探討如何提高循環(huán)流化床鍋爐運行周期

李俊

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐是近幾年在我國發(fā)展起來的一種新型燃燒設備，而循環(huán)流化床燃燒技術的發(fā)展更是突飛猛進。在環(huán)保要求日趨嚴格的今天，循環(huán)流化床鍋爐已成為當前最有前景的燃燒設備，作者根據(jù)多年的工作實踐，總結了影響循環(huán)流化床鍋爐長周期運行的諸多因素，并采取了切實可行的技術措施.

關鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;運行周期;效率

一、循環(huán)流化床鍋爐工作原理及特點固體粒子經與氣體或液體接觸而轉變?yōu)轭愃屏黧w狀態(tài)的過程，稱為流化過程。流化過程用于燃料燃燒，即為流化燃燒，其鍋爐稱為流化床鍋爐。

循環(huán)流化床鍋爐是在鼓泡流化床鍋爐技術的基礎上發(fā)展起來的新爐型，循環(huán)流化床鍋爐爐內流化風速較高 （一般為 4～8m/s），在爐膛出口加裝了氣固物料分離器.被煙氣攜帶排出爐膛的細小固體顆粒，經分離器分離后，再送回爐內循環(huán)燃燒。循環(huán)流化床鍋爐可分為兩個部分：第一部分由爐膛 （快速流化床）、氣固物料分離器、固體物料再循環(huán)設備等組成，上述部件形成了一個固體物料循環(huán)回路。第二部分為對流煙道，布置有過熱器、省煤器和空氣預熱器等，與其它常規(guī)鍋爐相近.循環(huán)流化床鍋爐燃燒所需的一次風和二次風分別從爐膛的底部和側墻送入，燃料 的燃燒主要在爐膛中完成，爐膛四周布置有水冷壁用于吸收燃燒所產生的部分熱量。爐膛內燃燒所產生的大量煙氣攜帶物料經分離器入口加速段加速進入分離器，將煙氣和物料。物料經料斗、料腿、返料閥再返回爐膛;煙氣自中心筒進入分離器出口區(qū)，流經轉向室、進入尾部煙道。鍋爐給水經省煤器加熱后進入汽包，? 汽包內的飽和水經集中下降管、分配管進入水冷壁下集箱，加熱蒸發(fā)后流入上集箱，然后進入汽包 ;飽和蒸汽流經頂棚管 、后包墻管 、進入低溫過熱器 ，由低過加熱后進入減溫器調節(jié)汽溫 ，然后經高過將蒸汽加熱到額定蒸汽溫度，進入匯汽集箱至主氣管道。

二 、循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點

1.燃料適應性廣，這是循環(huán)流化床鍋爐的重要優(yōu)點。循環(huán)流化床鍋爐既可燃燒優(yōu)質煤，也可燃燒劣質燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油頁巖、泥煤、爐渣 、樹皮 、垃圾等。他 的這一優(yōu)點，對充分利用劣質燃料具有總大意義。

2.燃燒效率高。國外循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率一般高達 99%。我國自行設計的循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高達 95%一99%。該鍋爐燃燒效率的主要原因是燃燒盡率高燃燒優(yōu)質煤時，燃燒效率與煤粉爐相當，燃燒劣質煤時，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒率比煤粉爐約高 5%。

3.燃燒污染排放量低 。向循環(huán)流化床內直接加入石灰石 ，白云石等脫硫劑 ，可以脫去燃料燃燒生成的SO 。根據(jù)燃料中所含的硫量大小確定加入脫硫劑量，可達到 90%的脫硫效率。循環(huán)硫化床鍋爐NOx的生成量僅有煤粉爐的1/4—1/3。標準狀態(tài)下 Nox的排量可以控制在300mg/m3以下。因此循環(huán)流化床 是一種經濟、有效、低污染的燃燒技術。與煤粉爐加脫硫裝置相比，循環(huán)流化床鍋爐的投資可降低 1/4—1/3。

4.燃燒強度高，爐膛截面積小 。爐膛單位截面積的熱負荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點。其截面熱負荷約 為 3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉爐 。同樣熱負荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大 2～3倍。

5.負荷調節(jié)范圍大，負荷調節(jié)快當負荷變化時，只需調節(jié)給煤量 、空氣量和物料循環(huán)量，不必像鼓泡流化床鍋爐那樣采用分床壓火技術。也不象煤粉鍋爐那樣，低負荷時要用油助燃，維持穩(wěn)定燃燒 。一般而言，循環(huán)流化床鍋爐的負荷調節(jié) 比可達（ 4）。

三 、促進鍋爐長周期、安全、穩(wěn)定運行的技術措施

合理的燃煤粒徑配比是基礎燃煤粒度過粗 ，燃燒換熱的總面積相對減少，延長燃盡時間，同時大量粗顆粒沉積在密相區(qū)床面上，這樣使鍋爐床壓迅速升高，迫使加大排渣量，這樣大量燃燒不完全的底就排出爐膛，使底 渣含碳量明顯增加，同時增加了排渣系統(tǒng)負荷 ，也往往使冷渣器 內二次燃燒，結焦。燃煤粒度過細，送入爐后，在一次風的作用下很快飛出密相區(qū)，增加了稀相區(qū)燃燒份額，甚至飛出爐膛時還 沒有來得及燃盡 ，由于分 離器效率一定，燃 料粒徑 過細分 離器很難捕捉，這樣造成了飛灰含碳量的增加 ，還容易使屏過、屏再超溫，同時也使尾部受熱面磨損加劇 ，影 響設備安全。為了高效燃燒 ，熱值高灰分小 的燃燒粒度應大些，熱值低灰分大的燃料粒度應小些，同時粒度大小要有一定的配比才是循環(huán)流化床鍋爐所需要的。入爐煤粒度分布不均，大顆粒進入爐膛內燃燒后，底渣中大渣多，不易流化 ，且大顆粒渣不好排出，隨著 運行時間增加，床料中大渣越積越多，只能加 大一次風量保證流化 ，流化風速加大會使受熱面磨損加劇。

及時做好可行性分析，加強設備改造及維護工作 。為使鍋爐的運行周期得 以不斷延長。主要進行了以下工作：（1）對原煤倉加裝聚乙烯卒木板有效防止堵煤 。（2）對爐內水冷壁內角打耐火耐磨修補料，解決了爐內水冷壁角的磨損問題 。水冷壁 角落區(qū)域 由于相鄰的倆模式壁邊壁層相互重合和影響，使壁面向下流動的固體顆粒因不易擴散，物料速 度和濃度較高，同時流動狀態(tài)受到破壞，物料與水冷壁形成沖刷角度，六角全部敷設耐磨澆注料，解決了角部 磨損 。（3）對風冷冷渣器回風口加裝防磨瓦。（4）將 原有的風水聯(lián)合冷渣器改為密孔板風冷式冷渣器，運行情況良好，外加倆滾筒冷渣器，保證了在排渣方面的問題 。（5）將容易腐蝕磨損的低溫段空預器管改為陶瓷管，既保證了循環(huán)流化床鍋爐的高風壓，又避免了鍋爐尾部的低溫腐蝕。（6）將鍋爐二級鏈斗加裝至鍋爐尾部煙道的負壓吸塵管 ，并進行了徹底密封，既改善鍋爐房環(huán)境，又有效保證了鍋爐的出渣 問題 ，將原來的方形鏈斗改為長方形 ，有效增大了 出渣量可以降低二級鏈斗的轉速 ，減少了漏灰同時將 原來 的鏈條改為滾動軸承傳動，降低了鏈條的磨損 。（7）將給煤機密封風由原來的二次風改為冷一次風供給，并在給煤機 出口加裝 了密封風，在運 行中檢修給煤機 時，可以較為方便的與燃燒系統(tǒng)隔離 ，有效 防止了給煤機皮帶燒損事故。 （8）取消原有 的播煤增壓風機，由一次風代替播煤? 風。（9）增加一次風至冷渣風聯(lián)絡管，一 次風機故障時倆臺冷渣風機可以替代一次風，充分增加了設備的可靠性 。

過程中積極采取措施降低磨損 。（1）循環(huán)流化床鍋爐受熱面的磨損與流經其表面的固體物料運行形式和速度密切相關 ，爐內物料總體循環(huán)形式由鍋爐系統(tǒng)的幾何形狀和各種流動決定 ，流動因素主要包括布風板送入的一次風 、爐膛中下部送入 的二次風 、燃料給入時的播煤風 以及循環(huán)物料流化返料風等，在所有入爐風量中一次風量對磨損速率影響最大 。降低一 次風使物料終端速度降低 、循環(huán)倍率降低、煙氣中灰濃度降低 、最終導致磨損降低 。（2）采用高床溫、低床壓的運行方式。提高床溫可以使燃料燃盡快時間縮短、較大程度的將研石燃盡、爐內飛灰硬度降低，使磨損降低。低床壓運行就 可以降低一 次風量使磨損減少，同時降低風機出口壓力，有效降低廠用電率。（3）適 當提高爐膛壓力，維持爐膛出口正壓運行。維持爐膛出口壓力在廠家說明書上限 ，不僅可以降低風機耗電量 ，還可 以降低爐 內整體? 煙氣流速，減少磨損。

四、總述循環(huán)流化床鍋爐作為一種高效、低污染的新型鍋爐，采用流態(tài)化循 環(huán)燃燒 ，通過對水冷壁防磨綜合治理、運行參數(shù)優(yōu)化調整、提高檢修質量、提高管理水平，循環(huán)流化床鍋爐已經實現(xiàn)了長周期安全穩(wěn)定運行，明顯減緩了爐內水冷壁的磨損，避免了因水冷壁磨損泄露造成的非計劃停爐事故，有效控制了員工誤操作引發(fā)的非計劃停爐事故 。