提高循环流化床锅炉经济运行的措施

【摘要】电力工业的发展随着循环流化床锅炉的运行而更普及，而对于循环流化床锅炉的各种危害以及所带来的好处，也更让专业人士重视，对于不可再生的电、煤等的损耗让人们更注重其经济运行的措施。

【关键词】循环流化床锅炉，经济运行，措施

中图分类号：TK229文献标识码： A

一、前言

提高循环流化床锅炉经济运行的措施，不仅仅是纸上是数据分析，而是更为看重运行的可靠性和可利用率的现实指导。

二、循环流行化床锅炉的介绍

循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。

1.流态化：

当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。

对于液固流态化的固体颗粒来说，颗粒均匀地分布于床层中，称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体作紊流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。

固体颗粒（床料）、流体（流化风）以及完成流态化过程的设备称为流化床。

2.临界流化速度

对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中，在固定床通过的气体流速很低时，随着风速的增加，床层压降成正比例增加，并且当风速达到一定值时，床层压降达到最大值，该值略大于床层静压，如果继续增加风速，固定床会突然解锁，床层压降降至床层的静压。如果床层是由宽筛分颗粒组成的话，其特性为：在大颗粒尚未运动前，床内的小颗粒已经部分流化，床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显，而往往会出现分层流化的现象。颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度，称为临界流化速度。随着风速的进一步增大，床层压降几乎不变。循环流化床锅炉一般的流化风速是2－3倍的临界流化速度。

影响临界流化速度的因素：

（一）料层厚度对临界流速影响不大。

（二）料层的当量平均料径增大则临界流速增加。

（三）固体颗粒密度增加时临界流速增加。

（四）流体的运动粘度增大时临界流速减小。

三、循环流化床锅炉的运行

1.影响循环流化床锅炉长周期运行的因素

影响循环流化床锅炉长周期运行的因素主要包括：锅炉发生事故；锅炉故障的不正当管理；运行过程管理不科学。具体的因素可通过下表描述：

2.提高循环流化床锅炉运行周期的措施

作者通过多年的循环流化床锅炉方面的工作经验，并结合提高循环流化床锅炉运行周期措施的相关资料和文献，总结出如下提高循环流化床锅炉运行周期的措施：对设备进行合理的选型；采用先进的设备技术；提高设备运行的管理水平；设备遇到问题进行合理的科学的检修；提高职工的业务水平。具体过程可以通过下表来进行说明。

3.锅炉运行过程中应注意的问题

要想有效的提高循环流化床锅炉运行周期，必须在锅炉运行过程中注意以下事项：对负荷进行合理的控制；风量要适宜；对入炉煤进行合理控制；合理的进行参数的调整；做好水冷壁的防磨工作。

4.对负荷进行合理的控制

根据多数电厂实际运行情况来看，循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷，以控制在80～100%为理想。在此负荷下，操作稳定，效率较高，磨损较轻，运行周期较长。

5.风量要适宜

二次风量的大小将直接影响到锅炉的安全、经济运行。风量过大过小都会造成相应的不足。所以要有效的控制风量，做到适宜。

6.对入炉煤进行合理控制

建议在条件允许的情况下，尽量优先考虑燃用优质煤。另一方面，入炉煤的加工粒度应有一定的要求，一般最大粒径≤10mm，粒径≤0.070mm尽量少。

7.合理的进行参数的调整

无论何种炉型，运行过程中的参数及时调整都是很必要的。基于循环流化床的燃烧机理，需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量等等。事实证明，合理的运行过程中参数调整对延长锅炉运行周期的重要性切不可忽视。

8.做好水冷壁的防磨工作

通常的处理办法是在卫燃带及炉膛出口覆盖耐火材料。另一种办法是对上述部位进行喷涂耐磨材料。目前，尚没有找到比以上两种办法更经济实用的解决办法。

四、提高循环流化床锅炉经济运行的措施

1.运行管理措施

从操作技术不成熟、对循环流化床机组燃烧特性不了解等方面，组织技术管理和运行人员，到其他兄弟单位学习、搜资，研讨优化运行调整方案并在实际运行中加以验证和实施。

将循环流化床锅炉理论和经验交流会的部分成果吸收、消化，转化为与我们机组相适应的技术措施，讲解给运行人员，使所有运行人员深入了解和掌握循环流化床锅炉的原理和调整原则。

2.运行技术措施

在确保循环流化床锅炉能够安全稳定运行前提下，我公司对机组主要经济指标（如厂用电率、供电煤耗、锅炉效率等）加强了管理，通过搜集资料、多次研讨优化运行调整的方案，制定多项运行调整措施，并在实际运行中加以验证后再次改进，总结一系列针对循环流化床锅炉燃烧调整的经验，提出了四项有效的燃烧措施，使循环流化床锅炉的燃烧经济性得到大幅提高，详述如下：

3.低床压燃烧措施

床压的大小是反映炉内床料量多少的参数，也是炉床料量多少的唯一判断依据，其数值又受到负荷、风量、床料粒度、煤质、煤种等多因素的影响，因而床压是循环流化床锅炉燃烧技术中最重要而又复杂的参数之一。

4.低氧量燃烧措施

在循环流化床锅炉运行初期，对其燃烧控制经验不足，对氧量的控制大多沿袭传统煤粉炉的燃烧经验及运行设计说明书，采用了较大的过量空气系数，氧量O2控制值在4－6%，引起一系列不利影响，如：磨损大、床温低、飞灰大、风机电耗大等。经过认真分析及总结经验，打破固定思维，考虑到循环流化床锅炉炉膛的密封性好，漏风系数极小，氧量随烟气流向逐渐降低，与传统煤粉炉的氧量随烟气流向因漏风的增加而变大正好相反，因此降低氧量运行是可行且有利的，在经过多次运行分析对比，更加证实其正确性。在采用低氧量燃烧技术后，风量的减少使风机电耗降低；床温的提高使锅炉燃烧效率升高、飞灰含碳量降低；风速的降低使磨损减弱。因此低氧量燃烧技术的采用大大提高了锅炉的燃烧经济性。

5.高炉膛压力燃烧措施

为充分发挥循环流化床锅炉的优势，经充分论证考虑后，炉膛压力的控制先由试运初期的0±50 Pa改进为微正压运行，提高了其运行经济性。在经过长时间运行后，发现炉膛压力的控制可以更进一层，即将炉膛压力微正压运行改为＋100～＋200 Pa运行，或将其控制零点改为接近三级过热器的入口烟道处烟气压力，可以最大限度的发挥循环流化床锅炉的优势，又可充分避免其炉膛与尾部烟道的内、外漏风。

6.优化煤粒粒径级配措施

循环流床锅炉的床料内循环及外循环方式增加了灰粒（煤粒）在炉内停留时间，有利于煤粒燃尽，参与内循环的床料直径约为0．3～1mm，而参与外循环的床料直径约在0．09～0．3mm，它们均能在炉内停留足够时间而燃尽。在上述范围以外的粗粒子，只能在密相区翻腾，时间过长（10～30min），它会石墨化，反应活性下降而“失活”；而d＜0．09mm的细粒子大部分以飞灰形式一次经过分离器而离开锅炉，由于停留时间短，飞灰含碳量也会高。因此，必须根据该煤质的成灰特性，调整入炉煤的粒度级配，尽量减少粒径偏大或偏小的床料，其中，控制入炉煤中d＜0．2mm粒子的份额对降低飞灰含碳量尤为重要。

五、结束语

提高循环流化床锅炉经济运行措施的探索和分析为循环流化床锅炉技术做出了巨大的贡献，而这些专业上的基础知识的剖析更值得人们更进一步的对循环流化床锅炉进行更深入的探索。

参考文献

[1] 朱玉龙.循环流化床锅炉防磨技术的探讨[J].科技资讯.2010.

[2] 张小宁.谈循环流化床锅炉的常见问题及治理措施[J].科技资讯.2010.