循环流化床锅炉节能措施示范文本
循环流化床锅炉节能措施
示范文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
循环流化床锅炉节能措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
循环流化床锅炉存在的典型问题包括：锅炉受热面磨
损爆管、耐磨料脱落、炉膛结渣、钙硫比高、入炉煤粒径
达不到设计要求、污染物排放超标、连续运行周期短等问
题，这些问题毫无例外均不同程度的与锅炉燃烧有关，如
何使锅炉燃烧达到最佳状态，保证循环流化床锅炉长周期
安全运行和提高流化床经济性至关重要。
一、锅炉启动过程节能措施：循环流化床机组从冷态
启动到并网发电，需要8-10小时甚至更长，消耗大量的
煤、水、油、电，因此，点火启动过程中应采取有效的节
能措施，达到节能降耗目的。
（1）料层厚度的选择：循环流化床锅炉点火要有一定
的料层厚度，主要是点火过程中有部分床料会被带出炉
膛，造成床层过低，易造成吹空和局部高温结渣，启动时间延长，增加耗电。床层过高会造成加热床料所需的热量增加，流化所需的风量增加，造成加热升温阶段时间延长浪费燃油。一般料层厚度选取主要是考虑流化质量和有利于提高床温，提前达到投煤条件，降低启动初期燃油消耗和各风机的耗电率。
（2）点火一次风量选择：锅炉启动过程中一次风量控制炉内微流化状态（正常运行最小流化风量约为1.3倍的临界流化风量），减少热损失，降低一次风机电耗。在任何情况下，一次风量不能低于临界流化风量。
（3）点火过程一次风量控制：临界流化风量是在常温状态下试验确定的，高温下的临界流化风量远小于常温下的临界流化风量，随着床温的上升应适当减少流化风量，减少空气带走热损失。一般床温400℃左右，最好减少20%左右一次风量，以提高床温升高速度，降低油耗。
（4）确定给煤投煤的燃烧温度：投煤温度是关键参数，过低燃烧不稳，造成结渣，过高造成油耗增加。因此要根据煤质情况确定投煤温度，锅炉启动前（具备条件的）一般应在锅炉的空煤仓两侧上发热量较高且水分较少的煤，以降低投煤允许温度，缩短启动时间，减少燃油消耗。
（5）优化启动方式，降低汽水损失和风机电耗：1）单侧引风机、一次风机能满足出力的，采用单侧风机启动。不能满足要求时，可采用双引、双一次风机、单二次风机启动。高压流化风机满足要求时，可采用单台或两台风机启动满足流化状态。2）备用时间较长的锅炉，启动前进行全面冲洗，再上水到正常水位点火启动，缩短启动后排污时间，减少汽水及热量损失。机组的定连排，必须按水质情况及时调节。
2、锅炉运行燃烧优化调整节能措施
（1）一次风量应采用燃烧调整试验得出的最佳一次风量控制。在床温、分离器进出口温度、主再热蒸汽参数正常的情况下，应尽量开大一次风系统中的调节风门（一般不低于50%），以降低一次风母管压力，减小系统阻力，降低一次风机耗电率，减少空气预热器一次风漏风。
（2）二次风量应保证风量与投煤量的正常匹配，控制最佳运行氧量，一般为2-4%左右。当煤种发生变化时，须对最佳氧量控制曲线进行相应调整。表盘氧量必须定期进行校验，确保准确性。
（3）严格控制床温在850-900℃之间，尽可能保持高床温上限以降低底渣、飞灰的含碳量，但应防止床温过高引起结焦。控制床温应通过调节一、二次风的比例、炉膛床压等手段进行。
（4）保持合适的一二次风比例。通常规程规定一/二次风量比例为4:6，或4.5:5.5，但部分电厂实际运行中一/
二次风量比例倒挂，达到6.5：3.5甚至更高，一方面明显增加了风机电耗；同时造成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，还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，
造成结焦和排烟温度升高。一次风量比例过高的原因，可能是排渣不畅、燃料粒度过粗，造成炉底大颗粒多，流化不好，应采取措施进行调整。
（5）试验证明，最佳床压控制值对稳定燃烧、降低飞灰底渣含碳量、厂用电率影响较大。在开大一次风调门的同时，控制一次风压以保持床层差压，一般大机组一次风压在13-15KPa的范围内尽量保持下限运行，小机组可根据试验控制更低的一次风压。
（6）燃料粒度是一个很重要的控制参数，过粗过细都会增加不完全燃烧损失。对于热值高灰分小的燃料粒度可
大些，而热值低灰分大的燃料粒度可小些，但不论在什么情况下都不要超出设计范围。运行中要控制入炉煤粒度，尽可能达到实际级配要求，保证入炉煤粒度符合粒径曲线。粒径小于1mm不超过35%，颗粒度尽可能控制在10mm以内，最大粒径不超过13mm。
（7）回料器的运行稳定对循环倍率和飞灰含碳量影响较大，高压风（流化风）应在最佳范围内以保证物料循环。所有的高压风风压和流量不随负荷变化进行调节，避免飞灰含碳量升高。
（8）锅炉过热蒸汽温度应首先通过调整运行风量、床料量、改变一/二次风比率、吹灰次数、改变循环灰量、加大物料流量等方式进行控制，其次考虑采用减温水来调整过热蒸汽温度。
（9）锅炉再热蒸汽温度应通过改变物料流量或外臵床锥形阀开度增减物料流量进行调整控制，除负荷变化或给
煤机启停等过程中可采用喷水减温外，稳定运行状况下应尽量避免喷水减温。
3、运行调整降低锅炉排烟温度
引起排烟温度升高主要有受热面积灰、尾部漏风、入炉风量过大、分离器效率下降、空预器漏风、给水温度高、空预器入口风温高等原因。
（1）正常运行时氧量控制在2-3%。不允许缺氧运行，以免因缺风延长煤粉燃烧时间，使尾部烟井烟温升高。
（2）注意加强对后烟井各段烟温的监视，应根据空预器入口温度和排烟温度变化规律优化吹灰方式，保持各受热面清洁。
（3）锅炉运行制定吹灰的定期工作和吹灰器缺陷管理制度。
（4）正常运行时控制床温在850-900℃。注意通过试
验掌握床温对排烟温度的影响，避免因床温过高影响排烟温度。
（5）合理配比一/二次风量，合理控制二次风上下排比例，控制高温各段过热器入口烟温不超过规定值，减少两侧排烟温度偏差。观察高温分离器入口温度和回料温度，判断是否存在后燃和结焦现象，控制好物料循环量。
4、运行调整降低飞灰、灰渣可燃物
（1）根据负荷和给煤量变化，针对性进行一、二次风比例配比。低负荷给煤量少、床温低、床压低，通过减少一次风比例、适当增大氧量、提高上二次风比例，以维持密相区相对高床温和稀相区高氧量。高负荷给煤量大、床温高、床压高，通过增大一次风比例，氧量适当，提高下二次风比例，以维持相对全炉膛高床温和密相区高氧量。
（2）对难燃煤种，可通过试验采取提高二次风量措施，并加大下二次风量比例。适当提高二次风压，增大下
二次风门的开度，提高下二次风的刚度和穿透力，消除锅炉存在的核心贫氧区，减少后燃份额。
（3）采取偏臵给煤机给煤量的方式，平衡炉内物料颗粒分布，以适应炉内的动力工况。
5、锅炉风机节能
（1）循环流化床锅炉一、二次风机的风量阻力特性曲线明显偏离相似工况曲线，相对于设计工况，当风量减小时，风压降低不大。风机设计压头偏大、运行效率低的，可考虑对风机叶轮进行改造或进行降速、变频改造。其中：125MW及以上机组的一/二次风机、引风机和流化风机可进行变频改造或高效离心风机改造；带基本负荷的小机组，宜优先进行叶轮改造或降速改造，以降低勺管调节时的节流效率损失。
（2）应尽量开大一、二次风调门和流化风管道的调节门，同时对一、二次风道以及流化风系统进行管道优化，
以降低管道阻力，优化风量分配。
（3）监视好引风机入口负压，对尾部烟道漏风、空预器漏风和阻力大进行治理。
6、脱硫系统优化运行降低石灰石耗量措施
提高脱硫效率，降低脱硫剂耗量。主要优化内容包括：床温调节、石灰石粒径优化、钙硫比确定，以及锅炉辅助设备系统运行优化试验。
（1）锅炉正常运行保持床温在850-900℃，维持氧量2%-3%，脱硫效果最佳。
（2）脱硫效率随钙硫比增加而增加，在排放满足环保要求的情况下，不要盲目降低SO2
排放值，这样会使石灰石粉消耗成倍增加。
（3）对特定的石灰石应选用一个最佳的石灰石粒径曲线，粒径在0.1-0.5mm范围内的石灰石在炉内停留时间最长，可达到最佳的脱硫效率。
（4）应根据煤种含硫量和二氧化硫排放浓度，进行石灰石投量试验，制定耗煤量、SO2排放量、石灰石耗量的近似关系，指导运行经济调节，降低石灰石耗量。
7、影响锅炉正常运行设备节能维护
（1）CFB风量测量系统对运行调整来说是非常重要的。检修后一、二次风、流化风主风道及分支风道应进行风量标定试验。
（2）对于采用床上燃烧器点火的锅炉启动前必须对油枪雾化进行检查，并进行试验，确保油枪雾化良好。
（3）启动前和运行中应进行给煤线检查试验，确保给煤线状态良好，防止发生故障断煤。
（4）停炉后对回转式空气预热器各部间隙进行调整和消缺，对空预器进行清灰，确保干净、无堵灰。运行每月进行两次空预器漏风检查，大于8%（管式空预器超过4%）时及时查漏堵漏。
循环流化床锅炉的特点
循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床
锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。
1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。
循环流化床锅炉节能措施
循环流化床锅炉节能措施 循环流化床锅炉存在的典型问题包括：锅炉受热面磨损爆管、耐磨料脱落、炉膛结渣、钙硫比高、入炉煤粒径达不到设计要求、污染物排放超标、连续运行周期短等问题，这些问题毫无例外均不同程度的与锅炉燃烧有关，如何使锅炉燃烧达到最佳状态，保证循环流化床锅炉长周期安全运行和提高流化床经济性至关重要。 一、锅炉启动过程节能措施：循环流化床机组从冷态启动到并网发电，需要8-10小时甚至更长，消耗大量的煤、水、油、电，因此，点火启动过程中应采取有效的节能措施，达到节能降耗目的。 （1）料层厚度的选择：循环流化床锅炉点火要有一定的料层厚度，主要是点火过程中有部分床料会被带出炉膛，造成床层过低，易造成吹空和局部高温结渣，启动时间延长，增加耗电。床层过高会造成加热床料所需的热量增加，流化所需的风量增加，造成加热升温阶段时间延长浪费燃油。一般料层厚度选取主要是考虑流化质量和有利于提高床温，提前达到投煤条件，降低启动初期燃油消耗和各风机的耗电率。 （2）点火一次风量选择：锅炉启动过程中一次风量控制炉内微流化状态（正常运行最小流化风量约为1.3倍的临界流化风量），减少热损失，降低一次风机电耗。在任何情况下，一次风量不能低于临界流化风量。 （3）点火过程一次风量控制：临界流化风量是在常温状态下试验确定的，高温下的临界流化风量远小于常温下的临界流化风量，随着床温的上升应适当减少流化风量，减少空气带走热损失。一般床温400℃左右，最好减少20%左右一次风量，以提高床温升高速度，降低油耗。 （4）确定给煤投煤的燃烧温度：投煤温度是关键参数，过低燃烧不稳，造成结渣，过高造成油耗增加。因此要根据煤质情况确定投煤温度，锅炉启动前（具备条件的）一般应在锅炉的空煤仓两侧上发热量较高且水分较少的煤，以降低投煤允许温度，缩短启动时间，减少燃油消耗。 （5）优化启动方式，降低汽水损失和风机电耗：1）单侧引风机、一次风机能满足出力的，采用单侧风机启动。不能满足要求时，可采用双引、双一次风机、单二次风机启动。高压流化风机满足要求时，可采用单台或两台风机启动满足流化状态。2）备用时间较长的锅炉，启动前进行全面冲洗，再上水到正常水位点火启动，缩短启动后排污时间，减少汽水及热量损失。机组的定连排，必须按水质情况及时调节。 2、锅炉运行燃烧优化调整节能措施 （1）一次风量应采用燃烧调整试验得出的最佳一次风量控制。在床温、分离器进出口温度、主再热蒸汽参数正常的情况下，应尽量开大一次风系统中的调节风门（一般不低于50%），以降低一次风母管压力，减小系统阻力，降低一次风机耗电率，减少空气预热器一次风漏风。 （2）二次风量应保证风量与投煤量的正常匹配，控制最佳运行氧量，一般为2-4%左右。当煤种发生变化时，须对最佳氧量控制曲线进行相应调整。表盘氧量必须定期进行校验，确保准确性。
提高循环流化床锅炉效率的因素与调整-最新年文档
提高循环流化床锅炉效率的因素与调整 、循环流化床锅炉燃烧的特点 从燃烧观点可把主循环回路分成三个性质不同区域，即(1) 下部密相区( 位于二次风平面以下) ；(2) 上部稀相区(位于二次风平面以 上) ；(3) 气固分离器。在炉膛下部密相区，床料颗粒浓度比上部区域的浓度要大一些，储存大量的热量。当锅炉负荷升高时，一、二次风量均增大，大部分高温固体粒子被输送到炉膛上部稀相区，燃料在整个燃烧室高度上燃烧。颗粒在离开炉膛出口后，经适当的气固分离器和回料器不断送回下部密相区燃烧。在任何情况下，全部的燃烧空气通过炉膛上部。细小的炭粒被充分暴露在氧环境中，炭粒子的大部分热量在这里燃烧释放。 二、循环流化床锅炉的燃烧效率的影响因素 影响流化床锅炉燃烧的因素很多，如燃煤特性、燃煤颗粒及流化质量、给煤方式、床温、床体结构和运行水平等。 (一)燃煤特性的影响 燃煤的结构特性、挥发分含量、发热量、灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。 首先燃料的性质决定了燃烧室的最佳运行工况。对于高硫 煤，如石油焦和高硫煤，燃烧室运行温度可取850C，有利于最佳脱硫剂的应用；对于低硫、低反应活性的燃料，如无烟煤、石煤等，燃烧室应运行在较高的床温或较高过剩空气系数下，或二
者均较高的工况下，这样有利于实现最佳燃烧。 第二，燃烧勺性质决定了燃料勺燃烧速率。对于挥发分含量较高，结构比较松软的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，当煤进入流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围勺氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散勺阻力小，燃烧速率高。对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤，当煤受到热解时，分子勺化学键不易破裂、内部挥发分不易析出，四周勺氧气难以向粒子内部扩散，燃烧速率低，单位质量燃料在密相区的有效放热量就少，对于那些灰分高、含碳量低的石煤、无烟煤等，煤粒表面燃烧后形成一层坚硬勺灰壳，阻碍着燃烧产物向外扩散和氧 气向内扩散，煤粒燃尽困难。 第三，燃料的性质决定了流化床的床温。不同的燃料具有不 同的灰熔点。在流化床中最怕结渣，结渣后容易造成被迫停炉。 （二）颗粒粒径的影响 对单位重量燃料而言，粒径减小，粒子数增加，炭粒的总表面积增加，燃尽时间缩短，燃烧速率增加。挥发物完全析出和炭粒完全燃尽所需要勺时间减少，化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的损失减少。适当缩小燃煤粒径是提高燃烧速率的一项有效措施。我国流化床锅炉大多数燃用0?10mm勺宽筛分煤粒。 （三）给煤方式的影响 加入到床层中勺燃料要求在整个床面上播散均匀，防止局部 碳负荷过高，以免造成局部缺氧。因此给煤点要分散布置。现在
循环流化床锅炉技术(岳光溪)
循环流化床技术发展与应用 岳光溪清华大学热能工程系 摘要：循环流化床燃烧技术对我国燃煤污染控制具有举足轻重的意义。我国自上世纪八十年代后采取引进和自我开发两条路线，完全掌握了中小型循环流化床锅炉设计制造技术，在大型循环流化床燃烧技术上已经完成了首台135MWe超高压再热循环流化床锅炉的示范工程。引进的300MWe循环流化床锅炉进入示范实施阶段。燃煤循环流化床锅炉已在中国中小热电和发电厂得到大面积推广使用。中国积累的设计运行经验对世界上循环流化床燃烧技术的发展做出了重要贡献。超临界循环流化床锅炉是今后循环流化床燃烧技术发展极为重要的方向，是大型燃煤电站污染控制最具竞争力的技术。我国已经具备开发超临界循环流化床锅炉的能力，在政府支持下可以实现完全自主知识产权的超临界循环流化床锅炉，扭转过去反复引进的被动局面。 前言 能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是缺油，但煤炭资源相对丰富大国。石油天然气对我国是战略资源，要尽量减少直接燃用。目前一次能源消耗中煤炭占65%，在可预见的若干年内还会维持这个趋势。可见发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当今亟待解决的问题。 循环流化床是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术，具有许多其它燃烧方式所没有的优点： 1）由于循环流化床属于低温燃烧，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为120ppm左右。并可实现燃烧中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备简单和经济，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD，是目前我国在经济上可承受的燃煤污染控制技术； 2）燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤； 3）排出的灰渣活性好，易于实现综合利用。 4）负荷调节范围大，负荷可降到满负荷的30%左右。 因此，在我国目前环保要求日益严格，煤种变化较大和电厂负荷调节范围较大的情况下，循环流化床成为发电厂和热电厂优选的技术之一。我国的循环流化床燃烧技术的来自于自主开发、国外引进、引进技术的消化吸收三个主要来源。上世纪八十年代以来，我国循环流化床锅炉数量和单台容量逐年增加。据不完全统计，现有近千台35~460t/h 循环流化床蒸汽锅炉和热水锅炉在运行、安 106.78t/h，见图1；参数从中压、次高压、高压发 展到超高压，单台容量已经发展到670t/h，见图2。 截至2003年，投运台数已有700多台。单炉最大 容量为465t/h，发电量150MWE。近三年，我国 循环流化床锅炉发展迅速，100MWe以上循环流 化床锅炉订货量达到近80台，100MWe以下循环 流化床锅炉订货超过200台。今后，随着环保标 准的提高，供热及电力市场对循环流化床锅炉的 需求将会进一步扩大。
2021年循环流化床锅炉节能措施
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021年循环流化床锅炉节能措 施 Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
2021年循环流化床锅炉节能措施 循环流化床锅炉存在的典型问题包括：锅炉受热面磨损爆管、耐磨料脱落、炉膛结渣、钙硫比高、入炉煤粒径达不到设计要求、污染物排放超标、连续运行周期短等问题，这些问题毫无例外均不同程度的与锅炉燃烧有关，如何使锅炉燃烧达到最佳状态，保证循环流化床锅炉长周期安全运行和提高流化床经济性至关重要。 一、锅炉启动过程节能措施：循环流化床机组从冷态启动到并网发电，需要8-10小时甚至更长，消耗大量的煤、水、油、电，因此，点火启动过程中应采取有效的节能措施，达到节能降耗目的。 （1）料层厚度的选择：循环流化床锅炉点火要有一定的料层厚度，主要是点火过程中有部分床料会被带出炉膛，造成床层过低，易造成吹空和局部高温结渣，启动时间延长，增加耗电。床层过高会造成加热床料所需的热量增加，流化所需的风量增加，造成加热
升温阶段时间延长浪费燃油。一般料层厚度选取主要是考虑流化质量和有利于提高床温，提前达到投煤条件，降低启动初期燃油消耗和各风机的耗电率。 （2）点火一次风量选择：锅炉启动过程中一次风量控制炉内微流化状态（正常运行最小流化风量约为1.3倍的临界流化风量），减少热损失，降低一次风机电耗。在任何情况下，一次风量不能低于临界流化风量。 （3）点火过程一次风量控制：临界流化风量是在常温状态下试验确定的，高温下的临界流化风量远小于常温下的临界流化风量，随着床温的上升应适当减少流化风量，减少空气带走热损失。一般床温400℃左右，最好减少20%左右一次风量，以提高床温升高速度，降低油耗。 （4）确定给煤投煤的燃烧温度：投煤温度是关键参数，过低燃烧不稳，造成结渣，过高造成油耗增加。因此要根据煤质情况确定投煤温度，锅炉启动前（具备条件的）一般应在锅炉的空煤仓两侧上发热量较高且水分较少的煤，以降低投煤允许温度，缩短启动时
循环流化床锅炉工艺及运行方案优化房卫东
循环流化床锅炉工艺及运行方案优化房卫东 新港公司循环流化床燃煤锅炉UG-6.3/350-M是中石油第一台燃煤注气锅炉，于2011年9月12日投入注汽试运行，同年10月25日正式用于油田生产注汽。由于循环流化床锅炉设计参数与实际运行的参数有一定差异且实际运行时锅炉的热效率受到多方面参数的影响如煤质的变化，燃料颗粒度的分布，一次风二次风的比例等等，因此利用循环流化床锅炉环保的优势对锅炉的运行参数进行研究并优化各运行参数使其达到节能降耗经济运行的目的。 标签：环保；热效率；参考标准；经济 1 循环流化床锅炉工艺结构 UG-130/6.3-M锅炉为中温次高压，单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架π型布置。锅炉运转层以上室内布置，运转层以下封闭，在运转层7.0m标高设置混凝土平台。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置一组对流过热器和对流管束，对流管束下方布置两组光管省煤器及一、二次风各三组空气预热器。在燃烧系统中，三台给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供。一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水冷布风板上的风帽进入燃烧室；二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛前、后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧，并与受热面进行热交换。炉膛内的烟气（携带大量未燃尽碳粒子）在炉膛上部进一步燃烧放热。离开炉膛并夹带大量物料的烟气经蜗壳式汽冷旋风分离器之后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛，实现循环燃烧。分离后的烟气经转向室、过热器、对流管束、省煤器、一、二次风空气预热器由尾部烟道排出。 2 循环流化床锅炉燃烧研究 循环流化床锅炉燃烧主要是煤从锅炉房煤仓通过给煤机进入炉膛密相区，进入密相区后被炉膛内流化的床料加热（床温800～900℃）后迅速破碎分解并在一二次风的流化和助燃的作用下燃烧放热的过程。 2.1 燃料粒径分布的影响 由于循环流化床的煤粒是原煤经过碎煤机破碎筛分后进入锅炉房煤仓，碎煤机破碎筛分后的粒径分布在0～13mm左右，而不同粒径的颗粒在一二次风的作用下在炉膛内密相区和稀相区停留经过的时间不同，锅炉密相区属于欠氧燃烧区，稀相区属于富氧燃烧区，因此煤颗粒大小对燃烧有一定影响。 2.2 风量（氧量）的影响 循环流化床锅炉燃烧主要是煤的燃烧，在燃烧过程中风量（氧量）对燃烧的影响主要有：燃烧时煤粒与氧气的接触面；在不同氧量下发生完全燃烧和不完全
循环流化床锅炉节能措施(最新版)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 循环流化床锅炉节能措施(最新 版)
循环流化床锅炉节能措施(最新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 循环流化床锅炉存在的典型问题包括：锅炉受热面磨损爆管、耐磨料脱落、炉膛结渣、钙硫比高、入炉煤粒径达不到设计要求、污染物排放超标、连续运行周期短等问题，这些问题毫无例外均不同程度的与锅炉燃烧有关，如何使锅炉燃烧达到最佳状态，保证循环流化床锅炉长周期安全运行和提高流化床经济性至关重要。 一、锅炉启动过程节能措施：循环流化床机组从冷态启动到并网发电，需要8-10小时甚至更长，消耗大量的煤、水、油、电，因此，点火启动过程中应采取有效的节能措施，达到节能降耗目的。 （1）料层厚度的选择：循环流化床锅炉点火要有一定的料层厚度，主要是点火过程中有部分床料会被带出炉膛，造成床层过低，易造成吹空和局部高温结渣，启动时间延长，增加耗电。床层过高会造成加热床料所需的热量增加，流化所需的风量增加，造成加热升温阶段时间延长浪费燃油。一般料层厚度选取主要是考虑流化质量和有利于提高床温，提前达到投煤条件，降低启动初期燃油消耗和各风机的耗电
循环流化床锅炉原理说明
一、循环流化床锅炉及脱硫 1、循环流化床锅炉工作原理 煤和脱硫剂被送入炉膛后，迅速被炉膛内存在的大量惰性高温物料（床料）包围，着火燃烧所需的的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，物料在炉膛内呈流态化沸腾燃烧。在上升气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。大颗粒物料被上升气流带入悬浮区后，在重力及其他外力作用下不断减速偏离主气流，并最终形成附壁下降粒子流，被气流夹带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛循环燃烧直至燃尽。未被分离的极细粒子随烟气进入尾部烟道，进一步对受热面、空气预热器等放热冷却，经除尘器后，由引风机送入烟囱排入大气。 燃料燃烧、气固流体对受热面放热、再循环灰与补充物料及排渣的热量带入与带出，形成热平衡使炉膛温度维持在一定温度水平上。大量的循环灰的存在，较好的维持了炉膛的温度均化性，增大了传热，而燃料成灰、脱硫与补充物料以及粗渣排除维持了炉膛的物料平衡。 煤质变化或加入石灰石均会改变炉内热平衡，故燃用不同煤种的循环流化床锅炉在设计及运行方面都有不同程度的差异。循环流化床锅炉在煤种变化时，会对运行调节带来影响。试验表明，各种煤种的燃尽率差别极大，在更换煤种时，必须重新调节分段送风和床温，使燃烧室适应新的煤种。 加入石灰石的目的，是为了在炉内进行脱硫。石灰石的主要化学成份是CaO ．而煤粉燃烧后产生的SO2、SO3等，若直接通过烟囱排入大气层，必然会造成污染。加入石灰石后，石灰石中的的Cao 与烟气中的SO2、SO3等起化学反应，生成固态的CaSO3 、CaSO4 （即石膏），从而减少了空气中的硫酸类的酸性气体的污染。另外，由于流化床锅炉的燃烧温度被控制在800－900 ℃范围内，煤粉燃烧后产生的NOx 气体也会大大减少硝酸类酸性气体。 2、循环流化床锅炉的特点 可燃烧劣质煤 因循环流化床锅炉特有的飞灰再循环结构，飞灰再循环量的大小可改变床内（燃烧室）的吸收份额，即任何劣质煤均可充分燃烧，所以循环流化床锅炉对燃料的适应性特别好。
循环流化床锅炉节能技术分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/fc15154501.html, 循环流化床锅炉节能技术分析 作者：刘建光 来源：《城市建设理论研究》2013年第31期 摘要：循环流化床锅炉是一种低污染、高效率的节能设备，在工业生产中有着广泛的应用，它对改善环境、促进可持续工业的发展、充分利用能源、提升机械制造业技术水平有着重要的意义。本文先介绍循环流化床锅炉节能的必要性和节能性优势，再具体探究锅炉的优化措施，供相关人员参考。 关键词：循环流化床；锅炉；节能技术 Abstract:;circulating fluidized bed boiler is;an energy-saving equipment for;low pollution,;high efficiency,;has been widely used in;industrial production,;it is;to improve the environment,;promote the development of;sustainable;industry,;make full use of energy,;is of important significance;for improving the technical level of;the mechanical manufacturing industry.;This paper;first introduces;the necessity ofcirculating fluidized bed boiler;energy-saving;and;energy-savingadvantages,;optimization measures;and;concrete exploration;of the boiler,;the reference for the related;personnel. Keywords:;circulating fluidized bed;boiler;;energy-saving technologies; 中图分类号：TK223 文献标识码：A 前言 循环流化床燃烧技术是洁净煤燃烧技术之一，由于其具有燃料适应性广、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节调节灵活、灰渣便于综合利用等优点，所以得到了迅速发展。但在实际运行中，循环流化床锅炉仍存在很多问题，如厂用电率高、飞灰含碳量高等，这就需要不断对锅炉进行优化和改造。 1.循环流化床锅炉概述 在沸腾燃烧锅炉基础上发展了循环流化床锅炉，其燃烧方式比较独特，对于发热量低、含灰量高以及挥发分低的劣质燃料、中煤、矸石及一般煤粉锅炉不能使用的燃料都可以很好的适用；循环流化床锅炉能够对灰溶点低的燃料很好的使用，烟气中具有较低的一氧化氮，在燃烧时加入脱硫剂，比如石灰石，可以进行脱硫处理，使烟气中NO和S02减少，进而降低了大气污染。 循环流化床锅炉最大的特点是进入炉内的燃料除了颗粒细小的以外都要循环多次，并且在多次循环中燃料可以燃透燃烬，通常可以有2.5～40的物料循环倍率。节约能源是循环流化床
循环流化床锅炉节能措施正式版
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.循环流化床锅炉节能措施 正式版
循环流化床锅炉节能措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 循环流化床锅炉存在的典型问题包括：锅炉受热面磨损爆管、耐磨料脱落、炉膛结渣、钙硫比高、入炉煤粒径达不到设计要求、污染物排放超标、连续运行周期短等问题，这些问题毫无例外均不同程度的与锅炉燃烧有关，如何使锅炉燃烧达到最佳状态，保证循环流化床锅炉长周期安全运行和提高流化床经济性至关重要。 一、锅炉启动过程节能措施：循环流化床机组从冷态启动到并网发电，需要8-10小时甚至更长，消耗大量的煤、水、油、电，因此，点火启动过程中应采取有
效的节能措施，达到节能降耗目的。 （1）料层厚度的选择：循环流化床锅炉点火要有一定的料层厚度，主要是点火过程中有部分床料会被带出炉膛，造成床层过低，易造成吹空和局部高温结渣，启动时间延长，增加耗电。床层过高会造成加热床料所需的热量增加，流化所需的风量增加，造成加热升温阶段时间延长浪费燃油。一般料层厚度选取主要是考虑流化质量和有利于提高床温，提前达到投煤条件，降低启动初期燃油消耗和各风机的耗电率。 （2）点火一次风量选择：锅炉启动过程中一次风量控制炉内微流化状态（正常运行最小流化风量约为1.3倍的临界流化
循环流化床锅炉的原理及结构
循环流化床锅炉的原理及结构 循环流化床锅炉是在炉膛里把燃料控制在特殊的流化状态下燃烧产生蒸汽的设备。 循环流化床锅炉工作原理及特点： 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其锅炉称为流化床锅炉。 循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，循环流化床锅炉炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧。 循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、固体物料再循环设备等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，布置有过热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。 循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。炉膛内燃烧所产生的大量烟气携带物料经分离器入口加速段加速进入分离器，将烟气和物料。物料经料斗、料腿、返料阀再返回炉膛；烟气自中心筒进入分离器出口区，流经转向室、进入尾部烟道。 锅炉给水经省煤器加热后进入汽包，汽包内的饱和水经集中下降管、分配管进入水冷壁下集箱，加热蒸发后流入上集箱，然后进入汽包；饱和蒸汽流经顶棚管、后包墙管、进入低温过热器，由低过加热后进入减温器调节汽温，然后经高过将蒸汽加热到额定蒸汽温度，进入汇汽集箱至主气管道。 循环流化床锅炉燃烧的基本特点： (1)低温的动力控制燃烧 循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。炉膛温度一般控制在850-950℃之间，（850℃左右为最佳脱硫温度）低于一般煤的灰熔点。
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
循环流化床锅炉节能措施标准版本
文件编号：RHD-QB-K4565 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 循环流化床锅炉节能措 施标准版本
循环流化床锅炉节能措施标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 循环流化床锅炉存在的典型问题包括：锅炉受热面磨损爆管、耐磨料脱落、炉膛结渣、钙硫比高、入炉煤粒径达不到设计要求、污染物排放超标、连续运行周期短等问题，这些问题毫无例外均不同程度的与锅炉燃烧有关，如何使锅炉燃烧达到最佳状态，保证循环流化床锅炉长周期安全运行和提高流化床经济性至关重要。 一、锅炉启动过程节能措施：循环流化床机组从冷态启动到并网发电，需要8-10小时甚至更长，消耗大量的煤、水、油、电，因此，点火启动过程中应采取有效的节能措施，达到节能降耗目的。
（1）料层厚度的选择：循环流化床锅炉点火要有一定的料层厚度，主要是点火过程中有部分床料会被带出炉膛，造成床层过低，易造成吹空和局部高温结渣，启动时间延长，增加耗电。床层过高会造成加热床料所需的热量增加，流化所需的风量增加，造成加热升温阶段时间延长浪费燃油。一般料层厚度选取主要是考虑流化质量和有利于提高床温，提前达到投煤条件，降低启动初期燃油消耗和各风机的耗电率。 （2）点火一次风量选择：锅炉启动过程中一次风量控制炉内微流化状态（正常运行最小流化风量约为1.3倍的临界流化风量），减少热损失，降低一次风机电耗。在任何情况下，一次风量不能低于临界流化风量。 （3）点火过程一次风量控制：临界流化风量是在常温状态下试验确定的，高温下的临界流化风量远
循环流化床锅炉主要性能参数
循环流化床锅炉主要性能参数 锅炉型号 XG—35∕3.82-—M XG—75∕3.82—M 项目 额定蒸发量t/h 35 75 额定工作压力MPa 3.82 3.82 额定蒸汽温度oC 450 450 给水温度oC 105 130 燃烧方式循环流化床燃烧循环流化床燃烧 适应燃料烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、煤矸石烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、煤矸石设计燃料低位发热值KJ/Kg 12670 8117 满负荷运行燃料消耗量t/h 9045 20417 设计热效率% 85 80 排烟温度oC 150 145 脱硫效率% 88 88 锅筒中心线标高mm 25000 28300 本体最高点标高mm 26750 33950 产品特点： 1.燃料适应性广，既可燃烧优质煤，也可燃用低挥发分、高灰分的劣质煤。 2.燃烧效率高，气固混合良好，未燃尽的大颗粒燃料可再循环回炉膛充分燃烧。 3.高效脱硫，低温燃烧，NOx（氮氧化物）排放低。 4.负荷调节范围大，负荷调节快。 5.易于实现灰渣的综合利用。 6.满足中国一类地区锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）
SZFH型复合燃烧锅炉 锅炉型号 SZFH10—1.25—AⅡSZFH20—1.25—AⅡ项目 额定蒸发量t/h 1020 工作压力（Mpa) 1.25 1.25 蒸汽温度（℃）193193 给水温度（℃）2020 排烟温度（℃）170170热效率%8385受热面积（m2）354726炉排有效面积（m2）12.820.8耗煤量（kg/h)15803000 主机或最大运件尺寸（mm）7343×3316×352411600×3280×3520主机或最大运件运输重量 3050 （↑） 适应煤种AⅡ、AⅢAⅡ、AⅢ 备注：1、煤的热值为：18090kJ/kg 2、满足中国一类地区锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）
循环流化床锅炉热效率统计分析研究
第25卷第6期 2010年11月 热能动力工程 JOURNAL OF E NGI N EER I N G F OR T HER MAL E NERGY AND P OW ER Vol .25,No .6 Nov .,2010 收稿日期:2009-12-06; 修订日期:2010-03-11作者简介:蒋绍坚(1963-),男,湖南邵东人,中南大学教授. 文章编号:1001-2060(2010)06-0627-03 循环流化床锅炉热效率统计分析研究 蒋绍坚1 ,刘 乐1 ,何相助2 ,艾元方 1 (1.中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410083;2.湖南省节能中心,湖南长沙410007) 摘 要:针对循环流化床锅炉炉膛容积采用经验比较法适应性差的问题,采用幂函数规律拟合循环流化床锅炉运行数据。研究循环流化床锅炉热效率与其主要影响因素(吨汽有效容积、煤的挥发分)之间的关系,提出了吨汽有效容积的概念。结果表明:吨汽有效容积与燃用煤种的挥发分是影响炉膛容积的重要因素。为使循环流化床锅炉热效率达到 80%以上,吨汽有效容积(用y 表示)与煤的挥发分(用x 表 示)应满足:y ≥7.78x -0.136。关 键 词:循环流化床锅炉;炉膛容积;挥发分;回归分析; 热效率;吨汽有效容积 中图分类号:TK229.6 文献标识码:A 引 言 锅炉炉膛是燃料与空气发生燃烧反应,并产生辐射传热过程的有限空间。如何根据给定条件合理确定炉膛容积,是锅炉设计与锅炉改造中重要的问题。目前,解决这一问题的常用方法是经验比较法[1～3]。首先根据煤种对照类似锅炉,确定炉膛截面热负荷,定出炉膛横截面积,再根据长宽比确定炉膛的长与宽,最后确定炉膛的高度。采用经验比较法需收集大量锅炉的设计煤种、额定蒸发量等信息,当这些参数与投运锅炉不符时,还需进行相似分析,对使用者的专业知识要求高。由于炉膛容积不合理导致热效率偏低的情况时有发生。对运行中的低效锅炉而言,目前尚缺乏概念直观、变量少、计算简单、准确度高、便于工程技术人员掌握的判断炉膛容积大小是否合理的标准,因此,有必要展开相关研究。 1 炉膛有效容积和吨汽有效容积的概念 煤在炉膛内的燃烧过程由挥发分析出和固定碳 燃烧两个阶段构成。为获得高效率,煤在炉内应尽可能燃尽。虽影响煤燃尽的因素很多,但总体而言可分为由煤质特性决定的内因和由炉膛几何特性、 温度特性等决定的外因两大方面 [5～6] 。在煤质特性 方面,煤的挥发分含量对挥发分析出过程以及紧接 着的固定碳燃烧过程都有显著影响。挥发分含量越高,挥发分析出后煤孔隙率越大,燃烧表面积越大, 完全燃烧所需时间就越短,燃烧越充分[7～9] 。 固定碳的燃烧,其燃尽度与炉膛几何特性和温度特性直接相关。炉膛几何特性对煤在炉内的停留时间及炉内传热效果有决定性影响;而温度特性对煤在炉内的燃烧速度有决定性影响。为综合反映炉膛几何特性和温度特性的影响程度,本研究提出炉膛吨汽有效容积的概念。有效容积是指具备能使煤发生燃烧所需温度条件的炉膛容积。文献[10]指出:流化床炉膛温度分布均匀,在锅炉尾部离炉烟气温度高于850～950℃时,炉膛容积即具备了燃烧所需温度条件。因此,采用“离炉烟气温度高于850℃”作为炉膛有效容积定义中所涉及的燃烧反应所需温度条件,炉膛有效容积与锅炉设计吨位之比即为吨汽有效容积。 2 锅炉等热效率曲线图 图1 热效率与炉膛吨汽有效容积、 燃煤挥发分之间的函数关系
循环流化床锅炉的优缺点
是在鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。 一、循环流化床锅炉的优点。 1.燃料适应性广，这是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化床 锅炉既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、 炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点，对充分利用劣质燃料具
有总大意义。 2.燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。 我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明，该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%，燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉相当，燃烧劣质煤是，循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。 3.燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石，白云石 等脱硫剂，可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量，可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1／3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg／m3以下。因此循环流化床是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比，循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1／3。 4. 燃烧强度高，炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循 环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为 3.5～ 4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉 需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。 5.负荷调节范围大，负荷调节快 当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不必 像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉 那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循
循环流化床锅炉节能环保运行浅析20
循环流化床锅炉节能环保运行浅析 摘要：国家能耗严格要求的前提下，循环流化床锅炉优化运行工程在我国长期 节能专项规划中一直被放于十大环保节能工程的首要位置，循环流化床锅炉现作 为电力和化工行业主要大型设备之一，能耗高、排放量大；因此循环流化床锅炉 的节能降耗刻不容缓。为了更好地确保其高效的运行，就必须采取有效的措施， 强化其节能效果和降耗性能的高效性。 关键词：循环流化床锅炉；节能环保；运行措施 1 循环流化床锅炉的应用现状与必要性 循环流化床燃煤锅炉是洁净煤技术中投入实际运营的、比较成熟的商业化技术，由于其煤种适应面、燃烧效率高、炉内脱硫脱氮等优势，近几年来在我国洁 净煤发电领域处于优先地位而广泛的被应用。流化床锅炉在应用中表现出良好的 燃烧稳定性，且对燃料的适应性很好，但并不能保证性质差别较大的多种煤料得 到经济有效地利用。由于近年来煤电供应的现状，导致大量燃煤电站不得不掺烧 与原有设计煤种煤质差别较大的多种煤料，特别是劣质煤料，这就不可避免的导 致全厂热效率下降和煤耗增加。由于多种煤的性质有较大区别，加上国内的运行 人员的实际运行经验不足，尚未深入掌握循环流化床锅炉发电技术，综合煤质变 化较大、机组维修和启停次数较多等因素，从而造成了循环流化床锅炉的煤耗增加、实际运行经济性、环保性下降等问题。 循环流化床锅炉应用的现状决定了节能需要结合当前燃料的现状和发电状况 来进行。实际上，锅炉节能的途径多种多样，如可以通过设备改造来达到节能的 目的，还可以改变燃料的选择，如合理的对燃料进行配比掺烧来提升锅炉效率等。实际运行中循环流化床锅炉的经济性比常规煤粉炉有较大差距。统计数据显示， 同等条件下的循环流化床锅炉煤耗高于煤粉炉，而厂用电率更是高于煤粉炉。 2 循环流化床锅炉节能减排现状 2.1 运行状况 在我国循环流化床锅炉的运行中，大量锅炉都在低负荷状态下运行，而出现 这一问题的原因主要有两方面：其一是用户和设计部门出于目前及日后发展需求 等因素，经常会出现采购锅炉数量和容量明显超过行业实际需求量的现象；其二，热负荷、用气的变化会导致循环流化床锅炉的负荷在运行状态下出现一定范围的 波动。据相关调查文献，国内循环流化床锅炉的平均负荷率处于60%左右，而锅 炉实际运行效率也只有额定热效率的85%，大量能源在这一过程中被浪费。 2.2 燃煤质量 无烟煤、贫煤和烟煤是当前中国循环流化床锅炉所使用的主要燃料，而且由 于锅炉燃煤是由不同地区提供的，燃煤的质量存在很大的差异，有些企业虽然固 定使用同一个地区的煤种，但其也经常容易出现变化。在锅炉方面，中国目前常 用的也主要是层燃循环流化床锅炉，其运行过程中对煤种变化的适应性不高，主 要原因在于其在热面布置形式、炉拱装置、面积大小等方面的结构都是按照煤种 进行设计的，锅炉的燃烧情况将会随着煤种的变化而出现改变，这一问题使得锅 炉管理人员难以准确、及时掌握煤质的具体情况与锅炉的运行规律，自然也就无 法据此而采取相应的解决措施，循环流化床锅炉污染物的排放量大大增加，其运 行的热效率却在大大降低。 2.3 运行控制 PID、多位式是当前中国燃煤循环流化床锅炉所使用的最常规的控制模式，运