提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行效率措施分析

魏丹丹 耿亞甫

摘要：近年來，隨著循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的不斷發(fā)展，其具有高效率、低污染和良好綜合利用的燃燒技術(shù)，正因?yàn)槠湓谌剂线m應(yīng)性和變負(fù)荷能力及污染物排放上具有的獨(dú)特優(yōu)勢，得到了迅速發(fā)展，但其在運(yùn)行的過程中存在的一些問題逐步暴露出來。就此，本文探討了進(jìn)一步提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行效率的措施。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐；運(yùn)行效率；措施

1循環(huán)流化床鍋爐概述分析

循環(huán)流化床燃燒作為一種成熟的新型高效低污染清潔煤燃燒技術(shù)，具備其它燃燒方式所無法比擬的優(yōu)勢。

1.1降低二氧化硫和氮氧化物排放

在鍋爐內(nèi)利用爐內(nèi)脫硫劑進(jìn)行高效脫硫，是循環(huán)流化床鍋爐的突出優(yōu)點(diǎn)之一。石灰石是目前常用的脫硫劑。循環(huán)流化床鍋爐床溫通常保持在850-950℃之間，這一床溫區(qū)間正是脫硫反應(yīng)效率最高的溫度區(qū)間。在適當(dāng)?shù)氖沂６群外}硫比下，循環(huán)流化床鍋爐可以獲得高達(dá)90%的脫硫率。較低的燃燒溫度和分級送風(fēng)等燃燒方式，也大幅度降低循環(huán)流化床鍋爐燃燒時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物。因此，循環(huán)流化床鍋爐的二氧化硫和氮氧化物排放量明顯低于煤粉爐（不加煙氣脫硫），鍋爐氮氧化物排放約200ppm左右。循環(huán)流化床鍋爐脫硫的初投資及運(yùn)行費(fèi)用均比煤粉爐加煙氣脫硫（PC+FCD）大幅度降低。

1.2負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣

循環(huán)流化床鍋爐流動床料中大部分為高溫循環(huán)灰渣，高溫循環(huán)灰澄為新加入煤粒子的迅速著火和穩(wěn)定燃燒提供了必要的高溫?zé)嵩础Ｒ虼耍瑹o需輔助的液體燃料，循環(huán)流化床鍋爐的最低穩(wěn)定燃燒負(fù)荷可以達(dá)到額定負(fù)荷的30%，并不會發(fā)生無法穩(wěn)定燃燒和媳火情況。

循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行

2影響循環(huán)流化床鍋爐長周期運(yùn)行的因素分析

影響循環(huán)流化床鍋爐長周期運(yùn)行的因素主要包括：鍋爐發(fā)生事故；鍋爐故障的不正當(dāng)管理；運(yùn)行過程管理不科學(xué)。具體的因素分為：

2.1提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行周期的措施

通過多年的循環(huán)流化床鍋爐方面的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行周期措施的相關(guān)資料和文獻(xiàn)，得出提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行周期的措施：對設(shè)備進(jìn)行合理的選型；采用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)；提高設(shè)備運(yùn)行的管理水平；設(shè)備遇到問題進(jìn)行合理的科學(xué)的檢修；提高職工的業(yè)務(wù)水平。

2.2鍋爐運(yùn)行過程中應(yīng)注意的問題

為了能夠有效的提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行周期，必須在鍋爐運(yùn)行過程中注意以下事項(xiàng)：對負(fù)荷進(jìn)行合理的控制；風(fēng)量要適宜；對入爐煤進(jìn)行合理控制；合理的進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整；做好水冷壁的防磨工作。

2.3對負(fù)荷進(jìn)行合理的控制

根據(jù)電廠實(shí)際運(yùn)行情況來看，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷最好不要超過額定負(fù)荷，以控制在80-100%為理想。在此負(fù)荷下，操作穩(wěn)定，效率較高，磨損較輕，運(yùn)行周期較長。

2.4風(fēng)量要適宜

二次風(fēng)量的大小將直接影響到鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。風(fēng)量過大過小都會造成相應(yīng)的不足。所以要有效的控制風(fēng)量，做到適宜。

2.5對入爐煤進(jìn)行合理控制

建議在條件允許的情況下，盡量優(yōu)先考慮燃用優(yōu)質(zhì)煤。另一方面，入爐煤的加工粒度應(yīng)有一定的要求，一般最大粒徑≤10mm，粒徑≤0.070mm盡量少。

2.6合理的進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整

基于循環(huán)流化床的燃燒機(jī)理，需要合理的控制爐膛差壓、料層差壓、流化風(fēng)量、循環(huán)倍率、蒸發(fā)量等方面。合理的運(yùn)行過程中參數(shù)調(diào)整對延長鍋爐運(yùn)行周期的重要性切不可忽視。

3提高循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行效率措施分析

3.1運(yùn)行管理措施

從操作技術(shù)不成熟、對循環(huán)流化床機(jī)組燃燒特性不了解等方面，組織技術(shù)管理和運(yùn)行人員，到其他兄弟單位學(xué)習(xí)、搜資，研討優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整方案并在實(shí)際運(yùn)行中加以驗(yàn)證和實(shí)施。將循環(huán)流化床鍋爐理論和經(jīng)驗(yàn)交流會的部分成果吸收、消化，轉(zhuǎn)化為與我們機(jī)組相適應(yīng)的技術(shù)措施，使所有運(yùn)行人員深入了解和掌握循環(huán)流化床鍋爐的原理和調(diào)整原則。

3.2運(yùn)行技術(shù)措施

在確保循環(huán)流化床鍋爐能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下，對機(jī)組主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如廠用電率、供電煤耗、鍋爐效率等）加強(qiáng)管理，通過搜集資料、多次研討優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整的方案，制定多項(xiàng)運(yùn)行調(diào)整措施，并在實(shí)際運(yùn)行中加以驗(yàn)證后再次改進(jìn)，總結(jié)一系列針對循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)，提出有效燃燒措施，使循環(huán)流化床鍋爐的燃燒經(jīng)濟(jì)性得到提高。

3.3低氧量燃燒措施

在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行初期，對其燃燒控制經(jīng)驗(yàn)不足，對氧量的控制大多沿襲傳統(tǒng)煤粉爐的燃燒經(jīng)驗(yàn)及運(yùn)行設(shè)計(jì)說明書，采用了較大的過量空氣系數(shù)，氧量O2控制值在4-6%，引起一系列不利影響，如：磨損大、床溫低、飛灰大、風(fēng)機(jī)電耗大等。經(jīng)過認(rèn)真分析及總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，打破固定思維，考慮到循環(huán)流化床鍋爐爐膛的密封性好，漏風(fēng)系數(shù)極小，氧量隨煙氣流向逐漸降低，與傳統(tǒng)煤粉爐的氧量隨煙氣流向因漏風(fēng)的增加而變大正好相反。

3.4優(yōu)化煤粒粒徑級配措施

循環(huán)流床鍋爐的床料內(nèi)循環(huán)及外循環(huán)方式增加了灰粒（煤粒）在爐內(nèi)停留時(shí)間，有利于煤粒燃盡，參與內(nèi)循環(huán)的床料直徑約為0.3-1mm，而參與外循環(huán)的床料直徑約在0.09-0.3mm，它們均能在爐內(nèi)停留足夠時(shí)間而燃盡。在上述范圍以外的粗粒子，只能在密相區(qū)翻騰，時(shí)間過長（10～30min），會石墨化，反應(yīng)活性下降而“失活”；而d<0.09mm的細(xì)粒子大部分以飛灰形式一次經(jīng)過分離器而離開鍋爐，由于停留時(shí)間短，飛灰含碳量也會高。

3.5從循環(huán)倍率調(diào)整鍋爐運(yùn)行

循環(huán)流化床鍋爐是否帶上較高的負(fù)荷和控制合適的床溫，看循環(huán)倍率即循環(huán)物料濃度是否合適。循環(huán)物料不能順利的返回爐內(nèi)或分離系統(tǒng)的效率不能滿足要求，正常情況下不能放返料器內(nèi)的灰。因?yàn)闋t內(nèi)是靠這些返料灰去建立循環(huán)物料濃度、降低密相區(qū)溫度和得到合適的循環(huán)倍率的，以及將熱量帶到爐膛空間傳給水冷壁及其他受熱面的。

4結(jié)束語

影響循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行效率因素較多，因此要針對易磨損部位及磨損機(jī)理，采取一系列技術(shù)措施，降低磨損以提高運(yùn)行周期；根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行特點(diǎn)，優(yōu)化點(diǎn)停爐方案、合理控制工況負(fù)荷、確定最佳入爐煤品質(zhì)，采取一系列合理的運(yùn)行調(diào)控措施，最大限度提高運(yùn)行效率。

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（作者單位：國電豫源發(fā)電有限責(zé)任公司）