循环流化床锅炉降低厂用电率方法初探

摘要：循环流化床具有低污染，高效率，煤种适应性强的特点；已经得到了越来越普遍的应用。但是其厂用电率比较高，因此，本文以某电厂为例，对循环流化床机组运行中降低厂用电率进行分析和探讨，这对于降低企业的经营成本，增强企业的竞争力，提高企业的经济效益有着非常重要的意义。

关键词：循环流化床；厂用电率；措施

中图分类号：TK229文献标识码： A

前言：通过合理优化循环流化床机组运行方式，调整循环水泵运行方式以及改造设备等措施，可以降低循环流化床机组的厂用电率，为其他相同类型机组的设计与改造提供了参考依据。

1、循环流化床锅炉厂用电率高的原因

循环流化床锅炉是近年来运用较多的一种高效、低污染、洁净燃烧的锅炉，具有煤种适应性强、高效脱硫、燃烧效率高、污染物排放少、操作简单等优点，已经成为清洁节能型燃烧器的首选。固体煤炭燃烧过程中经过了炉膛、分离器、返料装置等，在这些装置中进行高速的循环运动，将固体煤炭变成流态化，进行热量、质量的传递。循环流化床锅炉的风机多，压头高，使得其电流大、运行功率大，最终导致厂用电率高。循环流化床锅炉的主要设备是振动筛、碎煤机、给煤机、冷却系统、引风机、电除尘器、风机、石灰石输送风机给料机、给料阀等，与同容量的常规煤粉炉机组相比，循环流化床锅炉中的冷却风机、引风机、除渣系统等的用电量较大。由于其产生的灰渣较多，那么除渣的电能耗量就增加了；分离器和管式空气预热器增加了烟气系统的阻力，这就增加了引风机的电耗。某电厂SG-490/13.8-M572型环流化床锅炉由上海锅炉厂制造，总共有风机9台，总额定功率为8350kW，是同容量煤粉炉机组的数倍，从而导致厂用电率的居高不下，该电厂通过全方面技术改造，有效降低了其厂用电率，取得了良好的经济效果。

2、循环流化床锅炉降低厂用电率的具体方法

2.1通过对300MW循环流化床机组运行方式的优化，优化锅炉的风烟系统以降低厂用电率，降低电能消耗。

对机组低负荷时的风机的使用进行调整及优化。当机组的负荷低于200MW时，把准备停运侧的二次风机不断降低，直至到空载然后停运，实际上供煤燃烧中单台的二次风机运行就足以提供氧量。当二次风机进行停运之后，需要进行检查，从而确保当二次风机在再次开启时能够随时正常工作。基于负荷的曲线，当升负荷之前的半个小时内进行二次风机的停运。当使用单侧的风机运行的时候，需要对风烟系统的运行进行监控，尤其是对运行风机的过电流进行预防。锅炉的空气预热器中当积灰过多时，也会造成机组在满负荷运行时出现一次风机，二次风机在空气预热器前后存在着较大的压差，从而增加了风机的电耗，降低了锅炉的热效率。基于此，将空气预热器入口烟气的实际温度值比设计值高，并且将空气预热器的积灰及时除掉，从而有效控制空气预热器的积灰，使得空气预热器前后的压差降低，无疑使得风机的电耗降低，同时使得锅炉效率提高。

2.2对设备进行改造，增加凝结水泵运行的变频器装置。

实际运行过程中，凝结水泵在满负荷运行时，最为经济，但是当机组的负荷为一半左右时，其调节性能比较差，因此，为了预防凝结水母管出现超压现象，将凝结水泵再循环随着机组负荷的降低而增加，经过再循环门凝结水向凝结器流动，使得凝结水泵一直处于满负荷或者接近满负荷的状态，造成了电机的严重发热，造成电能的浪费。基于此，在凝结水泵增加变频器，使得凝结水泵的调节性能得到改善，对凝结水泵的运行方式进行优化，实践证明，增加变频器的凝结水泵的节电效果非常显著。

2.3有效合理控制料层厚度

料层厚度过高会导致机组的流化效果变差，导致料层、床层和风室的压力参数过大，进而使得一次风机、二次风机出口的风压增大，风机的电能消耗量增多，厂用电率也就相应的提高了。料层厚度过薄又会导致机组燃烧的不稳定，所以，控制料层厚度是保证其安全运行、节能减排的重要措施。一般将床层的折算静止厚度控制在500-750mm，风室压力为8-12kPa，床面压力为6-8kPa，床层的差压为4-6kPa，这样就能使得一次风压头保持在合理的范围，起到降低一次风机电流的效果，而二次风机的电流也会得到些微的降低。

2.机的优化运行

某电厂SG-490/13.8-M572型循环流化床锅炉中装有引风机（功率为1600kW）、一次风机（功率为1400kW）、二次风机（功率为800kW）各两台和冷渣器流化风机（功率为250kW）三台，采用联络母管连接起来，通过对联络风道进行恰当的技术改造，使得锅炉在高负荷运行下只采用一台风机运行，另一台作为备用，这样能起到降低厂用电率的效果。比如说扩大联络风道的截面积，促使引风机、一次风机、二次风机等均可以运转一台就能保证锅炉的正常运行，大大降低厂用电率。

2.5风机采用变频技术

以某电厂1号炉一次风机变频技术改造为例：根据我们对现场运行数据（运行电流I1，运行功率P1，挡板阀门开度）的采集，我们对这两台具有节能潜力的一次风机进行了变频节能改造后节电量的估算，年运行时间按7200小时计算。详细估算如下：

根据我们对现场当前运行数据的采集，结合风机水泵节能原理，我们对单台风机进行了变频节能改造后节电量计算。详细计算如下：

工频运行功率：P1=6×145×1.732×0.88=1326kW

变频运行功率：P2=1400*0.873/0.96=960kW

节电率J电=（P1－P2)÷P1=28%；节电量：P1－P2=1326－960=366kW

日节电量：366×24=8784kWh；按7200小时计算年节电量=366×7200=263.52万kWh。

以此类推，当此电厂所有风机变频技术改造完成后，总的节电潜能巨大，可以较大幅度地降低厂用电率。

2.6减少停运次数

循环流化床锅炉启动和停运时都会消耗大量的电能资源，所以应尽量减少停运次数，使其长时间保持高效运转，起到降低厂用电率的效果。在运行中，最低负荷就是保证煤粒的正常燃烧和流化。而负荷不是与辅机的出力成正比的增加，所以，采用高负荷运行就可以降低厂用电量和发电量的比例，起到节约电能资源的效果。而且，采用高负荷运行时，煤粒在各个装置中的循环速度加快，燃烧更充分，那么用电量就会相应的下降。因此，应在保证安全生产的前提下减少停运次数，采用高负荷运行。

2.7控制煤粒大小

煤粒大小对于任何燃煤锅炉来说都是非常重要的，不同的燃煤锅炉适用于不同粒径的煤粒，循环流化床锅炉也是如此，这是因为煤粒的大小会影响传热系数的大小，进而就影响到温度场的分布。循环流化床锅炉要想维持高效、节能、环保的燃烧状态，需要不同粒径大小的煤粒配合在一起。若是煤粒粒径过大，为保证正常的流化效果，必须增加一次风压头的电流；若煤粒粒径过小，运行过程中会造成床压的波动，所以必须调整煤粒的粒径以及配合比。当煤种的灰份较高时可以适当减小煤粒的粒径，反之则增大粒径，这样就能使锅炉处于最为稳定的燃烧状态，减少厂用电率。

3、结束语

随着循环流化床锅炉运用的越来越多，其改造技术也越来越成熟，人们的节能意识越来越强烈，对其进行节能减排改造势在必行。在保证锅炉正常的燃烧和运行的前提下减少电能消耗、减少污染物的排放是拥有循环流化床锅炉电厂不懈努力的目标和方向。而节能减排的技术改造措施不可能是一步到位的，它是一个逐步调整和优化的过程，是不断借鉴、摸索、探究的过程，要求相关技术人员不断充实自我，在实践中努力改进锅炉，降低厂用电率。

参考文献：

[1]张全胜.CFB锅炉发电机组的节能技术探讨[J].电力设备，2005（6）：38-41.

[2]岑可法，倪明江，等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：电力工业出版社，1998.