循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)用及運(yùn)行中的問(wèn)題

孔璐 司碩 劉忠攀

摘要：循環(huán)流化床鍋爐是八十年代發(fā)展起來(lái)的燃煤技術(shù)，該燃煤技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、高效脫硫等，憑借這些優(yōu)點(diǎn)，該燃煤技術(shù)得到迅速的推廣和發(fā)展。本文重點(diǎn)探討了循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)、燃燒加工過(guò)程以及發(fā)展中存在的一些問(wèn)題及加工剖析。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐 特點(diǎn) 加工過(guò)程 加工剖析

0 引言

循環(huán)流化床鍋爐（Circulating Fluidized Bed Boiler）采用流態(tài)化的方式進(jìn)行燃燒，該鍋爐的燃燒方式介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間，也就是半懸浮燃燒。[1]自出現(xiàn)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)以來(lái)，該鍋爐在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。循環(huán)流化床鍋爐采用潔凈煤燃燒技術(shù)，已被國(guó)際公認(rèn)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：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。在循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)方面，我國(guó)已經(jīng)取得世界先進(jìn)水平，其裝機(jī)總?cè)萘课痪邮澜绲谝?。但是，在脫硫方面，我?guó)的鍋爐還存在一定的不足，主要表現(xiàn)為：脫硫系統(tǒng)的可用率低，并且鍋爐脫硫效率也不高。在這種情況下，加工應(yīng)用循環(huán)流化床鍋爐存在一些問(wèn)題，這些問(wèn)題需要我們進(jìn)一步解決[2]。

1 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)

1.1 燃燒效率高 對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐來(lái)說(shuō)，通常情況下，其燃燒效率在95%-99%之間，其原因主要是：氣固混合好、燃燒速率高，并且通過(guò)內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)重復(fù)燃燒燃料，進(jìn)而在一定程度上增加了煤粒燃盡率。

1.2 煤種適應(yīng)性強(qiáng) 循環(huán)流化床鍋爐一方面可以使用優(yōu)質(zhì)煤，另一方面可以使用各種劣質(zhì)煤。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，循環(huán)流化床鍋爐通?？梢匀紵呋颐?、高硫煤、高水分煤，甚至爐渣、樹(shù)皮、垃圾等。

1.3 添加石灰石，有較高脫硫效果，降低了氮氧化物生成量 對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐來(lái)說(shuō)，由于其低溫燃燒特點(diǎn)與石灰石最佳脫硫溫度保持一致，在這種情況下，按照Ca/S摩爾比1.5-2.5，通過(guò)添加合理品種、合理粒度的石灰石，其脫硫效率可以達(dá)到90%。又由于物料在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)，投入流化床鍋爐的石灰石粉劑粒徑小，反應(yīng)比面積大，容易脫硫。[3]循環(huán)流化床鍋爐較鼓泡流化床鍋爐無(wú)論在脫硫劑的利用率方面，還是二氧化硫的脫硫率方面都表現(xiàn)出自身的優(yōu)越性。

1.4 負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)負(fù)荷快 對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐來(lái)說(shuō)，通常情況下，其負(fù)荷調(diào)節(jié)比高達(dá)（3-4）：1，由于截面風(fēng)速高，并且容易控制吸熱，進(jìn)而使得循環(huán)流化床鍋爐能夠更快地調(diào)節(jié)負(fù)荷，每分鐘可達(dá)4%B-MCR。

1.5 綜合利用灰渣，前途廣泛 爐內(nèi)良好的燃燒條件，在一定程度上降低了鍋爐的灰渣含碳量。與煤粉爐相比，其灰渣量相對(duì)較多，作為水泥摻和料或建筑材料，容易對(duì)灰渣實(shí)現(xiàn)綜合利用；由于灰渣中含有一定的硫酸鈣，因此可以作為各種建筑材料的摻合料?；以谒嘈袠I(yè)、制磚行業(yè)等具有廣泛的應(yīng)用前景。

2 循環(huán)流化床內(nèi)的燃燒加工過(guò)程

2.1 循環(huán)流化床內(nèi)煤的燃料著火 對(duì)于流化床內(nèi)燃料著火來(lái)說(shuō)，起著關(guān)鍵作用的是固體質(zhì)點(diǎn)的表面溫度，通常情況下，這是產(chǎn)生著火的點(diǎn)灶熱源，細(xì)煤粒、分離后的高溫灰粒，或者是布風(fēng)板上的床料等都可以作為這類固體近質(zhì)點(diǎn)。

2.2 循環(huán)流化床內(nèi)煤的破碎特性 煤的破碎特性是指在流化床內(nèi)，煤進(jìn)入高溫流化床后，其粒度急劇減小的屬性。另外，煤顆粒與劇烈運(yùn)動(dòng)的床層之間的磨損，以及埋管受熱面的碰撞等在一定程度上都能導(dǎo)致煤粒度的減小。

3 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展中存在的問(wèn)題及加工剖析

3.1 循環(huán)流化床鍋爐遇到的問(wèn)題 在目前條件下，國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐，其問(wèn)題主要表現(xiàn)為：爐蒸發(fā)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、高溫分離器和物料返送器發(fā)生結(jié)焦。

3.2 鍋爐調(diào)試及運(yùn)行中的控制重點(diǎn)

3.2.1 預(yù)防流化不良的方法 定期排除大顆粒物料，確保流化的良好性，進(jìn)一步保證布風(fēng)板風(fēng)帽小孔的暢通性。

3.2.2 預(yù)防超溫結(jié)焦的方法 通過(guò)對(duì)床壓進(jìn)行合理的控制，在一定程度上避免燃煤與風(fēng)帽發(fā)生直接接觸，進(jìn)而出現(xiàn)超溫結(jié)焦。

3.2.3 兩床失穩(wěn)預(yù)防控制 在運(yùn)行過(guò)程中給煤，合理控制返料量、排渣等，確保兩側(cè)床壓的一致性。

3.2.4 堵煤預(yù)防控制 循環(huán)流化床鍋爐無(wú)煤粉制備系統(tǒng)，粗、細(xì)碎煤機(jī)將原煤破碎成6～8mm的煤粒后進(jìn)入原煤斗，再通過(guò)給煤機(jī)直接進(jìn)入爐內(nèi)。

3.2.5 堵煤的啟動(dòng)調(diào)試 ①風(fēng)量測(cè)量裝置的標(biāo)定；②風(fēng)量調(diào)節(jié)擋板檢查；③冷渣器布風(fēng)板阻力試驗(yàn)及風(fēng)室間竄風(fēng)情況檢查。

4 循環(huán)流化床鍋爐在工業(yè)鍋爐方面的應(yīng)用

與層燃爐相比，使用循環(huán)流化床鍋爐具有更嚴(yán)格的管理?xiàng)l件和使用條件。使用循環(huán)流化床鍋爐，需要具備完善的儀表，以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)，同時(shí)司爐工的操作技術(shù)、責(zé)任心等都要強(qiáng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)自20世紀(jì)80年代開(kāi)始走自主研究和引進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的道路，歷年來(lái)，經(jīng)相關(guān)部門(mén)的共同努力，在設(shè)計(jì)、制造等方面取得成績(jī)，對(duì)我國(guó)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的發(fā)展，廣大工程技術(shù)人員做出巨大貢獻(xiàn)，同時(shí)積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而為引進(jìn)、發(fā)展300MW大型循環(huán)流化床鍋爐奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林宗虎，徐通模.實(shí)用鍋爐手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[2]童有武，張孝勇.鍋爐安裝調(diào)試運(yùn)行維護(hù)實(shí)用手冊(cè)[J].北京：地震出版社，1999.

[3]王擎，駱仲泱，李絢天，等.循環(huán)流化床流動(dòng)密封閥型返料裝置的設(shè)計(jì)方法探討[J].動(dòng)力工程，1999，9（2）：28-33.