主副床循环流化床应用研究论文

一、CFB锅炉的应用

1．CFB锅炉的基本构成

循环流化床锅炉燃烧分成：主床燃烧和副床燃烧。主副床下各设有风室。原煤块经过破碎后，通过刮板式给煤机将煤送人煤斗，煤斗下方有螺旋给煤机，经播煤风将煤吹人炉内，此风与一次风均由一次风机供给。

炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器，分离出的高温灰落人灰斗，分别经锁灰装置和J阀进入副床燃烧。副床上燃烧产生的烟气，经床上方的烟道孔进入炉膛。副床上的灰层高至溢灰口时则溢流到主床，已燃尽无可燃物的飞灰，通过灰分离器经尾部受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池，主副床下部已燃尽的灰渣定期排放。

2．CFB锅炉燃烧原理

循环流化床燃烧为：煤进入炉膛后，首先是在主床燃烧、经过预热器的高压二次风，从炉床下风室向上往炉膛内送风，使在床上煤颗粒沸腾燃烧，当烟气达到一定的流速，大量的颗粒就会离开床层，由烟气携带到炉膛上部燃烧，并随烟气直至炉膛出口。在炉膛出口处一般设有多级分离器，对颗粒与烟气进行分离，而后进入烟道。为了使颗粒上升、分离，穿过并离开炉膛，要求烟气必须达到某一最小速度。分离后的烟气流人烟道，通过省煤器、空气预热器得到进一步冷却。而分离后的颗粒、下落回到炉底副床上继续燃烧，并溢入主床，再次进行燃烧上升、分离，形成颗粒循环。由于颗粒反复循环延长了在炉内的停留时间，因此，各煤种均可在850—850度的低温下得到充分的燃烧，提高了燃烬度。因为炉膛内燃烧温度较低，使得NO；的生存能得到有效控制。这个炉温范围，也有利于使为脱硫而加入炉膛内的石灰石颗粒在循环燃烧中与燃料中的硫化物(SO，)发生反应，达到最佳的脱硫效果。而排放的炉渣由于是低温燃烧，又可重新得到利用(如水泥制品等)。

二、CPB锅炉控制特点

从CFB锅炉构成看，与常规锅炉不同的是增加了分离器回料系统、石灰石给料系统冷渣器系统等等。因而，有不同于常规锅炉的控制系统：

1．床温控制

影响床温的因素有：煤种、煤量、一、二次风量、返料量及灰渣排放量。

炉膛内要有效抑制NO，排放和达到脱硫最佳效果，就必须将床温控制劲，850—950~(2这个范围内才能实现。：在循环倍率(η=1／1—(nt％)，nt：分离器效率)；和煤种一定时，主要调节风量，控制床温。一般情况采用：

调节一、二次风控制炉内氧的浓度，使炉膛燃烧稳定在一定温度范围内。

调节返料量(可以通过调节循环诙风量)大小以控制床温。

2．给料量控制

它包括二个部分：即给煤量控制，石灰石给量控制。

给煤量调节是通过调节给煤机转速来实现。由热负荷输出作为煤量需求指令并与实际总风量选小取值后，为煤量的给定值。

石灰石给量控制是由环保对SO2排放量的测量是否达到要求，对石灰石的加人量进行控制。其调节需由主调节和副调节组成串级调节回路。石灰石量给定值由石灰石给量与现煤量的适合比确定，再由烟气中SO2)含量对其比值进行修正，改变进入炉膛石灰石粉量，控制这个钙硫比，保证SO2排放量要求；达到最佳脱硫效率。

3．床位控制

其控制也称料层控制，它是通过测量运行中料层压差来控制，维持床料高度在适当数值。若料层高，太厚则使床布风阻力加大，分层严重，可能引起床下风室风道振动，且增大风机电耗。若床位(料位)低，高度太薄会发生吹穿，燃烧热量减少，运行不稳定，带负荷受到影响。由于料层高度与床压成比例关系，用压差大小了解床料高度，当压差达大时，床料厚度增加，可打开锅炉排灰渣装置，进行排灰渣，随着增加排灰量，床料减少，床压下降。反之，当压差过小时，可通过适当加石灰石料补充，控制床位。

锅炉排渣方式有两种：连续排灰渣、间歇性排渣。注意的是：排灰渣时会对床温有所影响，具体选择应结合运行床温、床位的参数变化选择。在不影响料层的运行时，排灰渣也是调节床温的一种方式。灰渣在排出前，其温度要控制在一定范围内，以避免排渣时，将冷渣器烧变形。控制渣温可采取风量冷却和喷水调节。4．炉膛压力控制

炉膛内压力调节是通过调节引风量来实现的。调节引风机人口挡板开度控制引风量。维持炉膛分离器人口处压力为微负压。但在设计该调节时，要考虑一、二次风量对炉膛压力造成扰动影响，为此，可引入超前控制，将一三次风波动量作为前馈引入到炉膛压力调节回路，以消除炉膛压力调节控制中动态偏差。炉膛压力设定值由人工设定。

其它还有锅炉水位控制、主蒸汽温度、负荷控制与普通煤粉炉基本—致，无大差异，这里不再论。

三、CFB锅炉主要联锁控制

主要联锁是指：主燃料跳闸，包括以下内容：

当丧失所有引风机，或者丧失所有送风机都将使主燃料跳闸装置动作。若只丧失一台引风机或一台风机或是其它原因造成风量较大的减少，则应切除部分燃料量，以便维持合适的风／燃料比率。

炉膛压力大于其正常规定值，主燃料跳闸，防止由于管子破裂、挡板故障等原因造成的不正常炉膛工况。

床温高跳闸，防止机组因超温而损害。

床温低和启动燃烧器无火焰(相当于常规锅炉失去火焰监视信号)，启动主燃料跳闸。

发生紧急事故时，人工搬动跳闸开关使主燃料跳闸。

汽包水位，主蒸汽压力超过定值等事故状态时，主燃料跳闸。

锅炉辅机：如给媒机、引风机、送风机、一、二次风机在启、停及事故掉闸时的顺序联锁及各相关风门的联锁。

四、CFB锅炉热工报警

报警应采用声光报警。除联锁动作时，发出相应的报警外，还应有下列报警：

1．燃烧器雾化蒸汽或空气压力低。

2．燃烧器燃料总管压力高和低。

3．煤粉机、石灰石粉给料机跳闸。

4．输送料粉风机跳闸。

5．燃料出现堵塞。

6．炉膛压力高或低。

7．任一运行的风机丧失。

8．锅炉总风量低。

9．失去联锁系统电源。

10．流化床锅炉安全联锁，燃烧控制电源丧失。

11．床温、床位超限。

12．灰渣冷却器排渣温度高。