DGG75/3.82—2循環(huán)流化床鍋爐運行調(diào)整

【摘要】陽泉煤業(yè)（集團）股份有限公司發(fā)供電分公司第二熱電廠75t/h循環(huán)流化床（CFB）鍋爐，鍋爐型號DGG75/3.82-2，鍋爐為單汽包自然循環(huán)、高溫“氣——固”旋風(fēng)分離，全鋼結(jié)構(gòu)爐架的流化床鍋爐。從2007年9月開始投入運行，鍋爐投用之初，鍋爐的出力較低，冬季不能滿足電廠的正常發(fā)電及供暖要求，第二熱電廠隨著逐漸摸索實踐，鍋爐的出力明顯提高，接近額定出力運行，本文主要介紹對循環(huán)流化床鍋爐的運行調(diào)整，提高鍋爐的出力和經(jīng)濟性。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床（CFB）鍋爐；煤質(zhì)；過?？諝庀禂?shù)；床壓

一、前言

隨著循環(huán)流化床鍋爐在電廠中的普及，循環(huán)流化床鍋爐逐漸被人們所關(guān)注。鍋爐的出力和經(jīng)濟性是制約循環(huán)流化床鍋爐正常運行的主要參數(shù)，怎樣提高鍋爐的出力和經(jīng)濟性一直是鍋爐運行調(diào)整的主要問題。陽煤煤業(yè)（集團）股份有限公司發(fā)供電分公司第二熱電廠2006年對4#鍋爐進行改造，將原有的35t/h沸騰爐改造為75t/h循環(huán)流化床（CFB）鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐為半露天布置，由前部、尾部及連接兩豎井的一個旋風(fēng)分離器組成。前部豎井為鍋爐爐膛采用全懸吊結(jié)構(gòu)，其四壁由膜式水冷壁組成，自下而上依次布置有一次風(fēng)室、布風(fēng)裝置、爐膛密相區(qū)、稀相區(qū)及煙氣轉(zhuǎn)向室；尾部豎井為支承結(jié)構(gòu)，其內(nèi)布置有高、低過熱器、省煤器及鋼管臥式空氣預(yù)熱器。分離器下部接回料裝置，分離器及回料裝置均支承在鋼結(jié)構(gòu)梁上。鍋爐的出渣方式為人工出渣，即通過放渣管將爐床中的大粒徑。

在鍋爐運行初期，鍋爐的運行工況較差，鍋爐的入爐煤量22.78t/h，配比為末煤：煤矸石（中煤）1：4，入爐煤發(fā)熱量2960cal/g；一次風(fēng)擋板開度維持在70%左右，一次風(fēng)機電流41.5A左右，二次風(fēng)擋板開度維持在，二次風(fēng)電流140A左右，引風(fēng)機擋板開度為66%左右，引風(fēng)機電流維持在55A左右，過?？諝庀禂?shù)在5～7%之間，鍋爐的蒸發(fā)量平均為59.6t/h，不能達到額定蒸發(fā)量運行。

二、影響鍋爐工況的主要因素

1、煤質(zhì)。在鍋爐投入運行之初，鍋爐的入爐煤為末煤和煤矸石（中煤）1：4混合燃燒。末煤粒度較小，13mm以下粒徑的占總量的96%以上，發(fā)熱量為5500～6000cal/g；煤矸石（中煤）的粒度較大，13mm以上粒徑占總量的20%以上，8～13mm粒徑占總量的50%以上，發(fā)熱量為1700～2200cal/g。兩種煤種混合燃燒之后，末煤能夠完全燃燒，小粒徑煤矸石（中煤）能夠完全燃燒，大粒徑的煤矸石（中煤）只有表面燃燒，內(nèi)部還不能分裂燃燒就被放出爐膛，放渣之后檢查發(fā)現(xiàn)爐渣顏色為暗青色，爐渣含碳量較高，不完全燃燒熱損失太大，這樣就造成了鍋爐的入爐煤量較大。入爐煤粒度大，飛灰量較少，煙氣帶熱量不足，造成對流換熱較差，鍋爐蒸發(fā)量偏低。

2、床壓和過?？諝庀禂?shù)。在鍋爐投入運行之初，鍋爐的床壓維持在6～7KPa，風(fēng)室壓力維持在9.5～10.5KPa運行，爐內(nèi)床料量多，且入爐煤粒徑較大，為保證流化的良好性，必須增大一次風(fēng)量，這樣就造成了鍋爐的一次風(fēng)機電耗過大。一次風(fēng)風(fēng)量增加，大量的一次風(fēng)量攜帶灰粒能力大大加強，顆粒大、風(fēng)速高，二次風(fēng)的效果變差，一、二次風(fēng)配比不能達到最佳效果，造成鍋爐的過剩空氣系數(shù)增加，在5～7%之間，而設(shè)計的過?？諝庀禂?shù)為3.5%。同時由于風(fēng)速的提高，鍋爐的循環(huán)倍率被打破，返料量明顯減少，鍋爐的蒸發(fā)量偏低。

三、循環(huán)流化床鍋爐工況調(diào)整

1、燃煤調(diào)整。對鍋爐入爐煤粒度進行調(diào)整，煤矸石進行破碎，保證鍋爐的入爐煤粒徑在設(shè)計值13mm以下，入爐煤與一二次風(fēng)充分接觸，鍋爐的入爐煤燃燒充分，鍋爐的熱效率較高。

對鍋爐入爐煤的發(fā)熱量進行控制，維持在3000 cal/g左右，煤矸石發(fā)熱量較高時，適當(dāng)降低末煤的配比，當(dāng)煤矸石發(fā)熱量較低時，適當(dāng)提高末煤的配比，入爐煤發(fā)熱量穩(wěn)定，相應(yīng)的鍋爐運行工況穩(wěn)定。

對鍋爐的入爐煤量進行控制，鍋爐的入爐煤粒度降低，燃燒充分，比煤矸石破碎之前釋放的熱量多，相應(yīng)的就需要減少鍋爐的入爐煤量。

2、一、二次風(fēng)風(fēng)量調(diào)整。由于鍋爐投用初期的過?？諝庀禂?shù)太高，需要對對鍋爐的一、二次風(fēng)量進行調(diào)整。鍋爐投用初期鍋爐的床壓較高，煤粒度較大，需要較大的風(fēng)量來保證燃料的流化，在經(jīng)過煤粒度及床壓控制之后，首先在保證流化的情況下稍降低鍋爐的一次風(fēng)量，避免一次風(fēng)太大，過?？諝庀禂?shù)偏高，其次增加二次風(fēng)風(fēng)量，保證入爐煤燃燒充分，這樣既保證了流化床內(nèi)的流化，又保證了入爐煤的充分燃燒。同時由于一、二次風(fēng)風(fēng)量的配比合適，旋風(fēng)分離器能夠保證良好的灰循環(huán)。

3、床壓調(diào)整。床壓過低時，爐內(nèi)床料量少，斷煤或風(fēng)量稍大時，床溫容易急劇下降，甚至造成停爐事故，影響安全運行。且爐膛內(nèi)沒有足夠的床料參與內(nèi)循環(huán)，對流換熱減弱，容易使鍋爐帶不上額定負荷。床壓過高時爐內(nèi)床料量多，為保證流化的良好性，必須增大一次風(fēng)量，較大的風(fēng)機壓頭與較大的一次風(fēng)量使一次風(fēng)機電耗過大。所以需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整床壓，通過對鍋爐運行試驗，發(fā)現(xiàn)床壓在5.5～6.5KPa，風(fēng)壓在8.5～9.5KPa之間時，鍋爐的工況較穩(wěn)定。在人工放渣的過程中，需控制放渣速度，不能太快或太慢，以防影響床壓、風(fēng)壓，造成負荷的較大波動。

四、循環(huán)流化床鍋爐的經(jīng)濟性分析

4#鍋爐通過運行調(diào)整之后，鍋爐的入爐煤量為14.24t/h，配比為末煤：中煤1：8，入爐煤發(fā)熱量為2980cal/g，一次風(fēng)電流40.5A左右，二次風(fēng)電流155A左右，引風(fēng)機擋板86%左右，引風(fēng)機電流57.5A左右；床壓在5.5～6.5KPa，風(fēng)壓在9～10Kpa下運行，鍋爐的蒸發(fā)量平均為69.76t/h。

日期產(chǎn)汽量（噸）入爐煤量（噸）電耗（度）噸汽標(biāo)煤耗（千克/噸）噸汽電耗（度/噸）

2009

（5.18～5.20）4291164071018146.116.55

2011（6.17～6.19）502310257073086.8714.08

通過上表兩個72小時時間段對比，各個經(jīng)濟指標(biāo)明顯改善。

1、產(chǎn)能對比分析。鍋爐的運行工況明顯改善，產(chǎn)能從調(diào)試前的55.6t/h升高到69.76t/h，鍋爐的運行工況較穩(wěn)定，能夠維持在較高出力運行。

2、噸汽標(biāo)煤耗對比分析。產(chǎn)汽量比工況調(diào)整前增加732噸，標(biāo)煤量從原有的693.49噸減少到436.36噸，噸汽標(biāo)煤耗從146.1噸/小時降低到86.87噸/小時。

3、噸汽電耗對比分析。耗電量比工況調(diào)整前減少288度，噸汽標(biāo)煤耗降低2.47度/噸。

五、目前存在問題

1、煤矸石需要進行破碎，破碎系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)問題，不能進行煤矸石的破碎，造成入爐煤粒度增大。

2、一、二次風(fēng)風(fēng)量顯示不準(zhǔn)確，需要對一、二次風(fēng)風(fēng)量進行測量，保證一、二次風(fēng)量達到最佳的配比。

3、放渣方式為人工放渣，在放渣過程中基本能夠維持床壓的穩(wěn)定，但是當(dāng)在運行人員倒渣過程中，風(fēng)壓有所升高，影響風(fēng)壓的穩(wěn)定。

六、結(jié)論

通過對鍋爐的入爐煤煤質(zhì)、一、二次風(fēng)風(fēng)量和床壓進行調(diào)整，鍋爐的運行工況明顯改善，保證了鍋爐在較高出力下運行，且鍋爐的經(jīng)濟性顯著提高，保證了電廠冬季的發(fā)電和供熱。雖然鍋爐工況改善，但鍋爐的出力仍有提升空間，需要在今后繼續(xù)對鍋爐運行工況進行調(diào)整，在保證鍋爐入爐煤粒度的情況下，繼續(xù)對一、二次風(fēng)量進行調(diào)整，使之達到最佳配比，在鍋爐運行人員放渣過程中，保證運行人員的勤放、慢放，維持床壓的穩(wěn)定，使鍋爐達到額定出力運行。