首页 优秀范文 循环流化床锅炉论文

循环流化床锅炉论文赏析八篇

时间:2022-10-20 23:30:44

循环流化床锅炉论文

循环流化床锅炉论文第1篇

关键词:300MW;循环流化床机组锅炉;烘炉技术

前言

随着经济与社会的快速发展,300MW循环流化床机组在我国的应用范围不断扩展,该机组的核心大容量循环流化床锅炉技术也不断趋于成熟。不同于传统的煤粉炉,300MW循环流化床机组锅炉中新砌筑的墙衬内往往含有一定水分,这就使得该机组锅炉在实际投入使用前必须进行烘炉,这样才能够避免锅炉裂缝、变形、损坏等问题的出现,300MW循环流化床机组的物理与机械性能也能够由此得到较好保证。

1 锅炉结构及布置

在本文就300MW循环流化床机组锅炉烘炉技术及应用展开的研究中,笔者选择了某国产300MW循环流化床机组作为研究对象,该机组的锅炉由单炉膛、高温绝热旋风分离器、回料阀、外置式换热器、尾部对流烟道回转式空预器组成,表1对这一300MW循环流化床机组锅炉的结构及布置进行了较为直观的展示。

2 烘炉过程

2.1 中低温烘炉

在本文就300MW循环流化床机组锅炉烘炉展开的研究中,笔者选择了热烟气烘炉法这一较为先进的烘炉工艺,这一工艺具备的省工、省时、省钱的优点也使得该工艺能够较好满足300MW循环流化床机组锅炉烘炉需求。在具体的中低温烘炉工艺应用中,这一工艺需要应用设置在机组锅炉外的烘炉机,通过烘炉机产生的热烟气,循环流化床机组锅炉的炉墙就能够实现均匀受热,300MW循环流化床机组锅炉烘炉需求自然就能够得到较好满足[1]。

2.2 烘炉

在应用中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉中,我们首先需要保证300MW循环流化床机组锅炉上水至正常水位,这样才能够开展具体的锅炉烘炉。在具体的300MW循环流化床机组锅炉烘炉过程中,我们需要依次启动点火风道、冷渣器、外置床、炉膛、回料阀立腿烘炉,而在这些设备都投入正常运行后,我们就可以将中低温烘炉工艺所应用的烘炉机逐渐由小油量低烟温投运转变位大油量投运,这样才能够保证中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉较好实现[2]。

对于中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉来说,烘炉机的控制需要得到烘炉过程温度的支持,而在这一烘炉过程温度的测量中,相关工作人员必须避免直接测量耐火材料表面,这样很可能降低烘炉机控制精准性,为此笔者认为相关工作人员应用DCS系统的烟气温度测点测量烟气的温度,这样就能够避免因耐火材料温升滞后于烟气温度所影响的300MW循环流化床机组锅炉烘炉质量。值得注意的是,当300MW循环流化床机组锅炉的压力大于0.175MPa时,工作人员需要关闭除了再热器排气门的所有排气门,这样才能够保证中低温烘炉工艺更好服务于300MW循环流化床机组锅炉烘炉[3]。

3 烘炉结果检验

在对本文研究的应用中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉取样分析后,我们能够断定该300MW循环流化床机组锅炉中的耐火、耐磨材料中的残余水分已经小于2.5%,这就表明本文所研究的300MW循环流化床机组锅炉烘炉较好满足了烘炉的质量标准,由此可见本文研究的实际价值。

4 关键点控制

对于应用中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉来说,想要较好完成这一锅炉烘炉的一系列操作,工作人员还需要做好烘炉的关键点控制,这一控制的高质量实现需要表现为烘炉的关键部位重视、烘炉温度提升的关注、烘炉过程的温度测量方式合理选择、锅炉和烟道膨胀的检查、膛内出口烟温控制几个方面。

4.1 烘炉的关键部位重视

对于烘炉关键部位重视来说,工作人员需要将自身工作的重点投放到旋风分离器、水冷延伸墙、炉膛出口烟道等设备领域,这样才能够为应用中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉展开提供有力支持[4]。

4.2 烘炉温度提升的关注

在300MW循环流化床机组锅炉烘炉的温度提升的关注中,工作人员需要严格遵循300MW循环流化床机组锅t烘炉温升曲线要求,这样才能够较好保证耐火材料强度,这一关注需要实现锅炉缓慢和均匀的可控加热。

4.3 烘炉过程的温度测量方式合理选择

在烘炉过程的温度测量方式合理选择中,DCS烟气测点温度是这一测量的最好选择,这对于烘炉过程中烘炉机的燃油量调节将带来较为有力的支持。

4.4 锅炉和烟道膨胀的检查

通过检查300MW循环流化床机组锅炉的尾部竖井和回转式空气预热器。实现锅炉和烟道膨胀的检查。

4.5 膛内出口烟温控制

在膛内出口烟温控制中,工作人员需要结合耐火材料厂家提供的相关资料,以此实现尽可能短时间内膛内出口烟温的合理范围控制,这对于应用中低温烘炉工艺进行的300MW循环流化床机组锅炉烘炉的质量保障也将带来较为有力的支持。

5 结束语

在本文就300MW循环流化床机组锅炉烘炉技术及应用展开的研究中,笔者详细论述了锅炉结构及布置、烘炉过程、烘炉结果检验、关键点控制等内容,而结合这一系列内容我们不难发现,中低温烘炉工艺能够较好满足300MW循环流化床机组锅炉烘炉需求,而想要保证这一工艺最大化自身效用的发挥,相关工作人员就必须深入了解这一工艺的内涵,这样才能够保证300MW循环流化床机组锅炉更好投入到实际生产中,希望这一内容能够引起相关业界人士的重视。

参考文献

[1]刘友宽.300MW循环流化床机组控制技术应用研究[D].昆明理工大学,2008.

[2]李恩.300MW循环流化床锅炉烘炉技术[J].东方电气评论,

2008,04:42-45.

[3]闫绍勇,孙硕,陈刚.首台国产化300MW循环流化床锅炉技术及应用[J].电气技术,2008,05:45-50.

循环流化床锅炉论文第2篇

关键词:集中供热 循环流化床锅炉 链条炉 58MW29MW 节煤 节电

中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(20IO)012-038-02

1 概述

循环流化床锅炉和链条炉是当前供热企业常用的炉型。

在我国,循环流化床锅炉是在上世纪八十年代后期发展起来的炉型,作为一种清洁燃烧技术,近几年已广泛地应用于生产蒸汽、电力和热电联产。在城市集中供热系统中,29MW(40t/h)、58MW(80t/h)锅炉在上世纪九十年代末开始得到应用,116MW(160t/h)的锅炉已也已有工程实际应用。

和传统炉型链条炉比,循环流化床锅炉具有可以燃烧发热量较低的燃料、燃料适应性好、燃烧效率高,NOX排放低,可以进行炉内脱硫,负荷调节容易,灰渣可利用性好等优点,但也存在锅炉烟尘初始排放浓度高(达不到国标GB13271―2001中限值15000mg/Nm3的规定),磨损严重。风机能耗高(约为链条炉的两倍),运行费用高,燃料制备系统、烟风系统复杂,投资高,对运行人员技术水平要求高等缺点。

两种炉型辅助系统的基本配置如下图所示:

对以供热为主的集中供热锅炉房,具有与发电等常年运行锅炉房不同的特点,其炉型的选择不能只考虑循环流化床炉和链条炉本体所具备的优缺点。具体到每个工程,炉型不同,其配套系统也不同,所以应针对具体项目对两种炉型进行分析比较。

2 工程概况

某市东区为规划新区,用地性质以民用建筑为主,集中供热工程一期热负荷约116MW,需设一座区域供热锅炉房,承担一期供热负荷,该区域规划有热电厂,热电厂投产后,区域锅炉房将作为调峰热源承担高峰负荷。

因用户以民用建筑为主,热负荷为采暖热负荷及空调热负荷,为扩大供热半径,热媒采用高温热水,故锅炉选用热水锅炉。锅炉容量可按2x58MW或4x29MW配置。58MW、29MW两种容量的循环流化床锅炉和链条炉均已成熟运行多年,均可考虑。

3 炉型及锅炉容量选择

下面针对2x58MW热水锅炉及4x29MW热水锅炉的两种炉型在初投资及运行费用上进行比较,其中电价按0.6元/(kw・h)、煤价按500元,t考虑,锅炉房年运行天数按120天计算。

由上表所知,单台29MW循环流化床锅炉比链条炉年燃煤费用节约50万元,但电费要高62.8万元,总运行费用高12.8万元/年。

29MW循环流化床锅炉在设备初投资和运行费用上都要比链条炉高。故29MW锅炉选择链条炉较合适。

由上表所知,单台58MW循环流化床锅炉比链条炉年燃煤费用节约190万元,电费高74.8万元,总运行费用低115.2万元,年,运行10个月就可收回多出的设备投资,故58MW锅炉选择循环流化床锅炉较合适。

由上表所知,2x58MW循环流化床锅炉比4x29MW链条炉年燃煤费用节约180万元,电费高164.6万元,总运行费用低15.4万元,年,但设备投资高360万元,需23年才能收回多出的设备投资,故该工程选择4x29MW链条炉较合适。

循环流化床锅炉论文第3篇

关键词: 循环流化床锅炉 运行调整 燃料级配 安全经济

一、循环流化床锅炉的现状

循环流化床锅炉自上个世纪八十年代第一台济南锅炉厂生产的35T/H在山东济南明水电厂投运以来,就以其独特的燃烧效率较高、煤种适应性广,运行调整简单,负荷调整范围广、环保、灰渣综合利用率高、脱硫效果明显等优势在电力、化工等行业得到大力的推广。特别是电力行业经过二十年的努力,目前大量大容量循环流化床锅炉投入商业运行,最近四川白马电厂、云南红河电厂300MW连续刷新连续运行记录,云南红河电厂更是创造了连续运行200天的300MW机组的最长运行记录。因此循环流化床锅炉是可以通过运行人员精心调整来确保机组安全经济稳定运行的。这就要求我们电厂生产人员不断的努力学习新知识、积极探索锅炉调整对电厂安全经济运行的重要性,来确保循环流化床锅炉长周期,安全高效经济稳定的运行。

二、运行床温风量的调整

锅炉既是一个蒸发设备又是一个燃烧设备,燃料在炉内燃烧是一个非常复杂的化学反应过程,如何搞好完全燃烧这种化学反应,不但是研究人员、设计人员、制造、安装、调试,监督检验单位的责任,也是使用者的责任。在理论上煤中的炭原子、氢原子、可燃硫原子能和空气中的氧原子发生完全的化合反应,但在实际运行中很难做到。就运行设备而言,在现有的设备基础上通过精心调整,摸索出比较合适的运行工况,按完全燃烧的四个条件(温度、时间、均匀的混合、充分的氧量)来达到最佳的燃烧工况。循环流化床锅炉采用的是低温燃烧技术,由于燃烧稳定相对电站煤粉炉来说温度偏低,而温度是燃料燃烧中最重要的条件,温度越高,反应的速度就越快,燃烧所需要的时间就相对缩短,一般来讲循环流化床锅炉的燃烧效率要低于常规煤粉炉,但在循环流化床锅炉实际运行中,大中型锅炉都接近了常规煤粉炉,150MW和300MW配套循环流化床锅炉的燃烧效率都能达到90%左右。所以说在一个比较低的温度场内能获得一个较高的燃烧效率且减少了污物的排放是循环流化床锅炉能得到大力发展的前提条件,循环流化床锅炉对燃料的品质要求相对较低是其优于常规煤粉炉。

循环流化床锅炉刚入炉的煤和其它炉型一样,先预热逐渐蒸发出内为在水分,而后析出挥发分在炉内密相区进行燃烧。较小的颗粒的煤被强烈的气流送到稀相区继续燃烧,未燃尽的炭粒子被旋风分离器分离出来,通过返料器返回炉膛继续在炉内燃烧。大颗粒的煤在炉膛内被流化风吹到一定高度,靠自由落体从炉膛四周回到床上,这样燃料煤在炉膛内进行多次循环,直至燃尽。这是因为在整个循环过程中,炉内温度场变化很小,有利于可燃物与氧原子的混合而充分燃尽,使得循环流化床锅炉的燃烧效率保持在很高的状态(大型流化床锅炉的燃烧效率>98%)锅炉运行人员在运行调整中,只要将一 、二次风量、风压、给煤量、床温、床压和氧量控制在合适的范围内就可以保证循环流化床锅炉正常的运行。根据近年来的理论研究和各电厂运行的经验,一、二次风量比为燃烧烟煤、褐煤等挥发分较高的煤种时为6:4左右比较合适,燃用挥发分低的煤种时,根据挥发分的含量一、二次风比例为5:5到6:4之间较为合适,这种风量比例下锅炉燃烧效率就比较高。锅炉负荷在50%以下时可停用二次风机以减少锅炉厂用电。为减少锅炉排烟热损失,烟气中的氧量应控制在3~6%之间,燃烧挥发分高的烟煤、褐煤时烟气中的氧量应控制在下线3~5%,挥发分低与10%的燃料氧量尽量提高到5~6%。料层差压根据锅炉设计进行控制,挥发分高的煤种由于燃尽时间短可小些;挥发分低的煤种燃烧较为困难燃尽时间要多些,料层差压可采取高位运行,以增加其在炉内的燃烧时间。炉膛差压控制在1000~1500Kpa较为合适,正常运行时炉膛保持正压运行,炉膛温度尽量控制在950℃以下,尽量不要低于900℃,这样燃烧效率比较高,负荷控制容易,脱硫效率较好,Nox化合物也能符合国家控制标准,锅炉的各项参数就比较正常,锅炉的循环倍率也能和设计值相吻合。相反,锅炉燃烧效率低,锅炉负荷难带外,对锅炉的安全运行带来很大的影响,也对炉内脱硫脱硝效率影响很大,给企业的外在形象和经济效益带来影响。

三、燃料粒度级配比的调整

循环流化床锅炉负荷的调整,在某种意义上就是说对循环物料的调整即:煤、床料、返料量。锅炉点火后需要相对长的时间锅炉才能带满负荷,其根本原因就是锅炉点火后,炉内料层较薄,蓄热量小和炉内内衬材料的制约,使循环物料少,循环倍率低物料难以建立有效的循环。当循环物料达到一定的浓度、床温比较稳定时,锅炉内物料建立正常的循环后,锅炉负荷就比较好控制。研究和实践证明,进入炉内物料颗粒度比较均匀且颗粒度较小时,锅炉内物料循环就好,燃烧效率就高,飞灰和炉底渣的可燃物就越少,锅炉运行就经济。这就需要我们生产运行人员控制合适的入炉煤粒度,经科技人员研究和在循环流化床锅炉上多次实践给出,比较合适燃料的级配比为,无烟煤入炉煤的粒度应控制在8mm以下,烟煤入炉煤的粒度应控制在13mm以下,褐煤等挥发分高的煤可适当提高入炉煤的粒径控制在30mm以下(云南红河电厂燃烧褐煤最大粒径为50mm)。无烟煤比较合适的级配比为0~0.45mm约占40%,0.45~1mm的约占30%,1~5mm的占20%,大于5mm的约10%。尽量不要出现大量的超过8mm煤粒。燃烧烟煤时比较合适的级配比为0~0.45mm约占35%,0.45~1mm的约占20%,1~8mm的占40%,大于8mm的约5%,尽量不要出现大量的超过13mm煤粒。燃烧褐煤时由于褐煤煤中灰分较少、热爆性强,成灰密度较小,灰质软易磨损飞失等特性,在排渣允许的情况下,为保住床压维持炉内平衡,可适当提高入炉煤的粒度,对褐煤的级配比可适当的放宽。因此无论燃烧那种煤种都要积极的探索,摸索出适合自己锅炉的燃料的级配比和颗粒度,来保证我们的循环流化床锅炉能安全稳定经济运行。每个电厂燃烧的煤种都不可能相同,建议各个电厂要在条件许可的情况下,尽量燃烧可磨性系数较大或成灰性较好的煤,这对锅炉的安全经济稳定运行是有好处的。进入炉膛的煤粒度偏大且不均匀(级配比不好)原煤的可磨性系数偏小,成灰性差,不但造成炉膛料压高,炉内流化不好,灰渣可燃物上升,循环倍率偏离设计值,还造成锅炉燃烧效率降低,热效率降低。强化送风量、风压还易造成炉内磨损加大,连续运行时间缩短,就难以达到循环流化床锅炉安全、稳定、经济运行。因此煤的粒度、粒度的级配比、一、二次风量的比例、送引风量、原煤的可磨性系数、循环倍率、炉内气固两种物质运行的速度、烟气中的含氧量、炉内温度等参数的优化是保证循环流化床锅炉安全、经济、稳定运行的基础。

四、结束语:循环流化床锅炉运行调整相对常规煤粉炉来说较为简单,但要调整好,以达到最安全、最经济稳定的工况却较为困难。安全和经济有时是很矛盾的。我们生产管理人员一定要充分认识这种矛盾,决不能回避矛盾,才能去解决这种矛盾,安全和经济矛盾的相对解决就能保证循环流化床机组的安全经济运行。生产管理人员的职责就是知道和解决生产中存在的各种矛盾,生产运行人员的职责和工作就是要做到精心操作调整好处理好安全和经济的矛盾。也就是说在确保安全的前提下保证机组在最经济的工况下运行。让燃料的可燃元素在炉内的燃烧反应过程中与空气中的氧原子有一个最佳的混合和配比,使其充分的燃烧,就是根据蒸汽的压力、温度、负荷、炉内燃烧各部温度、煤质情况、循环倍率物料浓度、料层差压和返料温度,返料量等工况,调整好一、二次风的比例和引风量。 参考文献:

岑可法等:循环流化床锅炉原理设计及运行.中国电力出版社.北京.1998

刘德昌:《流化床燃烧技术的工业应用》。中国电力出版社,1999。

党黎军:循环流化床锅炉的启动调试与安全运行。中国电力出版社,2003。

循环流化床锅炉论文第4篇

【关键词】循环流化床锅炉,经济运行,措施

中图分类号:TK229文献标识码: A

一、前言

提高循环流化床锅炉经济运行的措施,不仅仅是纸上是数据分析,而是更为看重运行的可靠性和可利用率的现实指导。

二、循环流行化床锅炉的介绍

循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展;国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起,已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。

1.流态化:

当固体颗粒中有流体通过时,随着流体速度逐渐增大,固体颗粒开始运动,且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大,当流速达到一定值时,固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等,每个颗粒可以自由运动,所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象,这种现象称为流态化。

对于液固流态化的固体颗粒来说,颗粒均匀地分布于床层中,称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说,气体并不均匀地流过床层,固体颗粒分成群体作紊流运动,床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化,这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。

固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。

2.临界流化速度

对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中,在固定床通过的气体流速很低时,随着风速的增加,床层压降成正比例增加,并且当风速达到一定值时,床层压降达到最大值,该值略大于床层静压,如果继续增加风速,固定床会突然解锁,床层压降降至床层的静压。如果床层是由宽筛分颗粒组成的话,其特性为:在大颗粒尚未运动前,床内的小颗粒已经部分流化,床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显,而往往会出现分层流化的现象。颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度,称为临界流化速度。随着风速的进一步增大,床层压降几乎不变。循环流化床锅炉一般的流化风速是2-3倍的临界流化速度。

影响临界流化速度的因素:

(一)料层厚度对临界流速影响不大。

(二)料层的当量平均料径增大则临界流速增加。

(三)固体颗粒密度增加时临界流速增加。

(四)流体的运动粘度增大时临界流速减小。

三、循环流化床锅炉的运行

1.影响循环流化床锅炉长周期运行的因素

影响循环流化床锅炉长周期运行的因素主要包括:锅炉发生事故;锅炉故障的不正当管理;运行过程管理不科学。具体的因素可通过下表描述:

2.提高循环流化床锅炉运行周期的措施

作者通过多年的循环流化床锅炉方面的工作经验,并结合提高循环流化床锅炉运行周期措施的相关资料和文献,总结出如下提高循环流化床锅炉运行周期的措施:对设备进行合理的选型;采用先进的设备技术;提高设备运行的管理水平;设备遇到问题进行合理的科学的检修;提高职工的业务水平。具体过程可以通过下表来进行说明。

3.锅炉运行过程中应注意的问题

要想有效的提高循环流化床锅炉运行周期,必须在锅炉运行过程中注意以下事项:对负荷进行合理的控制;风量要适宜;对入炉煤进行合理控制;合理的进行参数的调整;做好水冷壁的防磨工作。

4.对负荷进行合理的控制

根据多数电厂实际运行情况来看,循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷,以控制在80~100%为理想。在此负荷下,操作稳定,效率较高,磨损较轻,运行周期较长。

5.风量要适宜

二次风量的大小将直接影响到锅炉的安全、经济运行。风量过大过小都会造成相应的不足。所以要有效的控制风量,做到适宜。

6.对入炉煤进行合理控制

建议在条件允许的情况下,尽量优先考虑燃用优质煤。另一方面,入炉煤的加工粒度应有一定的要求,一般最大粒径≤10mm,粒径≤0.070mm尽量少。

7.合理的进行参数的调整

无论何种炉型,运行过程中的参数及时调整都是很必要的。基于循环流化床的燃烧机理,需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量等等。事实证明,合理的运行过程中参数调整对延长锅炉运行周期的重要性切不可忽视。

8.做好水冷壁的防磨工作

通常的处理办法是在卫燃带及炉膛出口覆盖耐火材料。另一种办法是对上述部位进行喷涂耐磨材料。目前,尚没有找到比以上两种办法更经济实用的解决办法。

四、提高循环流化床锅炉经济运行的措施

1.运行管理措施

从操作技术不成熟、对循环流化床机组燃烧特性不了解等方面,组织技术管理和运行人员,到其他兄弟单位学习、搜资,研讨优化运行调整方案并在实际运行中加以验证和实施。

将循环流化床锅炉理论和经验交流会的部分成果吸收、消化,转化为与我们机组相适应的技术措施,讲解给运行人员,使所有运行人员深入了解和掌握循环流化床锅炉的原理和调整原则。

2.运行技术措施

在确保循环流化床锅炉能够安全稳定运行前提下,我公司对机组主要经济指标(如厂用电率、供电煤耗、锅炉效率等)加强了管理,通过搜集资料、多次研讨优化运行调整的方案,制定多项运行调整措施,并在实际运行中加以验证后再次改进,总结一系列针对循环流化床锅炉燃烧调整的经验,提出了四项有效的燃烧措施,使循环流化床锅炉的燃烧经济性得到大幅提高,详述如下:

3.低床压燃烧措施

床压的大小是反映炉内床料量多少的参数,也是炉床料量多少的唯一判断依据,其数值又受到负荷、风量、床料粒度、煤质、煤种等多因素的影响,因而床压是循环流化床锅炉燃烧技术中最重要而又复杂的参数之一。

4.低氧量燃烧措施

在循环流化床锅炉运行初期,对其燃烧控制经验不足,对氧量的控制大多沿袭传统煤粉炉的燃烧经验及运行设计说明书,采用了较大的过量空气系数,氧量O2控制值在4-6%,引起一系列不利影响,如:磨损大、床温低、飞灰大、风机电耗大等。经过认真分析及总结经验,打破固定思维,考虑到循环流化床锅炉炉膛的密封性好,漏风系数极小,氧量随烟气流向逐渐降低,与传统煤粉炉的氧量随烟气流向因漏风的增加而变大正好相反,因此降低氧量运行是可行且有利的,在经过多次运行分析对比,更加证实其正确性。在采用低氧量燃烧技术后,风量的减少使风机电耗降低;床温的提高使锅炉燃烧效率升高、飞灰含碳量降低;风速的降低使磨损减弱。因此低氧量燃烧技术的采用大大提高了锅炉的燃烧经济性。

5.高炉膛压力燃烧措施

为充分发挥循环流化床锅炉的优势,经充分论证考虑后,炉膛压力的控制先由试运初期的0±50 Pa改进为微正压运行,提高了其运行经济性。在经过长时间运行后,发现炉膛压力的控制可以更进一层,即将炉膛压力微正压运行改为+100~+200 Pa运行,或将其控制零点改为接近三级过热器的入口烟道处烟气压力,可以最大限度的发挥循环流化床锅炉的优势,又可充分避免其炉膛与尾部烟道的内、外漏风。

6.优化煤粒粒径级配措施

循环流床锅炉的床料内循环及外循环方式增加了灰粒(煤粒)在炉内停留时间,有利于煤粒燃尽,参与内循环的床料直径约为0.3~1mm,而参与外循环的床料直径约在0.09~0.3mm,它们均能在炉内停留足够时间而燃尽。在上述范围以外的粗粒子,只能在密相区翻腾,时间过长(10~30min),它会石墨化,反应活性下降而“失活”;而d<0.09mm的细粒子大部分以飞灰形式一次经过分离器而离开锅炉,由于停留时间短,飞灰含碳量也会高。因此,必须根据该煤质的成灰特性,调整入炉煤的粒度级配,尽量减少粒径偏大或偏小的床料,其中,控制入炉煤中d<0.2mm粒子的份额对降低飞灰含碳量尤为重要。

五、结束语

提高循环流化床锅炉经济运行措施的探索和分析为循环流化床锅炉技术做出了巨大的贡献,而这些专业上的基础知识的剖析更值得人们更进一步的对循环流化床锅炉进行更深入的探索。

参考文献

循环流化床锅炉论文第5篇

关键词:循环流化床锅炉 燃烧 效率 调整

中图分类号:TE0 文献标识码:A

1.循环流化床锅炉的优缺点:

1.1循环流化床锅炉的缺点:

循环流化床锅炉较化煤粉炉而言,其热效率要低一些

1.1.1循环流化床锅炉所用燃料比煤粉炉所用煤粉要粗得多。燃料越粗,越不易燃尽,因而机械不完全损失较大。

1.1.2循环流化床锅炉的炉膛温度较煤粉炉要低得多。若炉温低于800~900℃时则CO(一氧化碳)不易着火燃烧或燃烧不完全,从而增加了化学不完全燃烧热损失。

1.1.3循环流化床锅炉在运行中应保证料层厚度在一定范围内,以确保良好的沸腾工况;因而要进行放料这样大量的热量被放掉,使得灰渣物理热损失很大。

1.2循环流化床锅炉的优点:

循环流化床锅炉也有其它炉型不可比拟的优点。其最大优点是扩大燃料的适应范围,使之能燃用一般燃烧方式无法烧的石煤、煤矸石等一些劣质燃料。且循环流化床锅炉负荷变化的适应性范围较大。其优点还有:如将吸收剂(石灰石、白云石)与煤粒一起送入沸腾床内燃烧,可大大降低烟气中SO2的含量,既减轻对大气的污染,又减轻了锅炉受热面的腐蚀;沸腾床内的温度较低,所以烟气中氮氧化物(NOx)含量较少,有利于环保;由于燃烧温度低,不易破坏灰碴中矿物质结构,且渣中含碳量低,因而有利于灰渣的综合利用。

2.循环流化床锅炉燃烧及传热特性

循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛,送风一般设有一次风和二次风 ,有的生产厂加设三次风,一次风由布风板下部送入燃烧室,主要保证料层流化;二次风沿 燃 烧室高度分级多点送入,主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬;三次风进一步强化燃烧。 燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下,发生剧烈扰动,部分固体颗料在高速气流的携 带下离开燃烧室进入炉膛,其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动,一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置,炉膛内形成气固两相流,进入分离装置的烟气经过固气分离, 被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室,经过分离的烟气通过对流烟道 内的受热面吸热后,离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置,被分离下来的 颗料经过返料器又被送回炉膛,使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度,因此循环流化床锅炉不同 于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式,而且还有对流及热传等传热方式,大大提高了炉膛的传导热系数,确保锅炉达到额定出力。

3.影响循环流化床锅炉燃烧效率的因素分析

3.1风量(氧量)的影响

风量调整能有效地改善风、煤灰的混合程度,提供最佳的燃料、供风的混合方式,同时也是锅炉床温调整的主要手段之一。风量调整的主要任务是:

3.1.1维持最佳风煤比;

3.1.2维持床温在对应负荷范围内;

3.1.3维持合理的烟气含氧量;

3.1.4维持锅炉炉膛负压在±50Pa范围内,维持送风量和引风量的平衡。风量调整是循环流化床锅炉燃烧调整的关键因素之一。

3.2燃料粒径分布的影响

循环流化床锅炉对燃料粒径分布要求很高,合理的粒径分布是锅炉燃烧安全稳定和经济的重要保证。一般来说,细颗粒在炉内能优先燃烧,能提供锅炉燃烧所需的起始热量;粗颗粒在炉内持续燃烧,能提供锅炉燃烧所需的延续热量。燃料粒径对锅炉的影响有以下几点。

3.2.1若细颗粒比例少,粗颗粒比例多,锅炉流化所需一次风量相应增大,细颗粒逃逸出炉内的几率增高,锅炉飞灰含碳量相应上升;

3.2.2细颗粒比例多,粗颗粒比例少,在相同的流化风下锅炉床层上移,床温升高,燃烧上移,锅炉排烟温度也相应上升;

3.2.3燃料粒径过粗还会影响到锅炉流化和排渣,过粗的粒径使流化变差,锅炉长期运行时易造成结焦。

3.3煤质的影响

煤质的变化是CFB锅炉燃烧调整的首要研究对象。发热量的高低、挥发份的大小、水份、灰份及含硫量的变化都会在不同程度上对锅炉燃烧带来影响。

3.3.1当燃料发热量改变时,床内热平衡的改变将影响床温,同时还影响密相区燃烧份额。燃料发热量越高,理论燃烧温度也越高,对给定的床层受热面积和密相区燃烧份额,床温越高;

3.3.2燃料挥发份越高,锅炉炉膛出口温度越高。固定碳与挥发份之比是影响锅炉燃烧效率的重要因素;

3.3.3灰份越高时,燃烧所需煤量越大,对分离和返料来说,灰份越大,飞灰份额越大,分离效率也就越低。

3.4分离器分离效率及返料量控制的影响

大型循环流化床锅炉较多采用旋风分离器。目前分离器的直径在6.5m~9m之间。影响分离效率的主要因素包括切向进口烟气流速、烟气温度和粘度、灰粒径、进口灰浓度以及分离器自身的结构尺寸等等。

实际运行中返料量的控制对炉内灰浓度及灰平衡的建立具有相当重要的作用,也是维持热循环回正常的重要保障。返料风量过小将引起炉内灰浓度偏低,返料不畅,造成燃烧效率下降;返料风量过大将造成返料风沿立管反窜至分离器下部,从而破坏分离器内气固两相流复杂的径向速度分布,破坏符合高效分离效率的流场。

4.循环流化床锅炉燃烧调整的措施

4.1风量的调整

在一定的范围内,提高锅炉的总风量能提高燃烧效率,但总风量提高到一定的程度,燃烧效率会呈下降的趋势,经验来说,炉膛出口氧量控制在4%~6%,锅炉燃烧效率较高。

4.2一、二次风比例的调整

一、二次风比例的调整对燃料初燃烧和燃烬非常关键。一、二次风的调整应针对锅炉煤种、床温及入炉煤粒径而进行。一次风在维系床料流化的基础上,挥发份高、发热量高的煤,应适当提高一次风量,降低二次风量。反之,挥发份低、发热量低的煤,应适当降低一次风量,提高二次风量,同时保持较高的床温水平。运行中应提高二次风压保持二次风的刚性。

4.3燃煤粒径分布的调整

CFB锅炉对燃煤粒径要求视煤种而异,根据经验,一般按下式计算入炉煤

式中,-入炉煤可燃基挥发份,%;D1-入炉煤中

即低挥发份的煤粒径应小,高挥发份的煤粒径应粗些。因为高挥发份的燃煤在炉内燃烧时更容易爆裂而裂解成细的颗粒,且相对更容易燃烬。

4.4运行料层及浓度的调整

运行料层(床压)主要通过排渣来实现。运行中是维持高床压还是低床压应在以下几点考虑:

4.4.1循环倍率高,可适当降低床压运行;

4.4.2燃煤挥发份低,发热量高,可维持较高的床压;

4.4.3燃煤粒径细,可适当降低一次风量,维持略低床压。

4.5分离器的分离效率与返料量的控制与调整

在运行中,分离器的分离效率一般是固定的难以调整,通过调整一、二次风,调整烟气流速可改变分离效率,这要分析烟气中灰粒径大小,一般烟气灰粒径小于400 μm时,分离器是难以分离的。在锅炉停炉检修时,要检查分离器的状况是否完好,如有损坏,应严格按图纸尺寸要求进行修复。锅炉返料量可通过返料风调整,然而运行中返料风的调整应十分谨慎。

5.结束语

循环流化床锅炉的燃烧特性,有利于提高燃烧效率,减少氮氧化物的排放。更趋于脱硝脱硫的优势。在循环流化床锅炉的运行中,我们要充分了解燃烧特性及影响因素。合理控制工况,以保证锅炉的安全、稳定、经济运行。

参考文献:

[1]赵旺初,循环流化床锅炉在我国的现状和发展[J];锅炉技术;1997年02期

[2]党黎军,循环流化床锅炉的启动调试与安全运行 北京:中国电力出版社,2002.8

循环流化床锅炉论文第6篇

关键词:循环流化床锅炉(CFBB);冷渣器;点火风道;给煤机;排渣系统

中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)07-

1 某国产型号循环流化床锅炉(CFBB)概述

循环流化床锅炉(CFBB)利用了低污染、高效率的清洁燃烧技术,是兴起于最近十几年的新型锅炉技术之一。在国际上,循环流化床锅炉(CFBB)主要应用于废弃物处理利用领域、工业锅炉领域以及电站锅炉领域当中,并呈现出大型化的发展趋势。我国在该方面的研究也取得了硕果,而且可以预见今后将是循环流化床锅炉(CFBB)发展的黄金时期。循环流化床锅炉基本原理图如图1所示:

本文所研究的某国产型号的循环流化床锅炉(CFBB)是我国DF锅炉厂引进美国技术生产的国内首台大容量自然循环、单汽包、高压型的锅炉。该型号循环流化床锅炉的启动点火以及低负荷稳燃由布置在炉膛密相区水冷壁前后墙的床上点火油枪负责;另外,炉膛左右两侧分别设置有1个飞灰再循环燃烧接口以及2个多仓式流化床风水冷选择性排灰冷渣装置。该型号循环流化床锅炉的炉前一共设有4个石灰石给料口以及6台给煤设备,并均匀布置于前墙水冷壁下部收缩段;锅炉炉膛底部为水冷风室,为了增加受热面积,该水冷风室由水冷壁管弯制围成。该型号循环流化床锅炉共有2个风道点火器(内部布置有高能点火油燃烧器),风道点火器通过膨胀节和水冷风室连接在一起。该型号循环流化床锅炉尾部竖井里面由下至上分别布置了空气预热装置、螺旋肋片管省煤装置、低温过热装置以及高温过热装置。

2 某国产型号循环流化床锅炉(CFBB)调试内容确定

2.1 烘烤内部耐火耐磨材料

2.1.1 烘烤冷渣器和点火风道。该型号循环流化床锅炉制造厂家为其提供了锅炉内部耐磨材料的烘烤控制温度曲线。全部烘烤过程分为3个阶段,即150℃烘烤、350℃烘烤、550℃烘烤,持续恒温烘烤共约90个小时,而后再经历高于700℃的烘烤。需要特别注意的是,为了达成预期的烘烤效果,通常需要特制烘烤专用的小油枪。这主要是因为点火风道当中的正式油枪无法满足恒温水平以及温升速度的相关要求。特制烘烤专用的小油枪的出力范围在20~100kg/h之间,并采用高于0.4MPa干燥压缩空气作为特制烘烤专用小油枪的配风,燃料则选择为0#柴油。但是即便如此,为了满足恒温水平以及温升速度的相关要求,根据相关要求、综合考虑各部位温升情况选择合适的时机增投烘烤小油枪。

2.1.2 烘烤锅炉整体。烘烤锅炉整体应该在完成烘烤冷渣器和点火风道的基础上进行,烘烤所选择用的油枪不是上个阶段所采用的特制烘烤专用小油枪,而是采用点火风道里面的正式油枪。但是依然要注意的是,在不同的烘烤阶段,恒温水平和升温速度均有着较大的差异。具体而言,在烘烤锅炉整体的初始阶段应用单只油枪,并将600kg/h油枪出力调节为1/3,即200kg/h;随着烘烤温度的不断提高,油枪出力也应该随着温升逐步提高。油枪出力一直持续到锅炉烘烤温度无法在继续提升时为止,此时需要更换出力更大的油枪(1650kg/h)继续烘烤,当然油枪的出力需要在原有基础上从最低值逐渐提高至最大值。在锅炉的烘烤过程中,恒温水平与温升速度的调控主要有两种方法:其一,调节油枪的出力大小;其二,调节锅炉炉底的流化风量。当然,我们应该考虑锅炉旋风分离器、炉膛密相区以及水冷风室当中的耐火耐磨材料毕竟是第一次经历烘烤,为了避免出现无谓的锅炉内部磨损,在烘烤的第一个阶段直接使用点火风道内部的油枪即可,而不需要投煤和添加床料。实验表明,耐火耐磨材料在烘烤温度超过400℃的时候固化,因此,锅炉烘烤的第一个阶段应该将烘烤温度提升至600℃左右,并将该烘烤温度保持一定的时间。在锅炉烘烤的第二个阶段,将温度稳定在600℃一定时间之后,根据烘炉要求选择加煤,并依照温升情况在增加投煤量的同时减少燃油量的使用。在此过程中应该时刻关注锅炉的蒸汽压力,一旦锅炉达到吹管压力,则锅炉在蒸汽压力的作用下吹管。在该过程中,必须要严格控制恒温水平和温升速度,并观察锅炉吹管,如果烘烤锅炉恒温时间满足要求但是锅炉吹管不合格时应该继续吹管,如果吹管合理但是恒温时间不合理则需要继续保持恒温水平。总之,必须要协调锅炉吹管和恒温水平之间的关系,保证两者均合格。

2.2 炉前给煤系统

给煤机采用可计量式胶带给煤机。锅炉试运过程中出现最频繁的问题是给煤机断煤,锅炉床温经常因给煤机断煤而出现大幅波动。给煤机断煤的原因是由于来煤水分较大,原煤在煤仓内粘结,流动性变差,造成煤仓到给煤机的下煤不畅。为防止炉内烟气反窜到给煤机和煤仓,烧损给煤机皮带及其他部件,在每台给煤机出口加装速关阀,其作用是当炉内有热烟气反窜到给煤机时,通过温度信号使该速关阀迅速关闭。

2.3 锅炉排渣系统热态运行

由于入炉煤平均粒度较小,实测结果d50=1.1mm,炉内渣的平均粒度也很小,因此整个试运过程中只要控制好炉膛床压、排渣风风压,冷渣器的排渣就比较正常。试运过程中发现,如果炉底流化风量较小,炉内静止料层过高,冷渣器的进渣就不正常,而且冷渣器负载过重,出现排渣不及时现象,经提高流化风量、增大外循环量后问题得以解决。因此,维持炉内良好的流化状态,是保证冷渣器正常工作的前提。为保证冷渣器的冷却效果,冷渣器向外排渣时,每个风室内都要保留一定厚度的床料。从试运情况看,维持冷渣器各风室内床压最低在3~4kPa时,炉膛排渣就可得到很好的冷却,排渣温度可达至150℃以下。

3 相关体会和建议

(1)冷渣器能否可靠工作,对锅炉的稳定运行有直接影响。如果冷渣器不能正常排渣,锅炉只有降负荷运行或停炉,因此合理控制冷渣器的运行方式,保证冷渣器连续稳定运行,是实现锅炉稳定运行的前提条件。

(2)大型循环流化床锅炉作为新型的洁净煤发电技术,在我国刚刚起步,正处在发展完善阶段,在运行操作方面还存在不足。因此运行人员应加强学习,提高运行水平,以保证锅炉的安全、经济运行。

参考文献

[1] 于英利,戴莹莹,赵勇纲,李鑫,赵智勇.SG-690/13.7-M451型循环流化床锅炉的结构特点与启动调试[J].锅炉技术,2009,(4):142-143.

[2] 王建民,赵智勇,赵勇纲,于英利.大型循环流化床锅炉的节能技术研究[J].内蒙古电力技术,2010,(3):232-234.

[3] 党黎军,刘剑光,刘超.大型循环流化床锅炉启动调试试验及研究[J].电力设备,2007,(10):63-64.

[4] 钱志永,朱云鹏,熊体华.国产135MW循环流化床锅炉的调试及运行[J].华北电力技术,2005,(1):162-163.

循环流化床锅炉论文第7篇

关键词:循环流化床;风系统;优化

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.023

1 引言

由于循环流化床的风系统比较复杂,相关风系统没有很好的实现配置,导致厂用电率比较高,影响了电厂的经济效益。因此在现阶段加强对循环硫化床锅炉风系统优化措施的研究,对于优化风口和风系统的配置,提高电厂经济效益具有重要的现实意义。

2 循环流化床结构

循环流化床主要由锅炉本体和一些辅的锅炉设备两个主要部分组成。其中锅炉本体包括汽水系统用于吸收燃料燃烧过程中产生的热量,然后将系统内的水加热到一定程度,得到符合压力和温度标准的热蒸汽,本体中的第二部分就是由燃烧器、回料系统和布风装置构成的燃烧系统,用以实现燃料的充分燃烧,得到热量。其余的就是一些供水、排烟的辅助系统装置。具体结构如图1所示。

3 循环流化床锅炉风系统配置

(1)一次风。循环流化床锅炉是一种流态化燃烧的锅炉技术,最主要的核心技术就是燃料的流化动力的提供。正常使用中通常一次风量要达到锅炉使用总风量的一半左右,这样既能满足流化质量而且可以得到比较合适的布风板面积,实现均匀布风。一次风压头的大小主要由炉膛的压降大小和布风板阻力大小两部分决定。考虑到风道、预热器的压降,一次风机压头一般为18000Pa左右。为了尽量降低风机压头,可以从降低炉膛压降和布风板阻力两方面着手,在现在的技术水平下可行的方案是通过降低炉膛压降来实现风机压头的降低。但是也会有一定的负面影响,需要在具体操作中注意避免。

(2)二次风。循环流化床的二次风一方面要参与锅炉燃烧,调整燃烧情况;另一方面要控制燃烧过程中氮氧化物的排放,减少空气污染。二次风量的大小由一次风量决定,随一次风量大小的变化而反变化;二次风的压头一般为标准的12000Pa,才能达到标准的穿透能力,实现更好更充分的燃烧和脱硫。

(3)辅助用风。除了标准的一次风、二次风之外,锅炉风系统中还有一些辅助用风,比如回料器用风和锅炉播煤风等,约占整个风系统风量的10%。

4 循环流化床锅炉风系统优化措施

循环流化床的燃料高效燃烧效率和清洁性能是由复杂的循环流化床内部系统配合实现的,尤其是流化床风机的配置十分复杂,对于风量压头等参数的要求也比较高,这也导致在实际工作中使用循环流化床锅炉技术的电厂的整体用电率远远高于其他使用普通锅炉的电厂,一定程度上也制约了电厂的经济效益的提高。为了更好的发挥循环流化床锅炉技术的优势,降低电厂用电率需要重点加强对循环流化床锅炉风系统优化措施的研究,研究制定更加合理的风系统优化方案。

(1)改变调节方式。采用变速调节的方式来对风机进行调节,有效降低调节过程中产生的电力损耗。一种方式是利用液力耦合器进行调节,但是这种方式不能避免在系统启动过程中电机对电力系统的局部电网造成的冲击。还有一种技术方式是变频调速,能够有效降低设备启动过程对整个系统的冲击。随着大频率变频技术的发展,这种方式在循环流化床锅炉的风系统中逐渐得到广泛使用。

(2)一次风控制系统优化。在循环流化床系统中一般是在左右个放置一台风机并联运行。在系统运行过程中经常会出现风量偏差,两侧风量不同影响锅炉运转的情况。为了实现左右两侧一次风量的平衡,需要对风量控制系统进行调整。以右侧风机风量作为一次风量的标准,调节左侧风机风量,这样就不会出现风量不同影响锅炉运转的情况。另外在循环流化床锅炉的风系统中会有布风板的设计来控制一次风压,实际使用中一般需要对左右挡板进行调节从而对风压进行调节以配合系统运行。但是挡板的开度一般只能在一半以内才能正常使用,一旦超过一半就会引起其他的系统故障。所以在优化改进过程中要取消布风板入口调节的系统,优化调节参数,同时要根据具体情况改变调节一次风量的基准值。

(3)二次配风优化。二次风控制系统主要包括风压、风量以及氧量控制三个部分。一般在运行过程中,二次风都是采用分上下两级配风的方式进行风量供应。根据实际使用情况将上二次风和下二次风风量的比例调整为60%和40%,从而有效较低内风的吹出,降低能量损耗。

(4)修正二次风的氧量校正逻辑。二次风的风量供应指令受到氧量的影响,氧量校正系数计算逻辑出现问题就会使的最终二次风的风量供应指令与实际风量需求存在误差,对锅炉燃烧造成干扰。通过修正二次风的氧量校正逻辑,根据风量的百分比调节二次风的风量,从而实现对氧量需求的实时跟踪,有效降低在二次风供应的过程中对锅炉燃烧的扰动。

5 结论

循环流化床锅炉技术能够有效提高电厂燃料的燃烧效率,同时可以降低氮氧化物和硫化物的生成,减少有毒有害物质的排放。风系统的合理配置对于循环流化床的应用效果影响很大,通过对循环流化床风系统进行优化能够有效提高系统的运行效率,降低运行过程中电厂的电量损耗。电厂工作人员要加强对风系统优化配置的研究,制定更加合理的配置方案,从而不断降低电厂运营成本,有效提高电厂经济效益。

参考文献:

循环流化床锅炉论文第8篇

关键词 循环流化床锅炉;磨损;结焦;堵塞;炉墙

中图分类号 T27 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)112-0161-01

纵观我国循环流化床锅炉的运行情况,磨损严重、出力不足时最普遍的问题,基本得到了解决,但是随着锅炉自身的发展以及锅炉容量的增大,用户对锅炉可靠性、可控性、自动化程度等要求越来越高,也出现了一些新的问题,只有对问题产生原因进行综合分析,采取相应措施,才能避免事故发生。

1 运行中的常见问题及原因分析

1.1 锅炉达不到额定出力

主要有两方面体现在设计制造方面的问题和运行调整方面的问题。这两个方面包含以下原因:1)分离器达不到设计效率;锅炉达不到额定出力的一个重要原因是分离器运行效率低于设计要求值。2)悬浮段受热面与密相区布置不恰当或有矛盾,特别是在燃烧燃种与设计煤种差别较大时,受热面布置不匹配,锅炉负荷变化时导致灰循环系统的各处温度变化从而影响其安全经济运行,因此限制了锅炉的负荷。3)燃烧份额与设计值不相符或设计分配不合理,将影响循环流化床锅炉正常运行中的物料平衡和热量平衡,从而影响锅炉的额定出力。4)不同粒径的颗粒具有不同的燃烧、流化和传热等特性,燃料的粒径分布不合理必然会造成锅炉出力下降。5)锅炉配套辅机与配套设备是否与锅炉相配套也会产生很大影响,特别是风机的压头、流量选择不对,将影响锅炉的燃烧与传热,同样也会影响锅炉的出力。

1.2 磨损

液体或固体颗粒以一定的速度和角度地受热面和耐火材料表面进行冲击所造成的磨伤和损害成为磨损。循环流化床锅炉的磨损主要分受热面磨损和耐火材料及布风装置的磨损。在受热面磨损中,不管是水管、汽管、烟管还是风管的磨损,轻者导致热应力变化、使其受热不均,重者造成爆管或使受热面泄漏,严重时导致锅炉停炉,耐火材料磨损会使耐火层脱落、锅炉漏风或加重磨损受热面;布风装置磨损将导致布风不均,严重时会使锅炉结焦,这些都不同程度地影响锅炉正常及安全经济运行。

1.3 结焦

结焦在循环流化床锅炉运行中较为少见,一般在点火或压火过程中产生。结焦的主要原因是1)运行操作不当,造成床温超温而产生结焦;2)燃烧制备系统的选择不当造成密相床超温而结焦;3)运行中一次风量保持太小,改变整个炉膛的温度场,是锅炉出力降低,盲目加大给煤量,会造成炉床超温而结焦;4)燃煤中挥发分含量低可能导致局部温度过高而发生结焦。

1.4 返料装置堵塞

返料装置是循环流化床锅炉的关键部位之一,如果返料装置突然停止工作,将会造成炉内循环物料量不足、汽温、汽压急剧降低,床温难以控制,危及锅炉的负荷与正常运行。一般返料装置堵塞有两种情况:一是由于流化风量控制不足,造成循环物料大量堆积而堵塞。第二是返料装置处的循环灰高温结焦而堵塞。

1.5 炉墙损坏

锅炉炉墙的损坏包括炉墙砖及耐火砖的局部跌落、开裂、结焦、鼓包和倒塌等。炉墙损坏时往往会发现炉墙与钢架、过墙管、炉墙转角处等有石棉填料大量跌落。损坏的主要原因有以下几个方面:1)砖的质量部良,规格不一,耐火度低,强度不足,砖缝大小不一等;2)设计不合理,安装、检修质量不高。3)安装或移装后,烘炉时间不足或升温过急,炉墙不够干燥,即升压供汽;冷炉点火时,点火时间太短;锅炉启停次数频繁。4)经常使炉膛处于正压下运行,炉膛温度过高或飞灰熔点低,炉膛挂焦严重。

2 常见问题的处理措施

2.1 锅炉达不到额定出力的解决途径

如何使循环流化床锅炉能够满负荷运行,这是设计、制造、使用单位需要共同解决的问题。随着对循环流化床锅炉的工艺过程和运行特性的深入了解,并通过细致地原因分析后,已经采取了一些切实可行的改善措施,例如,改进分离器结构设计,提高其分离效率,改进燃料制备系统,改善级配;在一定的燃烧份额分配下,采取有效地措施以保证物料平衡和热平衡;正确地设计和选取辅机及其系统;增设飞灰回燃系统和烟气再循环系统等,为循环流化床锅炉的满负荷运行打下了一定的基础。

2.2 磨损问题的处理

更换已磨损的风帽、防磨瓦及换热管,补修已磨耐火材料等,也可更换成更合适的耐磨材料或加装防护件等。对于已严重磨损部位并在运行中发现时,如受热面特别是承压部位的受热面发生爆管、泄漏登时,应及时停炉维修,防止事故扩大。

2.3 结焦的防止与处理

为防止结焦的发生,在锅炉运行过程中,要特别注意合理控制床温在允许的范围内;运行风量不低于最小流化风量,保持相对稳定的料层厚度;燃料粒度在规定范围内,进行合理的风煤配比等。无论是运行中还是点火中,一旦出现结焦,焦块就会迅速增长。由于烧结是个自动加速的过程,因此焦块长大速度往往越来越快。这样,及早发现结焦并予以清除是运行人员必须掌握的原则,因炽热焦块相对容易打碎,即使在运行或点火中也能及时处理。一旦出现严重结焦。则应立即停炉,实施打焦和清除小焦块操作,否则,残留的小焦块将对重新启动后的运行产生不利影响。

2.4 返料装置堵塞的解决方法

返料装置堵塞要及时发现、及时处理,否则,堵塞时间一长,物料中可燃物质可能会再次燃烧,造成超温、结焦,扩大事态,从而给问题的处理增加了难度。一般处理这种问题时,需要先关闭流化风,利用下面的排灰管放掉冷灰,然后再采用间断送风的形式投入回料。

2.5 炉墙损坏的处理措施

对于钢架和梁的烧红及炉墙有倒塌危险的情况,应紧急停炉,并组织人力、物力,迅速检修;对于跌落少量耐火砖、外墙开裂、伸缩缝不严密等损坏,应加强运行中的检查,减少锅炉启停次数,延长生火、升压时间,暂时维持运行,待锅炉停用后检修;炉墙有轻微损坏时,应严格控制炉膛的运行负压。

综上所述,循环流化床锅炉达不到额定出力、受热面磨损、结焦、返料装置堵塞、烟道内可燃物再燃烧及炉墙损坏等故障是影响运行可靠性的主要原因。因此,循环流化床锅炉在设计、结构、安装、燃烧调整上还需不断地完善,来提高运行可靠性。

参考文献

[1]常军素.循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因分析及飞灰回燃技术改造[J].河北煤炭,2012,4.

[2]施军鸿.循环流化床锅炉汽包液位控制系统的改进[J].中氮肥,2012,4.