循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中主要參數(shù)的控制

【摘 要】對(duì)循環(huán)流化床鍋爐簡(jiǎn)單介紹，分析生產(chǎn)運(yùn)行中床壓、床溫、爐膛差壓這幾個(gè)主要參數(shù)，提供參數(shù)控制處理辦法。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床鍋爐 生產(chǎn)運(yùn)行 床壓 床溫 爐膛差壓 分析 處理辦法

近年來(lái)，隨著高效、低污染等特點(diǎn)越來(lái)越被人們認(rèn)可，循環(huán)流化床鍋爐在我國(guó)和世界上都得到了迅速的發(fā)展。循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的低溫燃燒方式，是一種國(guó)際公認(rèn)的潔凈煤燃燒技術(shù)，以其燃料適應(yīng)性廣、脫硫效果好、NOx排放量低、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)燃煤電站中廣泛采用。但是，我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐的生產(chǎn)過(guò)程中也產(chǎn)生了各種各樣的問(wèn)題。床壓、床溫、爐膛差壓的控制上，不像煤粉爐有那么明確的調(diào)整方向和控制手段，本文為這些參數(shù)的控制，提供分析和處理辦法，供廣大循環(huán)流化床鍋爐用戶提供參考。

一、床壓

床壓指氣固（流態(tài)化）兩相流體在單位布風(fēng)板面積上的壓力，床壓的高低，在一定程度上反映了爐膛內(nèi)固體物料的多少。

每個(gè)不同的循環(huán)流化床鍋爐都有最佳床壓范圍，這個(gè)范圍與燃料特性、石灰石特性、配風(fēng)方式、布風(fēng)板阻力特性等都有關(guān)系，應(yīng)由燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定，并在運(yùn)行中積累經(jīng)驗(yàn)逐步調(diào)整完善。A電廠兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)床壓5.3kpa，實(shí)際運(yùn)行中逐漸調(diào)整到7kpa左右，運(yùn)行正常；后改造布風(fēng)板風(fēng)帽以后，布風(fēng)板阻力增加，兩臺(tái)機(jī)組經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間摸索嘗試，分別將床壓穩(wěn)定控制在8kpa和10kpa左右運(yùn)行，取得較好效果。目前因摻燒劣質(zhì)煤，及為滿足環(huán)保要求入爐石灰石量的增大，造成鍋爐物料細(xì)顆粒份額增加，爐膛差壓增大，床溫降低，循環(huán)灰量大幅增加，偶爾還會(huì)造成間斷回料故障。針對(duì)此現(xiàn)象，分析因物料顆粒分布發(fā)生較大改變，鍋爐燃燒狀態(tài)，流化狀態(tài)都產(chǎn)生較大變化，所以逐步降低床壓，目前一臺(tái)機(jī)組保持9kpa左右運(yùn)行，運(yùn)行情況得以改善。

所以，床壓控制的原則就是分析鍋爐運(yùn)行情況，以安全穩(wěn)定運(yùn)行為主要目標(biāo)，兼顧環(huán)保及指標(biāo)，在不同的運(yùn)行方式、負(fù)荷率、煤質(zhì)、設(shè)備狀況下，靈活采取不同的床壓，并在運(yùn)行中不斷調(diào)整修正，而不能把床壓范圍固定，容易產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題。反向考慮，當(dāng)鍋爐出現(xiàn)各種各樣問(wèn)題的時(shí)候，分析是不是與床壓控制的高低有關(guān)，適當(dāng)改變床壓控制范圍，可能將問(wèn)題輕易解決。

二、床溫

實(shí)踐證明，合理的調(diào)整一二次風(fēng)比率，是控制床溫的主要調(diào)節(jié)手段。降低一次風(fēng)率（床層流化風(fēng)），使一次風(fēng)從床面帶走的熱量減少，通過(guò)提高二次風(fēng)率保證燃料燃燒需要的充分氧量，可以有效提高床溫，反之亦然。其實(shí)，床溫高低的水平主要影響因素還有床料的粒徑分布。由于爐膛換熱的主要途徑是細(xì)顆粒物料對(duì)水冷壁的換熱，當(dāng)細(xì)顆粒物料較多時(shí)，水冷壁換熱量足夠滿足蒸發(fā)量要求，床溫水平相對(duì)可以保持低一些，粗顆粒物料偏多時(shí)，床溫水平被迫保持高一些。A電廠設(shè)計(jì)床溫896℃，當(dāng)床料粒徑分布不平衡時(shí)，帶同樣的蒸發(fā)量，最高床溫達(dá)950℃左右，最低床溫低至860℃左右，由此可見(jiàn)床料粒徑對(duì)床溫控制的重要性。各電廠應(yīng)該根據(jù)自己鍋爐的設(shè)計(jì)值、煤種和實(shí)際運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)，合理的確定入爐物料的粒徑分布。

需要提起注意的是，床溫控制的過(guò)程中，要密切監(jiān)視床溫各分布測(cè)點(diǎn)、爐膛溫度各分布測(cè)點(diǎn)及回料器溫度測(cè)點(diǎn)的溫度值。當(dāng)床溫各測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生較大偏差時(shí)，很可能是流化不良的結(jié)果；當(dāng)爐膛溫度高過(guò)床溫溫度時(shí)，很可能床面已經(jīng)結(jié)焦；當(dāng)回料器溫度逐漸下降時(shí)，很可能回料器已經(jīng)堵塞或者結(jié)焦。這些都是從筆者親歷的各種故障或事故中總結(jié)出來(lái)，教訓(xùn)深刻。

三、爐膛差壓

循環(huán)流化床鍋爐爐膛差壓的控制除了負(fù)荷高低，風(fēng)量大小有一定影響外，主要是靠調(diào)節(jié)入爐物料粒徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果說(shuō)總物料量決定了床壓的高低，那么細(xì)顆粒物料量決定了爐膛差壓的大小。

小粒徑物料偏少，大多數(shù)床料沉積在床層，爐膛差壓降低，爐膛中上部熱負(fù)荷減少，運(yùn)行調(diào)整被迫提高床溫加大總風(fēng)量來(lái)增加熱負(fù)荷，造成無(wú)謂的流化風(fēng)量消耗，加大排煙損失，增加爐膛和尾部煙道的磨損，使鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性降低。小粒徑物料偏多，爐膛差壓升高，爐膛中上部熱負(fù)荷增加，鍋爐帶負(fù)荷能力加強(qiáng)。但極細(xì)顆粒物料極易被流化風(fēng)夾帶飛出爐膛，當(dāng)粒徑小到旋風(fēng)分離器也難于捕捉時(shí)，將無(wú)法參加物料循環(huán)而無(wú)法燃燒完全，造成飛灰可燃物增加，如果這種極細(xì)顆粒足夠多，容易造成回料量減少、物料損失加快使床壓難以維持影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。所以，調(diào)整入爐物料粒徑分布范圍，合理的控制爐膛差壓也是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行調(diào)整維持鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。

控制好穩(wěn)定的爐膛差壓，可以使運(yùn)行人員可以通過(guò)靈活的調(diào)整配風(fēng)使汽溫、排煙溫度、氧量、床溫、飛灰含碳量等其它各運(yùn)行參數(shù)在各種工況下達(dá)到最優(yōu)從而全方位提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

A電廠和B電廠都因?yàn)榱竭^(guò)大爐膛差壓過(guò)低出現(xiàn)過(guò)無(wú)法帶高負(fù)荷，排渣困難甚至流化不良等各種故障。A電廠最近又出現(xiàn)過(guò)因細(xì)顆粒物料過(guò)多，爐膛差壓過(guò)高而造成除塵器故障，回料器間斷回料等故障。鑒于以上分析，應(yīng)該把入爐煤的破碎和篩分作為保證入爐煤質(zhì)的首要工作去做，嚴(yán)格控制入爐煤粒徑滿足設(shè)計(jì)要求。由于石塊硬度很高，耐磨又不能通過(guò)燃燒過(guò)程自我破碎，當(dāng)過(guò)多較大石塊進(jìn)入爐膛后對(duì)床層流化、床溫控制和正常排渣都會(huì)造成威脅，所以當(dāng)入爐煤中有石塊時(shí)，更要通過(guò)篩分和破碎保證粒徑，尤其要控制粒徑過(guò)大石塊進(jìn)入爐膛。

隨著循環(huán)流化床鍋爐的迅速發(fā)展，設(shè)計(jì)容量越來(lái)越大，設(shè)計(jì)參數(shù)越來(lái)越高，生產(chǎn)運(yùn)行中必然會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題，人們對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累以及更深入的研究也會(huì)相應(yīng)的促使其主要參數(shù)的控制技術(shù)也會(huì)發(fā)展變化。希望通過(guò)筆者對(duì)循環(huán)流化床主要參數(shù)控制技術(shù)的淺顯研究能為廣大循環(huán)流化床鍋爐用戶提供一點(diǎn)借鑒，或能起到拋磚引玉的效果。

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