循環流化床鍋爐調整和控制飛灰含碳量的措施

郭春輝+武海云

摘 要：以制約循環流化床鍋爐飛灰含碳量的首要性為出發點，解析了制約循環流化床飛灰含碳量的要素，為改善在鍋爐中的操控運轉，針對性的強調了操控與調解飛灰含碳量的方法。

關鍵詞：循環流化床；飛灰含碳量；控制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.039

循環流化床燃燒技術能夠得到大范圍的運用，因為此技術具有多方面的有點，但是，在現實的運用中，存在廣泛問題就是飛灰殘碳高于預期。循環流化床的運用特征是爐溫很低，在850℃至950℃，爐膛中的材料重復循環，飛灰含碳量很低。然而，在現實運用過程中，飛灰含碳量偏高的現狀在眾多循環流化床都有留存，導致鍋爐的燃燒效用受到了慘重的影響，形成了極其強大的能源揮霍，使生產成本大大增加。所以循環流化床鍋爐飛灰殘碳的問題急迫需要得到處理。

1 控制飛灰含碳量的含義

（1）鍋爐熱效率。燃料熱量里有用的熱量所占取的比例值稱之為鍋爐熱效率。若飛灰中的殘碳量增多，會使有效的燃料受到損耗，鍋爐熱效率便會減弱，燃料使用量增多加重，從而也增加了生產成本。下面以某公司甲醇廠用煤狀況估算為例，若每天用煤量為350t，飛灰殘碳每下調1%，則每天縮減用煤量3.5t，整年就會縮減用煤量1050t，倘若每噸煤為200元估算，全年節儉約20萬元人民幣；

（2）設備安全。飛灰含碳量的增多，會嚴重造成鍋爐的煙道內的過熱器管壁與煙道之間的摩擦損耗，還會會形成后邊的區域溫度升高，爆管事故爆發的可能性增大，威脅到整個鍋爐安全實施過程；

（3）環境質量。飛灰含碳量的加劇，必然使煤的燃燒效率的減低，用煤量便會隨之增多，在除塵效率不改變的狀況中，排泄到大氣層中的飛灰量隨之也會增加，使環境質量遭受到嚴重的損壞。

2 影響飛灰含碳量的要素

2.1 床溫的影響

應該合理的操控鍋爐床層溫度才能使飛灰含碳量得到制約。由于床溫升高的原因，使得爐膛內的燃料燃燒殆盡的時間減短，便能夠減小飛灰含碳量。但床溫并不是越高就越優良，如果床層溫度過高，會使鍋爐結焦現象輕易發生。一般來講，循環流化床最有效的運轉溫度是850℃～950℃。因此，床層溫度調控直接作用于飛灰含碳量。

2.2 氧含量的影響

氧含量在鍋爐運營時同樣需要確保在特定的范圍之間。氧含量如果太高，則要必須是風量增大，一次風機的風量如果加大，會致使燃煤粉著火推延，上移的火焰，使煤粉在爐內中留存的時間大大降低，煤粉的燃燒程度也勢必會減弱，飛灰殘碳便會繼續升高[1]；如氧含量太低，爐內燃燒便處在缺氧處境，不能夠得到足夠燃燼的燃料煤，飛灰殘碳必然增多。

2.3 煤的粒度影響。

在鍋爐運營時的煤的粒度不可太大即不可太小，需要掌控在適合的范圍之中。如煤的顆粒太小，鍋爐內煤的留存時長就會縮短；如煤顆粒太大，煤在鍋爐之中的燃燼時長則會加長。這兩種狀況都能形成飛灰含碳量的增多。

2.4 煤質的影響

若煤的發熱量較低時，也會受到的鍋爐負荷的影響使實際煤量增多，同時一次風量也會增多，致使爐內的溫度與理論燃燒度數減低，延遲了煤粉氣流著火，形成飛灰含碳量增加。如果煤中含有的水分量過大，煤不能充分的燃燼。將水分含量高的煤放入爐膛內燃燒，便會減低爐內的溫度，燃燒的穩固性能則很差，最后導致飛灰含碳量增加。如若煤的灰分含量過高，灰層會將固定碳包圍，在爐膛中增多，在碳粒燃燼流程中如被灰層包圍，將不能充足的在爐膛內燃燒，形成飛灰含碳量過高。

3 減弱飛灰殘碳的辦法

3.1 煤質的調控

對煤質的取樣檢驗工作需要加大力度，精準及時的去檢驗成果。需從根源處施加調控，保證設計煤種因素和用煤因素的成分貼近。如果設計和檢驗成果差距很大大，則可以把幾種煤摻雜在一起使用，以提高整合煤質。隨后，經過對鍋爐運營狀況與飛灰含碳量的解析，明確是否是最合理配煤，如不合理進行二次調配，確保鍋爐經濟合理的運轉。

3.2 煤的粒度調控

為確保鍋爐內入爐的煤的粒度，應該對粒度實施檢測，預期實施篩分測驗，以保證入爐煤粒度。以此同時要對破碎機的調理及維持加大力度，對粒度標準屬于掌控。

3.3 氧含量調控

氧含量的調控，實際上就是對一次風和二次風實行合規的風量調配。對一次風和二次風的總風量做到嚴謹的控制，以確保鍋爐的過剩空氣系數，使燃料煤可以全部燃燼，還能預防燃料煤留存時長過短、截面風流速過大。一次風和二次風的比值與飛灰含碳量的多少成正比，調控好一次風和二次風的比值，減弱一次風量加大二次風量，利于減弱飛灰含碳量[2]。所以一次風速愈快、一次風愈大，燃料煤著火需要的熱量就越高，著火需要的時長也就越長，著火點則被推延。一次風過大，使二次風的擾動動力缺乏，爐內燃燒不均衡。風速過大會使燃料煤不能燃盡，因其中的顆粒大的因動能太大而穿過燃燒區。有助燃功效二次風在運營中所具備的特點，充足的二次風穿透能力精良的，為使爐內固體顆粒與煙氣混雜均衡，需距離水冷壁壁面的區域協助燃燒。

3.4 床溫的調控

在前提條件許可的狀況下，使床溫穩固并且盡可能保證在上限，能夠確保燃料煤可盡量燃燒的前提是充足的床溫。為了使煤粉著火加速，可選擇適合的的爐溫，燃燒程序進展得就會變快，輕易便會趨向全部燃燒，有助于減弱飛灰含碳量，提升鍋爐效用。預熱空氣溫度、燃料性質、爐膛斷面熱強度、爐膛容積熱強度等原因都會決定爐溫范圍。

4 結束語

綜合上述分析，鍋爐運行在今后的發展中，需增強對煤的粒度及入爐燃料煤質的取樣解析，并將解析結果及時上報傳達，以方便于掌握運營的調配。同時，運營人員將工作要點置于工藝指標實行合規的調控上，調控好床溫，調整好一次風、二次風的比值，才能做到對飛灰含碳量的控制，確保鍋爐的經濟穩固運營。

參考文獻：

[1]李少華，王啟民，肖顯斌等.循環流化床鍋爐飛灰殘碳的生成及其處理[J].熱能動力工程，2007，22（01）：52-56.

[2]邱云順，沈岳松，楊波等.Mn-Ce-Ni-O_x/PPS濾料低溫脫硝影響因素研究[J].煤炭技術，2015（02）：45-46.

[3]楊海瑞，肖顯斌，王進偉等.循環流化床鍋爐床壓降對飛灰含碳量的影響[J].電站系統工程，2005，21（03）：13-14.