大型循环流化床锅炉运行优化及改进

大型循环流化床锅炉运行优化及改进

发表时间：2018-07-09T16:43:49.663Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：武文珏

[导读] 摘要：近年来，随着经济和科技的发展，人们越来越关注节能环保，而面对资源紧张的情况，由于大型循环流化床锅炉属于高效、低污染的产品，在工业发展中，大型循环流化床锅炉被应用在了生产过程中。

内蒙古东华能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯 010300

摘要：近年来，随着经济和科技的发展，人们越来越关注节能环保，而面对资源紧张的情况，由于大型循环流化床锅炉属于高效、低污染的产品，在工业发展中，大型循环流化床锅炉被应用在了生产过程中。它对环境的改善，促进电力工业的发展有着重要意义。本文就大型循环流化床锅炉运行优化及改进进行探讨，首先，介绍了循环流化床锅炉性能特点，其次，阐述了大型循环流化床锅炉运行优化及改进的相关措施，以供参考。

关键词：大型循环流化床锅炉；运行优化；改进

近年来，大型循环流化床燃煤电站锅炉作为一种节能、高效的新一代燃煤技术，在流化状态下，煤种的燃烧效率高，在炉内具有脱硫、脱氮等特点，这样的优点使得大型循环流化床燃煤电站锅炉获得了迅速发展。为了更好的发挥大型循环流化床燃煤电站锅炉的作用，需要对其进行优化改进，以提高设备的运行效率。本文就此进行探讨。

一、大型循环流化床锅炉具有的性能特点

1.1负荷变化范围广、调峰能力强

由于在锅炉内参加循环燃烧的物料量大，蓄热多，因此，大型循环流化床锅炉易于保持燃烧稳定和蒸汽参数，具有很强的调峰能力，不投油最低稳燃负荷可以达到锅炉额定负荷的30％。例如，对于300MW循环流化床锅炉设计启动前，首次需向燃烧室内加入固体颗粒物料（灰渣）不少于200吨，每个外置床在启动过程中加入灰渣约80吨，锅炉运行中物料总量超过550吨，蓄热量大；锅炉不投油最低稳燃负荷合同保证值为锅炉额定负荷的35％±5％，远低于常规锅炉。

1.2低温燃烧，充分发生化学反应，具有很高的环保性

燃煤流化床锅炉的燃烧温度处于850℃-950℃的范围内，属于与传统煤燃烧方式完全不同的低温燃烧。炉内脱硫脱硝，不需要另外安装脱硫和脱硝装置（现在都安装炉外脱硫，脱销设施，光靠炉内满足不了环保要求）。循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合，使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙，加之在燃烧室不同部位分部送风，使N0x生成量较少，从而实现炉内脱硫脱硝。从锅炉设计和实际使用效果来看，大型循环流化床锅炉S02和No X排放能够满足严格的环保排放标准要求。

1.3燃烧效率较高

循环流化床燃烧是介于煤的固定床燃烧和煤粉悬浮燃烧之间的一种处于流态化下的煤燃烧方式，流化态行程的优越的湍流气固混合条件，可大大强化燃烧，提高床层内的传热和传质效率。

二、大型循环流化床锅炉运行优化及改进措施

2.1关注点火底料的铺置，做到节油优化

2.2注意优化调整风量、氧量，维持炉膛微负压运行

首先，在锅炉运行中，一次风保证流化及提供燃料燃烧的初始氧量，二次风增大扰动及提供后期燃烧氧量，调整好一、二次风的配比，可有效地降低化学不完全热损失。一般情况下，从低负荷到满负荷。一次风占60％～40％。二次风占40％～60％。另外，注意将氧量调整在合理范围内，一般氧量控制在3％～5％，且尽量靠下限运行。氧量的大小直接影响到燃烧份额的分配，从而影响到负荷。氧量过小时，燃料的化学不完全热损失增大：氧量过大时，烟气流量增加，会使炉内温度下降，排烟、化学、机械热损失均增大，总效率降低。最后，在运行中，维持炉膛微负压，将炉膛出口处的压力控制在-100-0 Pa，可提高炉内温度，减少炉膛及尾部烟道漏风，延长较细燃料在炉内的停留时间，降低引风机电耗。提高锅炉效率。

2.3注重优化控制床压、床温，保证锅炉的安全经济运行

床压在炉内反映的是料层的实际厚度，对锅炉的安全经济运行具有很重要的意义。料层过厚时，风室静压增大，阻力相应也增大。为了保证流化和稳定负荷，需增大流化风量，致使颗粒的扬析率增加。飞出炉膛的燃料量增加，风机电耗也增大。此外，过厚的料层也会降低床温，造成燃烧效率下降。同样床压高时，排渣量增大，未燃尽的碳颗粒就会排出炉膛带入冷渣器中，使底渣中可燃物的数量增多。另外，床温是CFB锅炉运行控制的重要参数之一。它的高低直接影响锅炉运行的安全性与经济性。床温过高，可能会导致高温结焦，造成停炉；床温过低。会使燃烧不完全，也不利于CFB锅炉的安全运行。一般在运行中，床温应控制在850-950℃。因此，必须选择合理的床压，控制床温，才能保证锅炉的安全经济运行。

2.4其他方面的优化方法

在机组参加调峰、负荷低于180 MW运行时，二次风率相对减少。若维持2台二次风机运行，二次风压则相对较低，进入炉内的穿透能力下降，不能有效起到增强扰动的作用。因此，在相同的风量下，建议停运1台二次风机，保持单台二次风机高风压运行，不仅有利于强化炉内燃烧，而且可以降低二次风机电耗，降低厂用电量。另外，循环流化床锅炉的运行风速是一个很重要的参数，一般运行风速为4～10 m／s，运行风速提高会使炉子更为紧凑，截面热负荷相应增大，此时为了保证燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和布置足够的受热面，必须增加炉膛高度，这样不仅增加锅炉造价，风机功率、厂用电率也会增大，但运行风速选择过低则发挥不了循环流化床锅炉的优点，因此对每种燃料都具有最佳的运行风速，应根据燃料特性来确定循环流化床锅炉的运行风速。

三、结束语

总而言之，循环流化床技术作为一个新型的锅炉清洁燃烧技术，满足现阶段人们对环保的要求，也在很大程度上产生了很好的社会效益。为此，对大型循环流化床锅炉运行进行优化及改进是非常必要的，这会充分利用循环流化床锅炉的优点，解决现阶段运行中存在的问题，从最大程度上保证锅炉的运行效率，推进大型循环流化床锅炉生产的长远发展。

参考文献：

[1]黄中，潘贵涛，张品高，等.300 MW大型循环流化床锅炉运行分析与发展建议[J].锅炉技术 2014 45（6）

[2]王立法.1036t/h循环流化床锅炉优化运行研究[D].华南理工大学，2015