1、循環流化床鍋爐運行調整對安全經濟運行的作用循環流化床鍋爐運行調整對安全經濟運行的作用循環流化床鍋爐是目前應用最廣的潔凈煤燃燒技術之一，目前在循環流化床鍋爐運行中存在較多問題，這些問題的存在使循環流化床鍋爐連續運行時間受到限制，機組可利用率相對較低，本文是筆者通過查閱大量循環流化床鍋爐燃燒論文和筆者所在單位總結的一些心得。提出了鍋爐對床溫、一、二次風量的比例、送引風量、煤的粒度、粒度的級配比等參數精心進行調整來實現循環流化床鍋爐的燃燒效率降低飛灰可燃物來確保循環流化床機組的安全、穩定、經濟運行。一、循環流化床鍋爐的現狀循環流化床鍋爐自上個世紀八十年代第一臺濟南鍋爐廠生產的35t/h在山東濟南明水

2、電廠投運以來，就以其獨特的燃燒效率較高、煤種適應性廣，運行調整簡單，負荷調整范圍廣、環保、灰渣綜合利用率高、脫硫效果明顯等優勢在電力、化工等行業得到大力的推廣。特別是電力行業經過二十年的努力，目前大量大容量循環流化床鍋爐投入商業運行，最近四川白馬電廠、云南紅河電廠300mw連續刷新連續運行記錄，云南紅河電廠更是創造了連續運行200天的300mw機組的最長運行記錄。因此循環流化床鍋爐是可以通過運行人員精心調整來確保機組安全經濟穩定運行的。這就要求我們電廠生產人員不斷的努力學習新知識、積極探索鍋爐調整對電廠安全經濟運行的重要性，來確保循環流化床鍋爐長周期，安全高效經濟穩定的運行。二、運行床溫風量的

3、調整鍋爐既是一個蒸發設備又是一個燃燒設備，燃料在爐內燃燒是一個非常復雜的化學反應過程，如何搞好完全燃燒這種化學反應，不但是研究人員、設計人員、制造、安裝、調試，監督檢驗單位的責任，也是使用者的責任。在理論上煤中的炭原子、氫原子、可燃硫原子能和空氣中的氧原子發生完全的化合反應，但在實際運行中很難做到。就運行設備而言，在現有的設備基礎上通過精心調整，摸索出比較合適的運行工況，按完全燃燒的四個條件（溫度、時間、均勻的混合、充分的氧量）來達到最佳的燃燒工況。循環流化床鍋爐采用的是低溫燃燒技術，由于燃燒穩定相對電站煤粉爐來說溫度偏低，而溫度是燃料燃燒中最重要的條件，溫度越高，反應的速度就越快，燃燒所需要

4、的時間就相對縮短，一般來講循環流化床鍋爐的燃燒效率要低于常規煤粉爐，但在循環流化床鍋爐實際運行中，大中型鍋爐都接近了常規煤粉爐，150mw和300mw配套循環流化床鍋爐的燃燒效率都能達到90%左右。所以說在一個比較低的溫度場內能獲得一個較高的燃燒效率且減少了污物的排放是循環流化床鍋爐能得到大力發展的前提條件，循環流化床鍋爐對燃料的品質要求相對較低是其優于常規煤粉爐。循環流化床鍋爐剛入爐的煤和其它爐型一樣，先預熱逐漸蒸發出內為在水分，而后析出揮發分在爐內密相區進行燃燒。較小的顆粒的煤被強烈的氣流送到稀相區繼續燃燒，未燃盡的炭粒子被旋風分離器分離出來，通過返料器返回爐膛繼續在爐內燃燒。大顆粒的煤在

5、爐膛內被流化風吹到一定高度，靠自由落體從爐膛四周回到床上，這樣燃料煤在爐膛內進行多次循環，直至燃盡。這是因為在整個循環過程中，爐內溫度場變化很小，有利于可燃物與氧原子的混合而充分燃盡，使得循環流化床鍋爐的燃燒效率保持在很高的狀態（大型流化床鍋爐的燃燒效率98%）鍋爐運行人員在運行調整中，只要將一、二次風量、風壓、給煤量、床溫、床壓和氧量控制在合適的范圍內就可以保證循環流化床鍋爐正常的運行。根據近年來的理論研究和各電廠運行的經驗，一、二次風量比為燃燒煙煤、褐煤等揮發分較高的煤種時為64左右比較合適，燃用揮發分低的煤種時，根據揮發分的含量一、二次風比例為55到64之間較為合適，這種風量比例下鍋爐燃

6、燒效率就比較高。鍋爐負荷在50%以下時可停用二次風機以減少鍋爐廠用電。為減少鍋爐排煙熱損失，煙氣中的氧量應控制在36%之間，燃燒揮發分高的煙煤、褐煤時煙氣中的氧量應控制在下線35%，揮發分低與10%的燃料氧量盡量提高到56%。料層差壓根據鍋爐設計進行控制，揮發分高的煤種由于燃盡時間短可小些；揮發分低的煤種燃燒較為困難燃盡時間要多些，料層差壓可采取高位運行，以增加其在爐內的燃燒時間。爐膛差壓控制在10001500kpa較為合適，正常運行時爐膛保持正壓運行，爐膛溫度盡量控制在950以下，盡量不要低于900，這樣燃燒效率比較高，負荷控制容易，脫硫效率較好，nox化合物也能符合國家控制標準，鍋爐的各項

7、參數就比較正常，鍋爐的循環倍率也能和設計值相吻合。相反，鍋爐燃燒效率低，鍋爐負荷難帶外，對鍋爐的安全運行帶來很大的影響，也對爐內脫硫脫硝效率影響很大，給企業的外在形象和經濟效益帶來影響。三、燃料粒度級配比的調整循環流化床鍋爐負荷的調整，在某種意義上就是說對循環物料的調整即煤、床料、返料量。鍋爐點火后需要相對長的時間鍋爐才能帶滿負荷，其根本原因就是鍋爐點火后，爐內料層較薄，蓄熱量小和爐內內襯材料的制約，使循環物料少，循環倍率低物料難以建立有效的循環。當循環物料達到一定的濃度、床溫比較穩定時，鍋爐內物料建立正常的循環后，鍋爐負荷就比較好控制。研究和實踐證明，進入爐內物料顆粒度比較均勻且顆粒度較小時

8、，鍋爐內物料循環就好，燃燒效率就高，飛灰和爐底渣的可燃物就越少，鍋爐運行就經濟。這就需要我們生產運行人員控制合適的入爐煤粒度，經科技人員研究和在循環流化床鍋爐上多次實踐給出，比較合適燃料的級配比為，無煙煤入爐煤的粒度應控制在8mm以下，煙煤入爐煤的粒度應控制在13mm以下，褐煤等揮發分高的煤可適當提高入爐煤的粒徑控制在30mm以下(云南紅河電廠燃燒褐煤最大粒徑為50mm)。無煙煤比較合適的級配比為00.45mm約占40%，0.451mm的約占30%，15mm的占20%，大于5mm的約10%。盡量不要出現大量的超過8mm煤粒。燃燒煙煤時比較合適的級配比為00.45mm約占35%，0.451mm的

9、約占20%，18mm的占40%，大于8mm的約5%，盡量不要出現大量的超過13mm煤粒。燃燒褐煤時由于褐煤煤中灰分較少、熱爆性強，成灰密度較小，灰質軟易磨損飛失等特性，在排渣允許的情況下，為保住床壓維持爐內平衡，可適當提高入爐煤的粒度，對褐煤的級配比可適當的放寬。因此無論燃燒那種煤種都要積極的探索，摸索出適合自己鍋爐的燃料的級配比和顆粒度，來保證我們的循環流化床鍋爐能安全穩定經濟運行。每個電廠燃燒的煤種都不可能相同，建議各個電廠要在條件許可的情況下，盡量燃燒可磨性系數較大或成灰性較好的煤，這對鍋爐的安全經濟穩定運行是有好處的。進入爐膛的煤粒度偏大且不均勻（級配比不好）原煤的可磨性系數偏小，成灰

10、性差，不但造成爐膛料壓高，爐內流化不好，灰渣可燃物上升，循環倍率偏離設計值，還造成鍋爐燃燒效率降低，熱效率降低。強化送風量、風壓還易造成爐內磨損加大，連續運行時間縮短，就難以達到循環流化床鍋爐安全、穩定、經濟運行。因此煤的粒度、粒度的級配比、一、二次風量的比例、送引風量、原煤的可磨性系數、循環倍率、爐內氣固兩種物質運行的速度、煙氣中的含氧量、爐內溫度等參數的優化是保證循環流化床鍋爐安全、經濟、穩定運行的基礎。循環流化床鍋爐運行調整相對常規煤粉爐來說較為簡單，但要調整好，以達到最安全、最經濟穩定的工況卻較為困難。安全和經濟有時是很矛盾的。我們生產管理人員一定要充分認識這種矛盾，決不能回避矛盾，才

11、能去解決這種矛盾，安全和經濟矛盾的相對解決就能保證循環流化床機組的安全經濟運行。生產管理人員的職責就是知道和解決生產中存在的各種矛盾，生產運行人員的職責和工作就是要做到精心操作調整好處理好安全和經濟的矛盾。也就是說在確保安全的前提下保證機組在最經濟的工況下運行。讓燃料的可燃元素在爐內的燃燒反應過程中與空氣中的氧原子有一個最佳的混合和配比，使其充分的燃燒，就是根據蒸汽的壓力、溫度、負荷、爐內燃燒各部溫度、煤質情況、循環倍率物料濃度、料層差壓和返料溫度，返料量等工況，調整好一、二次風的比例和引風量。擴展閱讀循環流化床鍋爐經濟運行調整的方法循環流化床鍋爐這個新產品，自上個世紀80年代后期投放市場運行

12、以來，就以其獨特的燃燒效率高、煤種適應性能廣、運行調整簡單、維護檢修方便、負荷調整范圍寬，以及環保效益好、爐內脫硫效率高、灰、渣活性好、綜合利用途徑廣等優點被人們所信賴。經過十多年的運行實踐檢驗，充分證實了循環流化床鍋爐不但是一種環保、節能的綜合型爐，而且也是一種替代其它老式爐型的新爐型。經濟運行的調整任何一臺設備、一種產品投放社會和市場以后，都要接受生產實踐的檢驗，都要逐漸被使用他的人去認識，從而確定他的先進與落后。循環流化床鍋爐也是一種設備和產品，它的運行好壞主要檢驗其安全性和經濟性，以及社會的綜合效益性和對環境的保護性；其后再檢驗它的穩定性，實用性和人們操作、使用它的難易性以及對本企業創

13、造經濟效益的好壞性。鍋爐既是一種蒸發設備,又是一種燃燒設備。就其燃料在爐內的燃燒本身來講它是一種非常復雜的化學反應過程，怎樣搞好這種化學反應即完全燃燒。不但是設計、制造、安裝、調試、監督檢驗單位的責任，而且也是使用單位的責任。無論從哪一方面講,誰都不能也不可能將燃料中的炭原子、氫原子、可燃硫原子和空氣中的氧原子進行100%的化合反應，生成二氧化碳分子、水蒸汽分子以及二氧化硫分子。就運行調整而言，在現有的設備基礎上通過精心調整，選出較合適的運行工況，按著完全燃燒的四個條件，確保燃燒的順利進行，是從事鍋爐專業所有人員的責任。循環流化床鍋爐采用的是低溫燃燒新技術，這在燃燒領域確是一個重大創舉。因為任

14、何的化學反應，溫度都是反應過程中的催化劑，溫度越高、反應的速度就越快、越劇烈、越完全、越徹底、需要燃燼的時間就越短。而循環流化床鍋爐的爐內燃燒溫度，要比普通的煤粉爐、老式的鏈條爐、趨于淘汰的沸騰爐、運行成本昂貴的燃油爐低許多，那么反應的速度從理論上講就要緩慢許多，而完全燃燒需要的時間就要長一些。所以說怎樣在這個較低的溫度場里，能獲得一個較高的燃燒效率，是循環流化床鍋爐的獨特優點，也是這種新式爐型較其它任何老式爐型的最大優越之處。循環流化床鍋爐剛入爐的煤和其他爐型一樣，都是先預熱后再蒸發水分，而后析出揮發份馬上在密相區進行燃燒，較小顆粒的煤被強烈的流化后送到了稀相區繼續燃燒。而且在一次的循環中燃

15、燒不燼，可在下一個循環中繼續進行燃燒，這樣燃料和循環物料在爐內往復循環多次，直至將燃料中的可燃物燃燼為止。追其根本原因就是在整個的循環過程中，由于爐內的溫度場變化不大，有利于可燃物充分燃燼。所以說該爐型的燃燒效率可達98%以上，是經過實踐檢驗和多次熱力試驗測試數據證實的。司爐人員在運行調整中，只需將一、二次風量、給煤量、床溫和循環物料濃度控制在合適的范圍內就可以。根據幾年來的運行經驗和理論依據，一、二次風量比為64或73較為合適，在50%以下負荷時可停止二次風機運行，以節省廠用電量。為了減少排煙損失q2的份額，煙氣中含氧量應控制在56%之間,料層差壓控制在9500pa之內，爐膛壓差控制在500

16、1400pa之間較為適合，這時的鍋爐效率也較高，負荷也容易帶，各種參數也較正常，這時的循環倍率也能和設計數值相吻合。相反，除負荷帶不上外，各處的溫度也較高，除給安全運行帶來危害外，也給爐內脫硫帶來諸多困難。循環流化床鍋爐運行調整雖十分簡單，但怎么樣能調整好，以達到最安全、最經濟和最穩定的工況卻不十分容易。安全和經濟有時是有矛盾的，我們一定要充分認識這種矛盾，決不能回避這種矛盾，只有認識了，才能去解決，只有解決了，才能更安全。有時注重了經濟影響了安全，而有時保證了安全又影響了經濟。運行人員的職責和中心任務，就是怎樣能做到精心調整和處理好這一對矛盾；就是在確保安全的情況下確保鍋爐在最經濟的工況下運

17、行，讓煤中的可燃元素在爐內的燃燒反應過程中與空氣中的氧元素有一個最佳的混合和配比、使其最充分的燃燒；就是根據蒸汽壓力、溫度、負荷、爐內溫度、煤質情況、循環物料濃度、料層壓差和循環返料灰溫度等工況調整好一、二次風比例和送、引風量。根據以前已投運的循環流化床鍋爐連續放渣的單位不多，如果能實現連續放渣，鍋爐的運行調整就簡單了許多。而定期放渣就出現了一個料層壓差隨時間的變化而變化的情況，時間和壓差就出現了一個函數關系。隨著時間的推移，料層變厚阻力增大，料層壓差逐漸變大在其余參數均不變的情況下，而這時送風量下降，送風機壓頭上漲，爐內流化和物料循環都向著減弱的方向發展。運行人員就應根據參數變化情況適當調整

18、送、引風量，從而保證燃燒正常、負荷穩定。當料層達到了一定厚度或到了規定的放渣數值時應進行放渣，這時大量的底料被排往爐外、料層壓差急劇變小，送風機壓頭下降，送風量上升，這時的流化和循環都向著較強的方向發展，這時運行人員就應適當調整送、引風量，確保過剩空氣系數變化不大。在平時的運行中經常出現放完底料，就發現旋風返料器堵灰的事故。主要原因就是送、引風機工況有了較大變化，而旋風分離器下面的“u”型返料器進風又來自一次風系統(有返料風機的系統除外),當系統風壓下降，而進返料器的風量、風壓都下降。當料層壓差下降，阻力下降，送風量必然上漲，循環倍率增加，這時給返料器又增加了多余的負擔，無疑是對“u”型返料器雪上加霜。在運行中當出力達到極限工況時，放底料堵返料器是經多次實踐檢驗證實的，而且在這種系統中經理論分析也是符合道理的。所以在運行中當循環物料濃度較高，循環倍率較大時應先放一些循環物料再放渣是比較安全可*的，而且應在放渣的過程中或放渣后從新調整送風量就能避免“u”型返料器堵灰，就能減少此類事故發生，從而確保了安全運行。而采取連續放渣，由于料層壓差、循環倍率、送、引風量等參數變化不大，就能避免由于在定期放渣過程中、和放渣后產生堵返料器的事故。循環流化床鍋爐負荷的調整，在某種意義上講就是對循環物料的調整