降低300MW循环流化床锅炉床温分析

摘 要：云浮C厂两台机组是上海锅炉厂生产的SG-1036/17.5-M4506，亚临界参数、带再热、单汽包自然循环、岛式布置、全钢架支吊结合的循环流化床锅炉。与300MW等级汽轮发电机组相匹配。锅炉主要由单炉膛、3个高温绝热旋风分离器、前墙8点给煤，同时配备床上、床下燃烧器。自投产以来，锅炉运行基本正常，但由于经验不足，设计缺陷以及技术不成熟，锅炉长期保持高床温、大风量运行，由此引发不少问题：文章从300MW循环流化床锅炉床温高实际状况寻找原因，从运行控制到燃料控制，通过技术改造解决问题。从而为同类型300MW循环流化床锅炉的安全运行、环保达标排放控制提供参考和积累经验。

关键词：300MW循环流化床；床温；控制措施

引言

循环流化床锅炉近年得到国内的认可，在经济性上燃料适应性广、燃烧效率高和负荷调节范围大等优势。在环保清洁方面具有NOx排放低、可实现燃烧过程中直接脱硫等对控制污染有重要意义。云浮C厂两台机组均为上海锅炉厂具有自主知识产权的300MW循环流化床机组；自投产以来，锅炉运行基本正常，但由于经验不足，设计缺陷以及技术不成熟，锅炉长期保持高床温、大风量运行，由此引发不少问题：本文从300MW循环流化床锅炉床温高实际状况寻找原因，从运行控制到燃料试验，通过技术改造解决问题。从而为同类型300MW循环流化床锅炉的安全运行、环保达标排放控制提供参考和积累经验。

1 床温高的问题

1.1 控制300MW循环流化床锅炉床温的意义

床温是指循环流化床锅炉密相区的床层温度，分为上层床温和下层床温。它是反映炉内燃烧状态的重要参数，床温的控制直接影响锅炉的燃烧稳定和燃料的结焦性以及脱硝、脱硫效率（炉内脱硫方式时）。

1.2 300MW循环流化床锅炉床温高产生的问题

云浮C厂两台机组均为上海锅炉厂具有自主知识产权的300MW循环流化床机组；分别于2010年7月和8月投入商业运行。锅炉运行基本正常，但由于经验不足，设计缺陷以及技术不成熟，锅炉长期保持高床温、大风量运行，由此引发不少问题：

（1）床温高、风机出力大，能耗大。当机组负荷N≥250MW时，平均床温都保存在≥930℃一次风量基本都保持≥410KNm3/h、两侧风机电流基本保持在230-250A。二次风量基本都保持≥300KNm3/h、两侧风机电流基本保持在110-125A。这反应出机组运行中为保证床层流化及控制床温，风机出力均保持较高，导致高电耗。

（2）床温高且不平均，部分单点高，难以判断炉内真实燃烧状况。造成配风混乱。

（3）一次风量大，风速高，摩擦系数增大。容易造成四管泄漏。

（4）风量过大，排烟温度高，锅炉热损失大。

（5）NOx排放量超标。据设计循环流化床锅炉床温控制在850-900之间NOx的生成最少。在床温普遍≥930℃的情况下。由于在设计初期的国家NOx排放指标没有那么严格（400mg/Nm3），所以没有配套脱硝装置，导致NOx排放经常超标（排放指标200mg/Nm3）。通过不定期的采样，同整个数据记录的对比，平均每天NOx排放超标平均时间达18小时。

2 控制措施和效果

通过分析，总结云浮C厂300MW循环流化床锅炉床温过高主要有以下三点原因：

（1）循环物料少，流化风配风不合理。

（2）床层床料粒径配比不合理。通过不定期抽样发现床料粒

径≥8mm的占据30-48%，且不均匀，粒度过粗过多。

（3）风帽设计不合理。布风会产生盲区，加剧风帽磨损，造成流化不均。

通过技术控制和设备改造，我们采取下面四个措施，得到比较明显效果。

（1）控制返料器风量配比，合理分配回料阀松动风和返料风配风。并制作典型工况操作卡指导操作。

原回料阀松动风和返料风配风比例不合理，通过优化调整后，松动风调整门开度规定为30%，返料风调整门开度规定为95%以上，以保证回料阀立管差压建立和循环料的返料正常。在稀相区差压不大于1.5KPa的情况下，松动风门不作运行调整。

（2）从控制床层颗粒度入手，在原本设计上没有设置炉内脱硫系统，所以通过掺烧常规炉渣来改善床料的均匀性。同时在配煤中加入高灰分的烟煤，蓄高床压后进行排渣，是床料的大颗粒可以通过冷渣系统排出，一达到床层颗粒置换和控制的效果。降低的风量，减少了风机损耗，也降低风帽和炉管的磨损。

（3）对风帽（大直径钟罩改进型风帽）进行技改，改变风帽开孔数和开孔方向。达到减少布风盲区。减少风帽的磨损，降低因为风帽磨损造成风室漏渣，流化不均。还进一步降低一次风量，减少风机电耗。

（4）通过试验调整入炉煤颗粒度配比，在源头把关。这是我们主要采取的措施：通过缩小部分二级破碎机锤头间隙和筛网网眼尺寸，减小大颗粒比例和加强采样监测，从源头上控制入炉煤颗粒度分布，控制1-6mm份额最大85%的要求，颗粒度≥8mm的从占据30-48%缩小至15-20%，合理分配颗粒比例；采样监测工作更细致化，增加不同的取样点，并形成实时报表。

3 结束语

（1）床压降低，一、二次风机电流降低，飞灰可燃物低，氧量可^续降低至2.0%左右，因此厂用电率下降。

（2）250MW负荷以下运行时，随着床压的降低，炉内循环物料量减少，但随着颗粒度比例的控制调节，床温仍维持>915℃，确保飞灰及底渣燃尽，同时保证单点不超过960℃。

（3）满负荷一次风量达到46万Nm3/h风室不漏渣，上层平均床温低于920℃，单点最高床温低于960℃。

（4）科学试验合理的入炉煤颗粒度配比，并严格按照要求把关；既有利于控制床温，也有利于分级燃烧控制NOx浓度。

（5）通过掺烧常规炉渣和高灰分烟煤，使是流化床锅炉床温和床压可控性提高。

（6）床压和床温的降低，减少了一、二风量，使炉内摩擦系数降低，四管泄漏几率降低。减少流化床锅炉因泄漏造成非停的次数。提高机组安全经济性。

（7）提供了180MW至300MW负荷条件下锅炉最优运行参数操作卡；经考察运行，节电效果明显。

（8）随着床压的适当优化降低，系统阻力降低，一、二次风机电流有所降低，一、二次风机及引风机耗电率环比下降0.69%，锅炉热效率提高了0.5-0.8%。使得在机组停运及负荷率环比下降的情况下，厂用电率、供电标煤耗大幅下降。此项工作估计能使供电标煤耗下降4g/kw.h，按#5、6机组利用小时5000h计算，每年可标准煤

12000t。

参考文献

[1]岑可法，倪明江.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社，1998.

[2]阎维平，于希宁.循环流化床锅炉床温控制过程分析[J].锅炉技术，2001（12）.

[3]李云峰，王化跃，石业鹏.浅析循环流化床锅炉床温的调整[J].山东煤炭科技，2008（6）.

[4]飞，赵明，赛俊聪，等.300MW循环流化床锅炉动态特性的试验研究[J].热能动力工程，2014（5）.

[5]王锟.循环流化床锅炉床温及汽温调整[J].能源与节能，2013（8）.

[6]丁勇富，何映光.30万千瓦循环流化床锅炉床压、床温的控制技术[J].科技创新导报，2007（35）.