浅析生物质循环流化床锅炉的稳定燃烧

（摘要）世界的发展必定使地球能源短缺,环境污染，而生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式，是可再生能源发电的一种，它正是解决这一问题的好方法。我国是农业大国，生物质资源丰富，大力发展生物质发电是必然趋势。如何做好生物质发电，其锅炉燃烧是重中之重。本文旨在探讨生物质发电锅炉稳定燃烧的各项因素及其问题的解决，结合作者工作单位的实际情况做出分析。

（关键词）生物质锅炉 稳定燃烧 床温床压 剩余氧量 负压

中图分类号： TK223 文献标识码： A 文章编号：

（正文）

1.前言

生物质锅炉的稳定燃烧是影响生物质发电的重要环节，做好这一环节过程中的调节，监控，事故处理及分析是对稳定燃烧的保障。广东粤电湛江生物质发电有限公司的生物质燃烧锅炉是华西能源工业股份有限公司制造的型号为HX220-9.8-Ⅳ1型的高温高压，单汽包，汽水自然循环，平衡通风，露天布置的循环硫化床锅炉，它额定负荷50MW，额定气温540℃，额定压力9.8MP。额定流量220T/H，其特点是有较好的适应燃料变化性的能力，锅炉燃烧温度低，负压运行，采用了分级送风，三级给料的方式，可以有效降低燃烧过程中氮氧化合物和硫化物的排放。针对上述特点，采取相应措施即是做好生物质锅炉稳定燃烧的方法。

2.循环流化床锅炉燃烧机理

循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。在循环流化床锅炉中,存有大量床料,首次启动时人为添加床料,在锅炉运行时床料既有启动床料，又有新添加的燃料。床料在从布风板下送入的一次风的作用下处于流化状态，料粒被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度部分大颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料的内循环；较小固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行分离，绝大多数颗粒被分离下来，一部分通过回料阀直接返回炉膛，另一部分通过外置式换热器后返回炉膛，形成物料的外循环；飞灰随烟气进入尾部烟道。通过炉膛的内循环和炉外的外循环，从而实现燃料不断的往复循环燃烧; 循环流化床根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分，密相区中固体颗粒浓度较大，具有很大的热容量，因此在给料进入密相区后，可以顺利实现着火；与密相区相比，稀相区的物料浓度很小，稀相区是燃料的燃烧、燃尽段，同时完成炉内气固两相介质与蒸发受热面的换热，以保证锅炉的出力及炉内温度的控制

3.生物质燃料与燃煤燃料的区别

火力发电的燃煤一般热值较高，密度大，水分少，燃烧较稳定，而生物质燃料的特点是热值相对于燃煤较低，发电单耗多，密度小，颗粒大，水分多，含挥发分多，其中夹杂的石头，泥土等杂物多，燃料一旦被淋湿，易结团，因其需量和供应的特点，它在燃烧中品种变化大，对锅炉稳定燃烧影响大。

4生物质循环流化床锅炉燃烧与燃煤循环流化床锅炉燃烧区别

上述生物质燃料的特点决定了生物质循环流化床的燃烧与燃煤循环流化床锅炉燃烧的不同在于其所需上料量多，参数变化大，反应更迅速，燃烧更不稳定等。

5.生物质循环流化床锅炉稳定燃烧的因素

5.1床温床压

床温床压是反映锅炉燃烧情况的直接表现。正常运行时，湛江生物质锅炉燃烧把床温规定在650-850℃，床压规定在7.5-9.5KP。对于床温床压的调节多是对锅炉风料的配比，其中的风量调节多是一二次风的调节，而燃料的调节多是给料速度的控制。一次风热风分两路，一路从锅炉底部送入炉膛，起流化作用，第二路作为回料器的密封风；二次风热风也分分两路，一路从炉膛前后墙不同高度送入炉膛，起供氧助燃作用，另一路作为给料口的密封风和输送风。

循环流化床锅炉燃烧基本要求是循环和流化，在建立良好循环的情况下，很好的流化是加强锅炉燃烧的途径。正常情况下，加大一次风能提高床温，提高燃烧效率，特别在燃料适度明显加大的时候，更应加大一次风来保持流化，在锅炉启动初期及有需要压火减负荷是应适当减少；二次风的调节主要看炉膛剩余氧量的多少来调节，在燃料品质变化不是很大的情况下，其风量不应时常变动；床压的变化大致可分为三个因素，一是燃料中泥沙石子的含量，二是锅炉排渣系统的运行，三是一次风量的流化，对应的情况是当燃料泥沙多，床压高的时候可加大排渣量，反之相反。上诉的调节方法不是单一的操作，所涉及的参数都有关联，监控调节时要全盘考虑。

5.2剩余氧量

氧气是燃烧所必需的，而充足的氧量更是稳定燃烧的基础。湛江生物质锅炉的燃烧，一般规定炉膛剩余氧量控制在1%-3%，在对其控制时，应该与其他参数放在一起考虑，针对燃料的干湿程度以及风量和料量的配比进行调节，可适当调节。在锅炉刚启停过程中以及其他原因对负荷调节时，因考虑到燃料的燃烧程度，可使剩余氧量控制在6%左右。在正常燃烧时，对于剩余氧量的突升，在其他参数不变的情况下，一般可判断是燃料不足，可适当增加料量：对于剩余氧量的突降，在其他参数不变的情况下，一般可判断是炉膛内发生爆燃，这时应该适当减少料量。在燃烧中剩余氧量的变化属于正常现象，在锅炉产生蒸汽量，压力，温度不变的情况下，对于其的控制不可急于求成，应视情况调节，以防误判。

5.3负压

负压运行是指在锅炉尾部加装引风机，借助引风机的作用使炉膛保持负压运行的方式。保持炉膛负压运行是循环流化床锅炉运行良好的标志之一，它标示了锅炉燃烧系统，风烟系统顺畅与否，进而影响了锅炉受热面的热效率，它能有效地减少炉膛燃烧对于锅炉内部结构的侵磨和腐蚀，对于有画面监控的料仓有很大的帮组作用，还可以减少炉膛燃烧产生灰尘对外界的环境影响。

5.4事故处理

事故处理也是锅炉稳定燃烧所必不可少。生物质循环流化床锅炉的燃烧因其特点，要求了集控监盘人员的反应要快，操作要正确，但也不能慌张出错，其事故发生的种类除去燃烧锅炉多见的锅炉满水，缺水；四管爆裂；辅机故障；厂用电中断，尾部炉膛再燃烧等原因外，常见的多是因为烧料湿度大所引起的锅炉床温快速下降和燃料大范围爆燃所引起的锅炉超温超压两大类型。

5.4.1燃料被淋湿，湿度高的燃料进入炉膛时，床温可能会快速下降，负压增大剩余氧量上升，炉膛出口烟温下降，床压上升，机组负荷，气温气压下降，说明进入炉膛的燃料没有燃烧，此刻应采取以下措施：1.减少或暂停给料，2.减少或暂停返料风机，减少返料量以提高床压，3.加大一次风保持流化，4.改换干燥的燃料，5.视情况及时投油枪，6.适当降低二次风，7视情况关闭减温水，8密切监控炉膛燃烧情况，发现有床温有所上升应及时回调，并防止燃料爆燃。

5.4.2燃料挥发分高，灰尘多，热值突增易引起炉膛大范围爆燃而可能导致超温超压，此刻应采取以下措施：1.减少或暂停给料，2.减少一次风，3.加大或全开减温水，4.视情况开启对空排泄压，5密切监控炉膛燃烧情况，发现有回落趋势应及时回调，防止气温气压降低过快的事故发生。

以上两大类型亦可能连续发生，监控调节时要综合考虑及时造作并防止在处理事故时将事故扩大造成锅炉非计划停运的发生。

6总结

对于单机发电容量较大的生物质燃烧是新技术，做好锅炉燃烧更是技术的核心，在此过程中努力学习是对每一个电厂员工的要求，在相互学习探讨中搞清各参数的联系，各设配的性能，各状态的分析是工作的内容也是企业员工的责任。生物质燃烧利国利民，生物质员工更会奉献一生。

参考文献 蔡永祥 蔡宏伟 陈俊 《流化床生物质燃烧技术的应用和发展》

郭聪颖 袁巧霞 赵红《生物质燃烧技术的研究进展》

别如山 王庆功 修大春 《生物质燃烧发电过程中若干问题的探讨》