循环流化床锅炉运行调整

浅谈循环流化床锅炉运行调整

结　兄,张学文

(呼和浩特市城发供热有限责任公司桥靠分公司,内蒙古呼和浩特　010000)

摘　要:本文通过煤的粒度,一、二次风比例,送、引风量,循环倍率,烟气中含氧量,炉内温度等参数的调整,提出达到循环硫化床锅炉的经济安全高效运行的方法。

关键词:循环流化床;运行;调整

中图分类号:T K229.6+6 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)23—0073—02

循环流化床锅炉这个新产品,自上个世纪80年代后期投放市场运行以来,就以其独特的燃烧效率高、煤种适应性能广、运行调整简单、维护检修方便、负荷调整范围宽,以及环保效益好、掺烧石灰石后炉内脱硫效率高、灰、渣活性好、综合利用途径广、低温燃烧炉内具有一定的自脱硫功能等优点被人们所信赖。经过十多年的运行实践检验,充分证实了循环流化床锅炉不但是一种环保、节能的综合型炉,而且也是一种替代老式的链条炉、旋风炉、沸腾炉、煤粉炉型的新炉型。

锅炉燃料在炉内的燃烧本身来讲它是一种非常复杂的化学反应过程,怎样搞好这种化学反应即:完全燃烧。这不但是设计、制造、安装、监察检验、调试、监理等单位的责任,而且也是使用单位的责任。

无论从哪一方面讲,谁都不能也不可能将燃料中的炭原子、氢原子、可燃硫原子和空气中的氧原子进行100%的化合反应,生成二氧化碳分子、水蒸汽分子以及二氧化硫分子。就运行调整而言,在现有的设备基础上通过精心调整,选出较合适的运行工况,按着燃烧理论要求的四个条件,确保燃烧的顺利进行,是从事锅炉专业所有人员的责任。

1　循环流化床锅炉循环燃烧的特点

循环流化床锅炉刚入炉的煤和其他炉型一样,都是先预热后再蒸发水分,而后析出挥发份马上在密相区进行燃烧,较小颗粒的煤被强烈的流化后送到了密相区继续燃烧。而且在一次的循环中燃烧不尽,可在下一个循环中继续进行燃烧,这样燃料和循环物料在炉内往复循环多次,直至将燃料中的可燃物燃烬为止。追其根本原因就是在整个的循环过程中,由于炉内的温度场变化不大,有利于可燃物充分燃尽。所以说该炉型的燃烧效率可达98%以上,是经过实践检验和多次热力试验测试数据证实的。

2　循环硫化床锅炉调整

2.1　从风量、煤量调整锅炉运行

司炉人员在运行调整中,只需将一、二次风量、给煤量、床温和循环物料浓度控制在合适的范围内就可以。根据几年来的运行经验和理论依据,一、二次风量比为6:4或7:3较为合适,如5∶5分成可能密相区的温度要高一些,主要取决于煤种和控制总风量,以实现安全、经济运行。在50%以下负荷时可停止二次风机运行,以节省厂用电量。为了减少排烟损失q2的份额,烟气中含氧量应控制在4.0～5.5%之间,料层差压控制在10000Pa左右,炉膛压差控制在800～1500Pa之间较为适合,这时的锅炉效率也较高,负荷也容易带,飞灰可燃物也较低,各种参数也较正常。

2.2　从循环倍率调整锅炉运行

循环流化床锅炉是否能带上较高的负荷和控制合适的床温,主要看循环倍率即循环物料浓度是否合适。循环物料不能顺利的返回炉内或分离系统的效率不能满足要求,想让循环流化床锅炉带满负荷是不可能的事。正常情况下不能放返料器内的灰。因为炉内就是靠这些返料灰去建立循环物料浓度、降低密相区温度和得到合适的循环倍率的,以及将热量带到炉膛空间传给水冷壁及其他受热面的。

以城发供热公司用的QXF58—1.6/150/90—A 循环流化床锅炉为例,布风板上的密相区均是一个矩形,所以二次风出口的风速就不能一样,左、右侧墙二次风应略高些,但两侧数值必须相等;前、后墙可略低些,数值也必须相等;以确保火焰能在炉膛中心相聚后向上流动。如两侧数值相差较大,势必造成二次风刚性不同火焰中心偏移,从而造成两侧物料

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浓度偏差较大,极易造生磨损不均。根据炉膛的几何尺寸和冷态空气动力场试验,左、右两侧墙的二次风出口速度调整至20～22m/s,前、后两侧墙二次风出口风速调整至16～18m/s时较为适宜。关于四面墙二次风出口风速调至多少合适,主要看流化床矩形面积的长宽比。这时从飘带的显示强弱观察,风都聚到了炉膛中心,再将这种配风工况模拟到热态运行上,火焰中心就不会造成偏移,更不会造成两侧气、固两种物质浓度不均、颗粒度不均而产生磨损不均的现象。

2.3　通过控制料层差压调整锅炉运行

运行人员的职责和中心任务就是在确保安全的情况下确保锅炉在最经济的工况下运行,让煤中的可燃元素在炉内的燃烧反应过程中与空气中的氧元素有一个最佳的混合和配比、使其最充分的燃烧;就是根据蒸汽压力、温度、负荷、炉膛温度、煤质情况、循环物料浓度、料层压差和循环返料灰温度等工况调整好一、二次风比例和送、引风量。而定期放渣就出现了一个料层压差随时间的变化而变化的情况,时间和压差就出现了一个函数关系。随着时间的推移,料层变厚阻力增大,料层压差逐渐变大在其余参数均不变的情况下,而这时送风量下降,送风机压头上涨,炉内流化和物料循环都向着减弱的方向发展。运行人员就应根据参数变化情况适当调整送、引风量,从而保证燃烧正常、负荷稳定。当料层达到了一定厚度或到了规定的放渣数值时应进行放渣,这时大量的底料被排往炉外、料层压差就会变小,送风机压头下降,送风量上升,这时的流化和循环都向着较强的方向发展,这时运行人员就应适当调整送、引风量,确保过剩空气系数变化不大。在平时的运行中经常出现放完底料,就发现旋风返料器堵灰的事故。主要原因就是送、引风机工况有了较大变化,而旋风分离器下面的“U”型返料器进风又来自一次风系统(有返料风机的系统除外),当系统风压下降,而进返料器的风量、风压都下降。当料层压差下降,阻力下降,送风量必然上涨,循环倍率增加,这时给返料器又增加了多余的负担,无疑是对“U”型返料器雪上加霜。在运行中当出力达到极限工况时,定期放底料堵返料器是经多次实践检验证实的,而且在这种系统中经理论分析也是符合道理的。所以在运行中当负荷和循环物料浓度较高时、循环倍率较大时应先放一些循环物料再放渣是比较安全可靠的。而且应在放渣的过程中或放渣后从新调整送风量就能避免“U”型返料器堵灰,就能减少此类事故发生,从而确保安全运行。而采取连续放渣,由于料层压差、循环倍率、送、引风量等参数变化不大,就能避免由于在定期放渣过程中、和放渣后产生堵返料器的事故,所以提倡连续放渣的意义深远。

循环流化床锅炉负荷的调整,在某种意义上讲就是对循环物料的调整。点火后刚投入运行的炉子,在相当一段时间内是很难能带满负荷的。追其根本原因,就是由于料层比较薄、循环物料比较少,循环倍率比较低,物料循环没有建立起来所致。当循环物料达到了一定的浓度,循环已经形成了一定的倍率,负荷就很容易提高。

2.4　通过控制入炉煤颗粒调整锅炉运行

实践证明循环物料颗粒越小、循环倍率越大,燃烧效率越高、灰渣中的可燃物就越少,带负荷越容易,炉子运行越经济,反之就越差。所以说在运行中应保证合适的入炉煤粒度,且有一定的级配比(较理想的级配比是:1mm以下的占40%、1～3mm的占25%、3～5m m的占20%、5～8mm的占10%、8～13mm的占5%较好)。在条件允许的情况下,燃用一些可磨性系数较大或成灰性较好的煤种,对循环流化床锅炉安全、经济、稳定、满负荷运行是有好处的。入炉煤粒度偏大且不均匀(级配比又不好)、原煤可磨性系数又较小,煤的成灰性又很差,不但造成床面压力大,还会带来流化不好,排渣可燃物上升,循环倍率下降,强化送风易造成燃烧效率下降,锅炉效率也将随之下降,磨损量也会迅速增加,安全运行遭到严重威胁。

3　结束语

循环流化床锅炉要运行得好,除了设计上精益求精外,还需根据这种炉型的特点,掌握运行规律,做好一些运行参数的调整,只有这样才能发挥出他的巨大经济效益、社会效益和环保效益。循环流化床锅炉这个新产品一定能在全国的发电和供热等各项事业中发挥出更大作用,一定能以它的独特优点逐渐取代目前市场上正在运行的其他任何炉型。

[参考文献]

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期刊数据库.

[2]　宋兴刚.循环流化床锅炉运行中存在的问题分

析与调整.哈尔滨太平供热有限责任公司.中

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