循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過(guò)程的探討

黃曉平

神華福建晉江熱電有限公司

循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過(guò)程的探討

黃曉平

神華福建晉江熱電有限公司

我們都知道循環(huán)流化床能夠安全運(yùn)行與床溫的合理穩(wěn)定有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。本文將從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)，探討鍋爐運(yùn)行過(guò)程中床溫變化的規(guī)律，影響床溫變化的因素，并簡(jiǎn)單提出了改善循環(huán)流化床鍋爐床的優(yōu)化措施。

循環(huán)流化床；鍋爐；床溫；溫度控制

前言

與常規(guī)煤粉鍋爐相比，循環(huán)流化床鍋爐在床溫控制上擁有許多不同之處。循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的床溫控制是其自身特有的功能，煤粉爐并不具備此種功能。憑借其高效、低污染等獨(dú)特功能，循環(huán)流化床剛一問(wèn)世便得到迅速推廣，尤其近段時(shí)間，循環(huán)流化床在我國(guó)電力行業(yè)內(nèi)風(fēng)光一時(shí)無(wú)兩。雖然目前世界上已有近十家大型廠家能夠制造循環(huán)流化床鍋爐，但卻很少有涉及到控制系統(tǒng)方面的資料。國(guó)內(nèi)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的報(bào)道文獻(xiàn)更是如鳳毛麟角，遠(yuǎn)不能適應(yīng)市場(chǎng)的需求。

1 影響床溫變化的因素

燃燒室密相區(qū)內(nèi)物料的溫度稱為循環(huán)流化床鍋爐的床溫。通常我們認(rèn)為循環(huán)流化床的床溫只有保持在一定的范圍內(nèi)才能保證循環(huán)流化床的正常運(yùn)行。循環(huán)流化床的燃燒過(guò)程一定要控制好整段通道的溫度，因?yàn)檫^(guò)高的溫度會(huì)引起床料結(jié)渣，過(guò)低的溫度也會(huì)有低溫結(jié)焦的現(xiàn)象出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)有某段溫度控制不當(dāng)?shù)那闆r，就會(huì)大大增加發(fā)生事故的可能性。影響床溫變化的因素有很多，根據(jù)其影響規(guī)律，大致可將其分為以下兩類：其一，外界影響因素。影響床溫變化的外界因素主要是煤質(zhì)和鍋爐負(fù)荷，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，可以根據(jù)煤質(zhì)和鍋爐負(fù)荷的不同及時(shí)的對(duì)鍋爐參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使得床溫維持在最佳范圍內(nèi)。另外，鍋爐運(yùn)行過(guò)程中總會(huì)受到外界信息有意無(wú)意的干擾，也會(huì)引起床溫的變化，這就需要工作人員擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)歷，并能夠根據(jù)外界環(huán)境的改變，及時(shí)的對(duì)機(jī)器作出調(diào)整；其二為內(nèi)在影響因素。影響床溫變化的內(nèi)在因素有很多，其中最為重要的便是給煤量和風(fēng)量的配合調(diào)節(jié)。循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，一定要保持正當(dāng)?shù)娘L(fēng)煤比。若風(fēng)多煤少，鍋爐內(nèi)的熱量就會(huì)增加，床溫就會(huì)相應(yīng)的下降，若煤多風(fēng)少，鍋爐內(nèi)物質(zhì)燃燒不徹底也會(huì)有床溫下降的現(xiàn)象。因此，當(dāng)鍋爐內(nèi)床溫發(fā)生變化時(shí)，首先要做的就是調(diào)節(jié)給煤量，然后再調(diào)節(jié)送風(fēng)量。調(diào)節(jié)風(fēng)量的過(guò)程中，一次風(fēng)量的維護(hù)至關(guān)重要。一次風(fēng)量是床溫變化危急情況下可采取的有效措施，它同時(shí)也是調(diào)節(jié)爐溫的主要方式。

2 在較高負(fù)荷范圍內(nèi)負(fù)荷變化床溫的調(diào)節(jié)

在高負(fù)荷下，鍋爐在循環(huán)流化床狀態(tài)下運(yùn)行。因此，較高負(fù)荷范圍內(nèi)和較低負(fù)荷范圍內(nèi)鍋爐的調(diào)節(jié)方式是不同的。

（1）給煤量及風(fēng)量的調(diào)節(jié)

循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，若有蒸汽壓力下降的情況出現(xiàn)，可以嘗試增加給煤量，然后根據(jù)正當(dāng)?shù)娘L(fēng)煤比調(diào)試一次風(fēng)送風(fēng)量，以保持鍋爐內(nèi)溫度的平衡。一般情況下，為了滿足總風(fēng)量的要求，我們還需調(diào)整二次風(fēng)量；為了滿足鍋爐作業(yè)對(duì)溫度的要求，還需要調(diào)節(jié)返料量。

（2）一次風(fēng)送風(fēng)量的調(diào)整

一次風(fēng)的送風(fēng)量占總風(fēng)量的40%～70%。在循環(huán)流化床鍋爐中，它主要發(fā)揮了兩個(gè)作用。其一是使密相區(qū)處于還原性氣氛，其二是將其大部分熱量帶走，以維持正常床溫。當(dāng)然一次風(fēng)量調(diào)節(jié)也有很多限制條件，比如不能超過(guò)臨界流化風(fēng)量。因?yàn)橐淮物L(fēng)的送風(fēng)量一旦超過(guò)臨界流化所需的風(fēng)量就隨時(shí)都有結(jié)渣的危險(xiǎn)。但是如果風(fēng)量偏小，也會(huì)造成很多的影響。比如床溫下降，燃煤放熱量增加等等。

（3）二次風(fēng)風(fēng)量的調(diào)節(jié)

二次風(fēng)控制鍋爐的總風(fēng)量，當(dāng)一次風(fēng)不能滿足當(dāng)前鍋爐床層間所需的風(fēng)量時(shí)，要及時(shí)的加入二次風(fēng)。由于二次風(fēng)風(fēng)溫較低，因此在需要大量投入二次風(fēng)時(shí)一定要根據(jù)負(fù)荷和爐溫緩慢投入，當(dāng)鍋爐內(nèi)處于低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，無(wú)需再投入二次風(fēng)。

3 低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)床溫的控制

本文中提到的低負(fù)荷范圍是指在25%～40%額定負(fù)荷下，循環(huán)流化床鍋爐比常規(guī)煤粉爐最明顯的優(yōu)勢(shì)就在于它比常規(guī)煤粉爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍更大。對(duì)于大型的循環(huán)流化床鍋爐，它們?cè)诘拓?fù)荷下運(yùn)行的機(jī)會(huì)也會(huì)更多。

（1）床溫控制特點(diǎn)

低負(fù)荷的床溫調(diào)節(jié)與高負(fù)荷的狀態(tài)下的床溫調(diào)節(jié)有所不同。當(dāng)循環(huán)流化床鍋爐處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，床內(nèi)流化風(fēng)速較低，處于鼓泡床。此時(shí)只需投入一次風(fēng)，無(wú)需再投入二次風(fēng)。低負(fù)荷下，一次風(fēng)不需頻繁調(diào)節(jié)，此時(shí)調(diào)節(jié)應(yīng)以調(diào)節(jié)給煤量為主。

（2）負(fù)荷變化時(shí)床溫的調(diào)節(jié)

當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，很難僅依靠帶出床層的大量熱量來(lái)維持正常的床溫。在不同的負(fù)荷情況下，為維持正常的床溫，我們還需要維持床層內(nèi)可燃物量與床料量的比例。若床層內(nèi)可燃物含量偏高，則其與床料量的比例也會(huì)升高，造成床溫也會(huì)升高。同理，若床層內(nèi)可燃物含量偏低，則床溫也會(huì)相應(yīng)降低。如果鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，需要減負(fù)荷時(shí)，首先需要減少床層的高度，然后減少給煤量，并適當(dāng)降低一次風(fēng)量但仍需保持其不能低于臨界流化量。同時(shí)為使給煤量減少時(shí)仍能維持較高的床溫，還可以適當(dāng)減少床料存量。而且減少一次風(fēng)量也可以適當(dāng)?shù)臏p少爐膛吸熱量。

4 結(jié)語(yǔ)

憑借其高效、低污染等獨(dú)特功能，循環(huán)流化床剛一問(wèn)世便得到迅速推廣，尤其近段時(shí)間，循環(huán)流化床在我國(guó)電力行業(yè)內(nèi)風(fēng)光一時(shí)無(wú)兩。但是我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)電力行業(yè)在循環(huán)流化床鍋爐方面的文獻(xiàn)或經(jīng)驗(yàn)極少，本文筆者對(duì)循環(huán)流化床鍋爐床溫控制過(guò)程的探討也許并不完善，希望各位讀者不吝賜教。

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