃煤粒徑，反之則應(yīng)增大燃煤粒徑，以保障燃燒的穩(wěn)定性，使能耗處于相對穩(wěn)定且較低的狀態(tài)。

2.4 準確控制風量和氧量

循環(huán)流化床鍋爐對風量的準確率要求較高，因此應(yīng)對一、二次風量、返料風量加以標定，并合理調(diào)整風煤配比，合理控制爐內(nèi)過量空氣系數(shù)。過大或過小的過量空氣系數(shù)均可能導(dǎo)致鍋爐整體效率降低。當過量空氣系數(shù)過小時，爐內(nèi)床料的流化狀態(tài)差，容易造成流化不良，同時還會使密相區(qū)中的煤燃燒不充分造成不完全燃燒熱損失增大；當過量空氣系數(shù)過大時，鍋爐排煙熱損失增大，達不到經(jīng)濟運行的效果，還會加劇鍋爐受熱面的磨損，此外還會使一、二次風機和引風機的電耗增加，造成廠用電率升高。因此，應(yīng)根據(jù)廠家說明結(jié)合性能優(yōu)化試驗確定過量空氣系數(shù)的最佳值，最大限度地降低熱損失，使鍋爐處于最佳運行工況，進而有效降低能耗，提高效率。

2.5 合理控制料層厚度

床壓，是流化床鍋爐運行中反映料層厚度的參數(shù)，當料層過厚時，密相區(qū)顆粒濃度大，鍋爐的流化效果有所降低，爐膛受熱面磨損量大，且一次風機和二次風機的出口風壓進一步增大，進而導(dǎo)致風機耗電量增加。而料層厚度太小，則容易造成機組燃燒不穩(wěn)定。

因此，在運行調(diào)整中應(yīng)采取“低床壓”運行方式，在保證鍋爐循環(huán)灰量的情況下盡量維持低床壓運行，經(jīng)驗證明，對循環(huán)流化床來說，當床層厚度在500～700mm之間，且床壓在5KPa到8kPa之間時，一次風機和二次風機的電流相對較小。具體的參數(shù)，應(yīng)通過實驗觀察、記錄對比來確定。

2.6 強化物料平衡監(jiān)測與調(diào)控

保持物料平衡，是維持循環(huán)流化床鍋爐正常、低耗運行的重要基礎(chǔ)。可通過爐膛上部的物料濃度值來判定循環(huán)流化床鍋爐物料平衡是否處于正常狀態(tài)。當爐膛上部物料濃度均偏低，即不能達到物料平衡要求時，可考慮是否存在以下問題：（1）高壓流化風道至一次風道的旁路擋板是否打開。高壓流化風機的調(diào)整幅度有限，一般高壓流化風機選型風量偏大，因此通過旁路擋板的開度來調(diào)整回料閥的總風量，此時應(yīng)檢查旁路擋板狀態(tài)并作出相應(yīng)的調(diào)整；（2）松動風量與返料風量開度是否合理。物料平衡狀態(tài)下，立管下部的物料應(yīng)處于移動床或微流化狀態(tài)，返料室的物料處于低速鼓泡床狀態(tài)。返料風量、松動風量原則上不參于運行調(diào)整，但松動風量過大會造成返料沿立管直接反竄至分離器中心，破壞分離器徑向速度分布，甚至直接飛出分離器，降低旋風分離器分離效率和循環(huán)倍率，返料風量過大一方面會影響返料器返料效果，另一方面會給回料器器斜腿內(nèi)煤的二次燃燒提供氧量，導(dǎo)致回料器斜腿溫度過高；此時，應(yīng)對返料風及松動風擋板開度進行適當調(diào)整。

3 總結(jié)

綜上所述，隨著循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的不斷成熟和國家節(jié)能減排要求的不斷提高，關(guān)注循環(huán)流化床鍋爐能耗水平，并采取合理的節(jié)能降耗措施是十分必要的。對此，企業(yè)應(yīng)結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)特征和原理，不斷觀察、不斷創(chuàng)新，以最大限度的降低循環(huán)流化床鍋爐能耗，在節(jié)約其運行成本的同時更好地節(jié)約資源、保護環(huán)境。

參考文獻

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[2]蘇建民.基于流態(tài)重構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能燃燒技術(shù)的應(yīng)用實踐[J].動力工程學(xué)報，2011，（3）：15.

（作者單位：內(nèi)蒙古鄂爾多斯市烏蘭木倫鎮(zhèn)伊金霍洛旗上灣熱電廠）