循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响
浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略
浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略摘要：循环硫化床锅炉作为环保型的锅炉，当前已被大部分企业所广泛应用。
主要源于其燃烧实用性强、效率高以及污染少等优点，但是基于诸多因素的影响，会影响其燃烧效率。
基于此，本文阐述了循环流化床锅炉燃烧及其应用特征，对循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素及其调整策略进行了探讨分析。
关键词：循环流化床锅炉；应用特征；燃烧效率；影响因素；调整策略循环流化床锅炉燃烧是燃料通过给煤系统进行燃料输送过程，进入炉膛中，送风又有一次风和二次风之分，部分还有三次风。
布风板下面可以将一次风送入燃烧室，目的是保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，目的是供给燃烧室的氧气，让燃料能够充分燃烧；三次风则是为了强化燃烧。
一、循环流化床锅炉应用的特征循环硫化床锅炉应用的特征主要表现为：（1）循环硫化床锅炉的优点。
相对于其他炉型而言，循环硫化床锅炉燃烧的适应范围广，使得一些劣质燃料也能燃用，而这一点，一般燃烧方式是做不到的。
此外，循环硫化床锅炉负荷变化具有较强的适应性。
只要在炉内加吸收剂（石灰石、白云石）即可降低烟气中SO2含量，从而减少污染气体的排放量，这样不仅能达到环保效果，还能够提高灰渣的综合利用率，以及避免锅炉受热面受到严重腐蚀。
（2）循环硫化床锅炉的缺点。
主要表现在：第一、相对于煤粉炉而言，循环硫化床锅炉的热效率比较低，造成这一结果的原因较多，主要包括：在使用的煤粉上，相对于循环硫化床锅炉而言，煤粉炉所用的煤粉要细得多，而燃料往往只有越细才越容易燃尽，因而使得机械不完全燃烧热损失增加；就炉膛的温度来看，相对于煤粉炉而言，循环硫化床锅炉的温度太低，这就使得燃料很难着火，即使着火也难以完全燃烧，造成化学不完全燃烧热损失增加。
第二、循环硫化床锅炉采用了高压风机来克服布风板和料层的阻力，造成风机增加电耗量，受热面遭受磨损，炉膛内部烟尘沉积太多。
二、循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素1、煤质影响因素。
循环流化床锅炉运行优化
循环流化床锅炉运行优化摘要：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。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉（CFB）具有良好的低温燃烧特性，燃烧效率高，负荷调节方便，污染排放小等优点，近年来得到了快速发展，并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响，无法充分发挥其优势，尤其在节能方面。
所以，如何节约能源，提高锅炉效率，是我们要探讨的问题。
关键词：循环流化床锅炉；磨损；腐蚀；爆管引言：循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术，具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点，它在节能环保方面具有很大的优势，对我国当前的节能低碳具有重要意义。
然而，我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题，需要不断优化。
1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因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NoX排放能够满足严格的环保排放标准要求。
（1）炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点，设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型，将主要受热面集中布置在炉膛内，利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面，以提高热效率，降低床温，避免床层结焦和水冷壁发生沾污。
运行情况表明该炉型起到了上述作用。
但此设计带来的负面效应却超出预期，集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。
（2）管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180ｍｍ，二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90ｍｍ。
由于炉内受热面节距变窄，导致后部受热面烟气流速升高；过热器管排缺少夹马固定；管排膨胀量计算不准确；穿墙管直接与水冷壁浇注在一起，膨胀力全部由水冷壁承担，使得管束无法自由膨胀。
循环流化床锅炉运行问题分析及节能
循环流化床锅炉运行问题分析及节能降耗优化探究马守财1，闫星磊2（1.晋能孝义煤电有限公司，山西孝义032300；2.山西世纪中试电力科学技术有限公司，山西太原030001）摘要：以某厂480t/h 循环流化床锅炉为例，列举了该锅炉运行中出现的问题，其中包括飞灰及底渣含碳量较高、燃煤粒度控制不合理、锅炉特征量监测不可靠、滚筒冷渣器排渣困难等，结合实际运行参数，提出了合理调整锅炉一、二次配风，合理配比入炉燃煤粒径，加强锅炉特征量测点维护工作，燃烧优化调整等相关措施，使锅炉能够长期安全、稳定、经济运行，为同类型锅炉节能降耗减排工作提供了有效参考。
关键词：循环流化床锅炉；低渣含碳量；燃煤粒径；燃烧优化调整；节能降耗中图分类号：TM621.2文献标志码：A文章编号：1671-0320（2022）06-0047-050引言随着国家“双碳”政策的推出，发电企业节能降耗减排工作成为“双碳”政策的重点工作。
循环流化床CFB （circulating fluid bed ）锅炉凭借燃烧效率及燃料适应性优势在我国火力发电行业中占据重要地位[1]。
近年来，我国在超临界CFB 锅炉技术领域取得十分显著的进展，标志着我国自主研发的大型燃煤CFB 锅炉从制造到投产运行技术居世界领先水平[2]，但超高压机组480t/h CFB 在役机组还较多，本文将针对某厂480t/h 循环流化床锅炉在运行过程中出现的典型问题进行节能降耗优化探究。
1设备及系统简介某电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的480t/h 循环流化床锅炉。
锅炉采用中间排渣方式，配套3台出力为30t/h 的滚筒冷渣器，灰渣比为1颐1，前墙给煤方式，低温动力控制燃烧技术。
系统流程如图1所示。
输煤系统：输煤系统对于CFB 锅炉是最重要的组成部分，分为输送、破碎、筛分等3个过程，将合格的燃煤粒度输送至煤仓通过给煤系统进入炉膛密相区进行燃烧，其燃煤颗粒在一、二次风的作用下与空气产生气固两相流态化破碎燃烧过程，燃煤粒度越小，燃烧速度越快越充分。
循环流化床锅炉使用说明书
ZK-35/3.82-M循环流化床锅炉锅炉使用说明书20-96-0一、循环流化床锅炉简介二、锅炉首次点火启动应具备的条件三、锅炉对燃煤的要求四、锅炉首次点火启动五、锅炉运行中的监视与调整六、锅炉常见故障处理一、循环流化床锅炉简介煤的循环流化床燃烧是近十几年来发展起来的一种新型燃煤技术，是对传统的炉排炉和煤粉炉的一个重大革新。
它对各类煤种的燃烧适应性好，可以有效地燃用褐煤、各类烟煤和无烟煤，也可燃用如树皮、木屑、油页岩、石煤和石油焦等劣质燃料，同一台锅炉甚至可以同时燃用多种然料。
循环流化床锅炉可以通过添加石灰石进行比较简便的炉内脱硫处理，而一般的尾气脱硫技术费用昂贵，难于推广应用，循环流化床燃烧为高硫煤的合理燃用提供了途径，由于燃烧温度低，其NO x排放亦低。
流态化，是指两种不同形态的物质，因相互之间运动速度的不同而造成的一种特定运动状态下的体系。
对于煤燃烧系统而言，主要是指固体颗粒和空气。
这种特定的状态，是指固体颗粒群体在气体作用下具有流体的一些特性，就是流态化。
各种流化床燃烧锅炉，差别主要是燃烧系统，尾部对流受热面与常规锅炉没有根本的不同。
循环流化床燃烧系统主要包括：炉膛、气固分离器和返料器这三个关键部件。
与鼓泡床相比，循环流化床炉膛截面尺寸较小，燃烧分布在整个炉膛容积内，因此炉膛温度上下均匀；炉膛下部仍有一个密度较高的密相区，但不设置埋管受热面，避免了鼔泡床埋管磨损严重的问题；由于炉膛截面尺寸较小，锅炉启动点火更加容易；炉膛上部四周布置水冷受热面，磨损情况比埋管大为改善；燃烧所需一、二次空气分级供入，强化了炉内物料掺混，物料与空气接触更加强烈、均匀，有利于燃烧，同时可使NO x生成进一步减少；被烟气携带出炉膛的物料被一、二级分离器分离后经返料器进入炉膛，物料如此反复循环反复燃烧，排出锅炉的灰、渣含碳量较低，锅炉燃烧效率和热效率较高、煤耗较低；而由于采用上下基本均匀的流化风速，在降负荷运行时，风速降低的裕度大，负荷变化可超过0.4:1，锅炉负荷调节范围较宽；由于进入炉内的煤只占炉内高温循环物料量的5%左右，煤进入炉内很快着火燃烧，锅炉煤种适应性很广。
循环流化床操作规程
循环流化床锅炉，顾名思义，一要流化，二要循环。
流化不正常，锅炉无法运行，不循环或循环量少，就会导致锅炉出力达不到。
在循环流化床锅炉的运行中，床温、风量、燃料粒度、料层厚度和返料器温度的控制是几个最为关键的参数。
从根本上来讲，就是调整锅炉的物料平衡和热量平衡一致。
一、床温的控制：1、床温是通过布置在密相区各处的热电偶来检测的，一般床温控制在900±50℃，调整方法有三种：1）调整一、二次风量的搭配送入炉膛的风量是由实际燃料成分决定的，控制流化床温密相区的温度，可以通过调节一、二次风配比来实现。
密相区的温度高低是由密相区的燃烧份额决定的。
由于一次风由密相区送入，一次风比例控制密相区燃烧份额，调节一、二次风比例，可有效控制密相区燃烧份额，从而有效控制密相区的温度。
具体来讲，当一次风比例增大时，更多的颗粒被抛向床层上方离开密相区，使密相区的温度降低。
一旦因断煤造成床温下降，立即减小一次风量，可减缓床温的下降。
有时，在运行中给煤粒度过大，会造成密相区温度升高，运行人员往往采用加大一次风量，减少二次风量，总风量不变，来平抑床温。
否则，容易造成大颗粒沉积，由于此时燃烧效率不高，投煤量相对该负荷较大，因此，容易造成过热蒸汽超温现象。
由此看来，保持合理的燃料粒度，更有利于床温较好的控制。
2）风量不变调整给煤量锅炉在正常运行时，负荷确定以后，风量一般不变，床温的波动，可以通过改变给煤量来调整。
当煤质变化不大时，用“前期调节法”来控制，即床温有上升或下降的趋势时，提前控制给煤量适应床温的变化，调整的原则少调、勤调，使床温控制稳定。
当煤质变化较大时，用“冲量调节法”，应及时调整给煤量，保证输入热量不变，采取瞬间多量增加或减少给煤量，先控制住床温下降或上升的趋势，再稍加调整，使床温控制稳定。
3）控制循环灰量在循环流化床锅炉密相区内不布置受热面，循环流化床锅炉密相区的放热靠循环灰来吸收。
在密相区内，燃料燃烧放热，其中，一部分用来加热新燃料和空气，其余大部分热量必须被循环物料带走，才能保证热量平衡，保证床温的稳定。
浅谈二次风在锅炉运行中的作用
浅谈二次风在锅炉运行中的作用二次风对循环流化床锅炉安全性的影响二次风是从炉膛四周加入炉膛燃烧室的强冲空气流。
二次风的主要作用是补充燃料燃烧所需的空气量并加强物料的返混，适当调整炉内温度场的分布，使烟气温度分布更均匀。
在循环流化床锅炉的运行中，能通过调整一、二次风的配比有效的调整锅炉的负荷，能有效的控制燃烧份额的变化。
在循环流化床锅炉的下部，即密相区中，物料的流化形式基本上处于湍流流化状态，在炉膛中上部，即稀相区才逐步过渡到快速流化状态。
由于二次风量的加入，二次风喷嘴以上烟气流速显著提高，使更多的物料参与炉内与炉外循环，使较多温度低的循环物料返回密相区，在密相区吸收热量，带走燃烧释放的热量，在炉膛中上部与水冷壁进行热交换，提高传热系数和传递能量，维持密相区床层温度，使锅炉负荷上升。
在我厂锅炉运行初期，由于排渣不畅，将一次风加大运行，为维持合理的过量空气系数，二次风控制在110000Nm3/h左右运行。
由于二次风量较小，密相区燃烧份额减少，稀相区燃烧份额增大，且上部物料浓度增大，不仅加剧了上部水冷壁磨损，而且造成了布置在炉内的过热器超温严重，成了威胁机组长周期安全运行的隐患。
同时，由于助燃的二次风量不足，使锅炉高温分离器内存在严重的后燃现象，即部分可燃物在高温分离器内燃烧，导致分离器出口烟气温度升高，出入口温差增大，煤粒度变化时，旋风分离器出口温度达1000℃，温差甚至达到80℃左右。
煤的后燃导致烟气温度上升，使得烟气对尾部对流受热面传热量增加，锅炉减温水量增大，严重影响了受热面的安全。
发现这些问题后，对锅炉作了如下调整（1）运行中在保证流化的前提下，尽量降低一次风，增大二次风。
根据煤质及时做出调整，发现煤的粒度较细的时候，及时调整一、二次风的配比，增大二次风的比例，加大密相区燃烧份额，降低上层物料浓度，减少磨损。
在调整中，二次风最大可占总风量的45%。
（2）试验表明，循环流化床锅炉存在核心贫氧区，这是造成后燃的重要原因。
二次风配风方式对锅炉燃烧优化的影响
二次风配风方式对锅炉燃烧优化的影响李石湘(湖南湘潭电厂,湖南湘潭411102)摘 要 结合工作实际,分析了锅炉燃烧工况存在的问题,指出锅炉运行调整中二次风调整的重要性及需要注意的问题,得出了对运行调整具有指导意义的结论。
关键词 锅炉 燃烧调整 二次风 配风方式0 前 言 湘潭电厂1,2号机组锅炉型号为H G1025 18.22540 5402WM10,其燃烧器是在引进CE技术的基础上进行改进设计的,在燃用无烟煤及劣质贫煤上有其独到之处,经近几年的运行经验表明,其着火稳定性、低负荷稳燃、飞灰的燃尽度等性能均表现突出,是燃烧性能比较好的锅炉产品。
但是,现场经验表明,锅炉在运行中,冷灰斗的掉粉对锅炉的配风十分敏感,也就是说:锅炉的配风变化对炉膛中的托粉作用有很大的影响。
特别在低负荷情况下,这种影响更加突出,如不注意,则对机组的煤耗率影响很大,由于一般锅炉的炉渣损失未纳入小指标体系作动态考核,故这种影响往往还不易察觉。
为此,该厂对燃烧器的运行特性进行了分析调整,调整前后机组的供电煤耗率至少下降了3g k W·h以上,取得了明显的效益。
1 调整前的运行情况 图1为调整前锅炉低负荷运行的典型配风图,其长度是表示该风门的开度百分数。
综合分析其特点是:锅炉二次风箱风压过低;二次风小风门开度小,总二次风量过小;二次风速低,刚性差;而周界风、A,B层的腰部风开度未控制。
使得燃烧器配风不合理。
同时,锅炉的一次风量相对较大,锅炉负荷从高降到低,一次风压不变,完全由二次风变化来调节锅炉出口氧量。
图1 调整前锅炉运行配风方式1.1 炉的风量配置不理想,一次风率严重偏大:按风机的性能曲线分析,在300MW负荷下,炉的一次风率约为38%,远大于设计值。
特别是在低负荷下,习惯的操作办法是不减一次风量,而主要减小送风机的风量,即减小送风机动叶开度,同时还关小各二次风小风门,使得送入炉膛的二次风既无刚度,又无足够的风量(例如在180～200MW负荷时习惯上是维持送风机出口风压1kPa左右,二次风箱风压力200～400Pa,这时二次风的实际风速过低,明显地不利于燃烧的稳定)。
循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用
循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用发表时间：2019-10-30T11:01:59.813Z 来源：《当代电力文化》2019年10期作者：闫晋[导读] 对循环流化床锅炉一、二次风的运用进行分析。
山西平朔煤矸石发电有限责任公司，山西朔州 036000摘要：循环流化床锅炉的常规运行理论是，一种悬浮的颗粒状固体物料借助空气向上流动，在流动过程中燃烧发热，受热面吸收悬浮物放热维持燃烧温度。
在煤质发生变化时，提高了对流化床燃烧调整的要求，为了保持机组能够在稳定经济的环境下运行，本文对循环流化床锅炉一、二次风的运用进行分析。
关键词：循环流化床锅炉燃烧调整一二次风控制1、锅炉系统介绍锅炉型号：SG-1060/17.5-M802锅炉型式：亚临界中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉本锅炉是上海锅炉厂有限公司在引进、吸收法国ALSTOM公司循环流化床锅炉技术的基础上，运行了ALSTOM公司验证过的先进技术以及本公司设计、制造、运行的经验，进行本锅炉的全套设计，在燃用设计煤种时，锅炉能够在定压60%~100%额定负荷范围内、滑压50~100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数，在燃用设计煤种或校核煤种时，在35-100%额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。
锅炉采用岛式布置、全钢结构、紧身封闭，支吊结合的固定方式。
锅炉采用单锅筒自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式、风水冷流化床冷渣器和滚筒冷渣器相结合，后烟井布置对流受热面，过热器采用3级喷水调节蒸汽温度，再热器采用外置床调节蒸汽温度为主，事故喷水装置调温为辅。
炉后尾部布置一台四分仓回转式空气预热器，直径10.3m，一二次风分隔布置，一次风分隔角度为50°锅炉燃烧系统由四台给煤机布置在炉膛两侧，每一侧设置2台，连接炉前煤仓和落煤管，根据锅炉负荷要求的燃料量将破碎后的燃煤输送到落煤管进口，每台锅炉共设置12个给煤口，技改后将分别设置在两侧墙的4个给煤口进行封堵，目前只剩下8个给煤口分别设在4根回料腿上。
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循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响循环流化床锅炉配风有一次风和二次风，一般一次风与二次风的设计比例为60-55%和40-45%，一次风为保证物料的流化，二次风为了保证燃料燃烧所需氧量和物料的充分混合，强化燃烧。
二次风的设计要求要有足够的穿透能力，所以一般二次风布置是从炉膛短方向进入，形成射入炉膛燃烧室的强冲空气流，速度一般为50m/s以上。
二次风的主要作用是补充燃料燃烧所需的空气量并加强物料的返混，适当调整炉内温度场的分布，使烟气温度分布更均匀。
通过近几年的运行观察和研究，二次风不但要有速度，更要有刚度，所以二次风管逐步向大直径过渡。
在循环流化床锅炉的运行中，能通过调整一、二次风的配比有效的调整锅炉的负荷，能有效的控制燃烧份额的变化。
在循环流化床锅炉的下部，即密相区中，物料的流化形式基本上处于湍流流化状态，在炉膛中上部，即稀相区才逐步过渡到快速流化状态。
由于二次风量的加入，二次风喷嘴以上烟气流速显著提高，使更多的物料参与炉内与炉外循环，使较多温度低的循环物料返回密相区，在密相区吸收热量，带走燃烧释放的热量，在炉膛中上部与水冷壁进行热交换，提高传热系数和传递能量，维持密相区床层温度，使锅炉负荷上升。
在某厂锅炉运行初期，由于排渣不畅，炉低大颗粒很多，流化不好，只能将一次风加大运行，为维持合理的过量空气系数，减少二次风的开度。
由于二次风量较小，密相区燃烧份额减少，稀相区燃烧份额增大，且上部物料浓度增大，不仅加剧了上部水冷壁磨损。
同时，由于助燃的二次风量不足，使锅炉高温分离器内存在严重的后燃现象，即部分可燃物在高温分离器内燃烧，导致分离器出口烟气温度升高，出入口温差增大，煤粒度变化时，旋风分离器出口温度达1000℃，温差甚至达到80℃左右。
煤的后燃导致烟气温度上升，使得烟气对尾部对流受热面传热量增加，过热器出现超温，锅炉减温水量增大，严重影响了受热面的安全。
发现这些问题后，对锅炉作了如下调整
（1）运行中在保证流化的前提下，尽量降低一次风，增大二次风。
根据煤质及时做出调整，发现煤的粒度较细的时候，及时调整一、二次风的配比，增大二次风的比例，加大密相区燃烧份额，降低上层物料浓度，减少磨损。
在调整中，二次风最大可占总风量的45%。
（2）试验表明，循环流化床锅炉存在核心贫氧区，这是造成后燃的重要原因。
所以在调整中，注意调整二次风的风门开度，适当提高二次风风压，增加入炉二次风的刚度，以消除锅炉存在的中心贫氧区，减少后燃的份额，减少尾部受热面吸热量，保证受热面的安全。
二次风对锅炉经济性的影响
二次风的调整不仅对锅炉安全性有举足轻重的影响，而且对经济性的影响也非常明显。
本厂燃用的煤是品质较差的贫煤，平均煤质如下表所示：
发热量（KJ/Kg）水分(%) 挥发分(%) 灰分(%)
21949 8.69 10.42 27.75
由于燃用煤种挥发份较低，所以在调整中应加大下部二次风份额，增加密相区空气量，增加煤在密相区的燃烧份额。
在锅炉投运初期，满负荷运行时，下二次风开度35%，在这种工况下，床温780℃左右，飞灰可燃物高达14%。
经过摸索，加大二次风的开度，适当提高过量空气系数，下二次风开度在45%到55%之间视煤质情况进行调整。
通过以上调整，稀相区的物料浓度降低，内循环物料量减少，密相区燃料燃烧放出的热量被返混物料吸收量减少，提高了密相区床层温度。
床层温度的提高又提高了煤在密相区的燃烧份额，形成了良性循环。
如此调整后，锅炉运行床温提高了15℃，飞灰可燃物降至9.5%，提高了锅炉运行的经济性。
此外，由于一、二次风机设计上的不同，在运行中，应根据煤种情况适当减小一次风，增大二次风，也可有效的降低厂用电率，提高锅炉运行的经济性。