淺談循環(huán)流化床鍋爐返料器風(fēng)帽和風(fēng)室優(yōu)化改進(jìn)

張中奇+叢斌

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床 返料器風(fēng)帽 風(fēng)室優(yōu)化

前言：

山東豐源通達(dá)電力有限公司安裝的無錫華光鍋爐廠生產(chǎn)的240t/h循環(huán)流化床鍋爐的返料裝置為：返料區(qū)域的風(fēng)帽為71個(gè)、風(fēng)帽的出風(fēng)孔為6孔、出風(fēng)孔的直徑Φ=3mm。松動(dòng)區(qū)域的風(fēng)帽為79個(gè)、風(fēng)帽的出風(fēng)孔為3孔、出風(fēng)孔的直徑也是Φ=3mm。單側(cè)為150個(gè)，雙側(cè)共計(jì)300個(gè)。

根據(jù)世界各國的循環(huán)流化床鍋爐返料器結(jié)構(gòu)、風(fēng)帽布局、風(fēng)帽孔的大小和多少情況看，這種結(jié)構(gòu)和形式的風(fēng)帽不算太好。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器的分離原理和返料器內(nèi)的風(fēng)帽分工原則看也不算合適，總而言之應(yīng)該改進(jìn)一下。

優(yōu)化改進(jìn)方案分析：

我們都非常清楚的知道，循環(huán)流化床鍋爐與沸騰爐、鼓泡床鍋爐最大的區(qū)別就是物料的分離與循環(huán)系統(tǒng)。沸騰爐和鼓泡床就是由于沒有物料的分離與物料的循環(huán)系統(tǒng)已被淘汰?？梢娢锪系姆蛛x和循環(huán)系統(tǒng)重要性有多大。循環(huán)流化床鍋爐雖然是在沸騰爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可是由于它增加了物料的分離與循環(huán)系統(tǒng)，發(fā)展的速度越來越快。在我國僅僅經(jīng)過二十多年的時(shí)間，目前就有許多臺(tái)300MW高溫、高壓機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，可見循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展速度是非常快的。

循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)，主要是將旋風(fēng)分離器分離下來的物料送回到流化床的密相區(qū)。我們又知道，流動(dòng)的高溫?zé)煔夂蜔煔庵袛y帶的不同直徑的物料，在離開爐膛出口時(shí)該處的壓力基本是在0 ～ -10Pa左右，當(dāng)沿著切線方向進(jìn)入到旋風(fēng)分離器內(nèi)時(shí)，在旋風(fēng)分離器內(nèi)的高溫?zé)煔夂蛿y帶的物料進(jìn)行了有效的分離，分離后的煙氣和少量的較細(xì)的灰沿中心筒進(jìn)入到了尾部煙道。而被旋風(fēng)分離器分離出來的物料就會(huì)沿著分離器的內(nèi)壁向下滑。根據(jù)工藝流程分析可知，在旋風(fēng)分離器內(nèi)煙氣和物料分離的整個(gè)過程中都是在負(fù)壓區(qū)里完成的。在負(fù)壓區(qū)分離出來的物料，再送入到具有一定微正壓力的流化床密相區(qū)是一個(gè)較難的技術(shù)問題。在目前各國諸多的循環(huán)流化床流派中，比較適用和優(yōu)秀的而且被廣泛認(rèn)可的，就是美國福斯特惠樂公司生產(chǎn)的外置式高溫旋風(fēng)分離帶“U”型返料器的爐型，其他國家的許多流派都基本被淘汰，或者都靠攏到了這種流派上，我們國家生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐也是如此。

“U”型返料器肩負(fù)著將旋風(fēng)分離器分離下來的。具有較高溫度和一定級配粒度的物料，源源不斷地送回到流化床密相區(qū)的任務(wù)。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒理論，決定了爐膛下部的密相區(qū)是一個(gè)微正壓區(qū)域。把負(fù)壓區(qū)域的物料送入到微正壓區(qū)里去，這就是“U”型返料器的工作任務(wù)和特點(diǎn)。我們?yōu)榱俗尅癠”型返料器能較好的完成這個(gè)任務(wù)，我們必須給“U”型返料器創(chuàng)造一個(gè)較好的工作環(huán)境和給“U”型返料器一個(gè)更大的返料力量，只有這樣才能確?！癠”型返料器的運(yùn)行正常，才能完成鍋爐設(shè)計(jì)人員和使用人員交給他的任務(wù)，才能使?fàn)t子運(yùn)行的更穩(wěn)定，否則都是一句空話。我們改“U”型返料器內(nèi)的風(fēng)帽、風(fēng)室、所有的配風(fēng)、放灰管的目的就在這里。一是改善它的工作環(huán)境；二是充分提高它的返料能力；三是防止它把較細(xì)的物料再次產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，也就是說不能把這些細(xì)灰浪費(fèi)掉；四是確保放灰系統(tǒng)的順暢和好用，從而確保爐子的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

貴廠的“U”型返料器內(nèi)的風(fēng)帽設(shè)計(jì)的出風(fēng)孔太小和太多，不能有效的將分離下來的物料有效、及時(shí)的返送到爐膛的密相區(qū)。有時(shí)很可能會(huì)造成返料中止后堵返料器的事故發(fā)生，沒有設(shè)計(jì)出一個(gè)很好風(fēng)帽出風(fēng)孔、沒有一個(gè)合適的返料風(fēng)量布置格局，想將鍋爐在運(yùn)行中所有的物料都源源不斷送到爐內(nèi)的密相區(qū)那是很難辦到的，所有的風(fēng)帽都在一個(gè)風(fēng)室同等壓力下一起工作非常亂。所以需要返料風(fēng)大的地方，沒有大起來，而需要返料風(fēng)較小的地方，卻沒有小下來。致使負(fù)荷大時(shí)一不注意就會(huì)產(chǎn)生堵灰，負(fù)荷小時(shí)容易產(chǎn)生物料的二次飛揚(yáng)。不論返料器的堵灰還是物料的二次飛揚(yáng)，對循環(huán)流化床鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的運(yùn)行危害都非常大。所以我根據(jù)美國福斯特惠樂公司鍋爐設(shè)計(jì)的原理，又針對“U”型返料器的返料原理與理論、運(yùn)行中極易出現(xiàn)的問題， 進(jìn)行反復(fù)計(jì)算和多次試驗(yàn)，經(jīng)過改造后的返料器風(fēng)帽、風(fēng)室、和配風(fēng)效果非常好。經(jīng)過改造后的幾十臺(tái)爐子檢驗(yàn)，一舉送走了返料器堵灰停爐事故。改造后的爐子運(yùn)行負(fù)荷也有不同程度的提高，飛灰中的可燃物也有所下降，鍋爐運(yùn)行效率和廠用電率都有相應(yīng)的提高和下降。所以我建議您們一定將鍋爐廠配供的這種直吹的（出風(fēng)孔雖有10°的下俯角度）小孔徑多眼式不銹鋼風(fēng)帽，改造成我們用準(zhǔn)奧氏體合金鋼鑄造的風(fēng)帽，確保使用壽命在五年以上，風(fēng)室永遠(yuǎn)不落灰、風(fēng)帽孔也不會(huì)堵、確保爐子的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行，確保改后不會(huì)發(fā)生堵灰事故。我們還建議在改風(fēng)帽和風(fēng)室的同時(shí)，一同把返料器內(nèi)的放灰管改成我們用準(zhǔn)奧氏體合金鋼鑄造的放灰管，這樣放灰管這一設(shè)備至少確保使用十年沒有問題。

結(jié)束語：

各位領(lǐng)導(dǎo)我一同傳去的第二頁上那個(gè)圖自下而上的那一束灰流，就是我們準(zhǔn)備通過改返料器內(nèi)風(fēng)帽后，準(zhǔn)備消滅的二次飛揚(yáng)的較細(xì)的物料，這部分細(xì)灰對我們鍋爐的運(yùn)行好處太多啦，對爐子帶負(fù)荷非常有用，我曾在多個(gè)電廠、多種場合、多次說過旋風(fēng)分離器分離下來的這些細(xì)小的物料，就是循環(huán)流化床鍋爐的軟黃金，就是需要我們必須保護(hù)好的東西，如果不去進(jìn)行改造風(fēng)帽、不保護(hù)好這些軟黃金，讓這部分軟黃金白白的浪費(fèi)掉實(shí)在是可惜和太不應(yīng)該。從某各方面講也是一種失職和對事業(yè)的不關(guān)心。我設(shè)計(jì)出的風(fēng)帽將對爐子的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行非常有好處。endprint