循環(huán)流化床鍋爐機組節(jié)能降耗措施

韓曉東

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐在工作中是流態(tài)方式，其燃燒溫度一般保持在850℃—900℃，特點在于工作效率很高，并且燃碳率極高，燃料適應性比較廣。尤其是鍋爐造價低于煤粉爐，是一種環(huán)保型的綠色鍋爐。但是因為循環(huán)流化床鍋爐的輔機電耗比較大，功率也比較大，致使廠電率較高，浪費了很多資源，這樣就影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。在這種情況下需要對機組進行節(jié)能降耗方面的考慮，讓用電率和供電煤耗都可以降低，機組運行更加經(jīng)濟和高效。因此，對循環(huán)流化床鍋爐機組啟動節(jié)能降耗做分析有一定現(xiàn)實意義。本文先對循環(huán)流化床鍋爐結構做簡析，然后在設備改造、鍋爐運行調(diào)整與汽機運行調(diào)整基礎上，詳細分析和闡述循環(huán)流化床鍋爐機組節(jié)能降耗措施。

關鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐機組;節(jié)能降耗

一、循環(huán)流化床鍋爐結構

循環(huán)流化床鍋爐爐膛溫度要比一般煤粉爐低，爐膛內(nèi)氣固兩相混合物對水冷壁的傳熱系數(shù)比煤粉爐大的多，可大幅節(jié)省受熱面的金屬耗量。鍋爐的爐膛底部位置，是濃度與傳熱系數(shù)最大的部分，在爐膛高度的提升下逐漸減小，也就是熱流曲線最大值集中在底部。這方面特點讓爐膛高熱密度位置正好處在爐膛下部部分，這樣可以解決爐膛中熱流曲線過高的問題。所以，循環(huán)流化床鍋爐中熱流分布可以便于對水冷壁金屬溫度管控。循環(huán)流化床鍋爐使用的是單爐膛、單布風板結構，并且有很大寬深比，此結構利于加強前后墻二次風穿透性，從而達到了通過合理的二次風配比，減少爐膛中心缺氧和控制氮氧化物排放。鍋爐使用前后墻是為了保障爐內(nèi)熱量平衡與減少單個給煤裝置故障時，對爐內(nèi)熱平衡的影響。

二、循環(huán)流化床鍋爐機組節(jié)能降耗

（一）設備改造

要想實現(xiàn)鍋爐機組啟動節(jié)能降耗，就需要對機組設備做優(yōu)化和改善。比如在除塵器后的煙道內(nèi)增加低溫省煤器，在各種鍋爐的工作中，排煙熱損失是最大的。而產(chǎn)生排煙熱損失的關鍵就在于排煙溫度，排煙溫度每上升12到15℃，排煙熱損失會增加1%。而通過增加低溫省煤設備，能夠把排煙溫度急速降至105℃，可見節(jié)能效果非常突出。在實際工作中，將低溫省煤器的進水溫度保持在70℃以上，其出口煙溫100℃以上，可防止受熱面存在低溫腐蝕問題。還有則是凝汽器的改造和優(yōu)化，因為機組在投入生產(chǎn)使用之后，隨著運行時間越長，機組中的凝汽器銅管泄漏問題時有發(fā)生，進而降低凝結水的質(zhì)量。這樣不僅會降低機組的安全性，并且在處理時也減少了負荷，隔絕了單側凝汽器，進而對機組發(fā)電量與經(jīng)濟運行指標產(chǎn)生干擾。不銹鋼管運用薄壁材料，其傳熱效果非常好，抗蝕性也極高，使用壽命可以延長，有著一定的耐高溫蒸汽沖蝕性。因此，把凝汽器銅管改成不銹鋼管，能夠加強機組效率及設備穩(wěn)定性，長期工作中的節(jié)能效果也非常理想。

（二）鍋爐運行調(diào)整

（1）在鍋爐工作過程中也要做好節(jié)能降耗，其中主要是對風量做控制調(diào)節(jié)。經(jīng)過對料層厚度的管控，可以提升鍋爐蓄熱量，并且也讓床溫波動不大，煤粒與未能夠充分燃燒的灰能夠迅速被燃燒，而這些都對可以促使鍋爐穩(wěn)定工作，并且提升燃燒效率。同時也避免床料厚度過低，導致燃燒波動大，且爐膛溫度容易升高。依據(jù)長期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，把床壓管控在5到6kpa，總一次風量維系在25kNm3/h，一次風主流化風門開度為100%，可以減少能源損失。床料流化情況較差時，可將一次風量提高到29kNm3/h。

（2）旋風分離器入口煙溫要保持在900℃以下，煙溫太高會損壞耐火材料或金屬部分。分離器的出口溫度偏差大時，需要經(jīng)過調(diào)節(jié)兩邊給煤線偏差，讓爐膛左右部分熱量保持一致。此外，還需要盡可能地少用過熱器減溫水，進而提高機組效率。鍋爐定期排污完成后，需關嚴手動門，防止閥門沖刷內(nèi)漏。

（3）在機組準備啟動時，盡早投入底部加熱。上水至點火水位后，及時投入底部加熱。輔汽聯(lián)箱壓力維持在0.8-1.0MPa。低流化風量啟動。保證一次風量大于臨界流化風量，一次風機電流在90-100A。控制加床料厚度在800mm左右，啟動風機后風室壓力在10.5KPa左右。

（4）合理投退點火槍。當平均床溫達到750℃時，可依次退出點火槍并給入相應煤量和風量。控制床溫穩(wěn)定，及時投入適量減溫水控制氣溫和壁溫。（注意當床溫發(fā)生大幅度下降，難以控制時，重新投入點火槍調(diào)整煤量、風量進行穩(wěn)燃）。

（5）按規(guī)定做好閥門傳動試驗，有缺陷及時消除。調(diào)度合理安排各專業(yè)做試驗所需的時間，避免耽誤機組啟動。鍋爐產(chǎn)汽即投旁路。（汽機抽真空時，關閉爐頂空氣門和對空排汽門）。沖車時，提前聯(lián)系熱工準備復位ETS“手動打閘”首出。調(diào)整旁路開度時注意幅度要小，機爐專業(yè)之間緊密聯(lián)系。潤滑油溫控制在35-45℃。背壓控制在20-30KPa。提前申請解環(huán)，縮短并網(wǎng)時間。沖車前向調(diào)度申請解環(huán)，投退壓板保護。

（三）汽機運行調(diào)整

汽輪機只有在最佳真空度下運行才能確保真空泵和水泵處于最優(yōu)化的配置，所以在日常運行過程中，需要合理對第二臺真空泵和循環(huán)水泵的啟動運行時間進行掌握，及時根據(jù)情況對其進行啟停，有效的提升汽輪機運行的真空度，確保電廠經(jīng)濟效益的最大化。

注意對高加筒體和水室隔板的密封性進行檢查，尤其是加熱器鋼管，看是否有漏點，一發(fā)現(xiàn)漏點應在第一時間內(nèi)進行消除，避免出現(xiàn)嚴重事故。若高加筒體密封性較差，會使得蒸汽和水的熱交換效率大幅度下降，甚至出現(xiàn)部分蒸汽短路現(xiàn)象，對于給水溫度會造成嚴重的影響。若水室隔板密封性較差，會出現(xiàn)短走旁路的現(xiàn)象，也會導致給水溫度較低。在機組進行啟停時加強對滑參數(shù)啟停的有效控制，而且還要確保高加水位的穩(wěn)定，做好運行維護工作，降低換熱管泄漏現(xiàn)象的發(fā)生，及時對換熱管內(nèi)的沉積物進行清除，減少積垢，努力提高投入率。汽輪機在運行過程中可以采用定一滑一定的運行方式。就是在高負荷區(qū)域下，改變通流面積。在低負荷下，使用低水平的定壓調(diào)節(jié)。而在中間負荷區(qū)，根據(jù)實際情況來加減負荷，使得汽門的開關處于滑壓運行狀態(tài)。為了提高給水溫度和投入率，減少加熱器端差，應該在高負荷運行時適當提高汽輪機的主汽溫度、主汽壓力。讓凝結水位維持在一個合理的位置，并保證汽輪機組的密封性良好。及時清理凝汽器管內(nèi)的水垢，嚴格控制循環(huán)水的品質(zhì)，確保管內(nèi)具有較高的熱交換效率。

（四）總風量及配風優(yōu)化

鍋爐燃燒所用總風量為一次風量與二次風量之和。一次風由通過布風板的流化風和播煤風組成。流化風的作用是保證床料的正常流化，并提供燃料揮發(fā)分和一部分焦炭燃燒所需要的氧氣。播煤風主要是保證燃料可以順利地進入爐膛。二次風則是提供了大部分焦炭燃燒所需要的氧氣。在一定范圍內(nèi)提高過量空氣系數(shù)（即增加入爐總風量、增大氧量）可以改善燃燒效率，因為燃燒區(qū)域氧濃度的提高燃燒速率，但過量空氣系數(shù)超過1.15后，燃燒速率變化不大;過量空氣系數(shù)過大時，反而將導致床溫下降，CO濃度升高，總的燃燒效率反而呈下降的趨勢。研究表明，過量空氣系數(shù)由1.0增加到1.3時，灰渣含碳量呈下降趨勢，但該趨勢在更高的過量空氣系數(shù)下會出現(xiàn)反升趨勢。并且過量空氣系數(shù)過高時，鍋爐排煙熱損失相應增大，各受熱面區(qū)域的煙速提高，磨損也會加劇。因此，鍋爐一般控制爐膛出口過量空氣系數(shù)在1.2左右，煙煤可適當降低，無煙煤可適當提高。

（五）鍋爐節(jié)能降耗運行方面

合理調(diào)整一次風量二次風量的配比和上下層二次風量的比例，維持第一次風量運行。維持床壓5-6KPa運行。保證合適的入爐煤粒徑，高熱值煤入爐煤粒徑大些，低熱值煤入爐煤粒徑小些，但小于1mm的不超過35%，最大粒徑不超過13mm。結合現(xiàn)場觀察灰渣含碳量及時調(diào)整氧量，控制氧量在合理范圍。每月進行一次高壓閥門內(nèi)漏普查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏及時手動再緊閥門或關閉一次手動門。加強引風機、二次風機、一次風機變頻器的運行維護，保證投入率。加強引風機、二次風機、一次風機的運行維護，減少故障率。保證引風機、二次風機、一次風機變頻運行，且兩臺頻率盡可能調(diào)整一致。兩臺鍋爐運行時，采用兩臺或三臺“U”閥風機運行且“U”閥風母管聯(lián)絡門開啟的運行方式，一臺鍋爐運行時，采用單臺“U”閥風機運行的運行方式。盡可能燃用3500-4500大卡的煤種。優(yōu)化清灰程序，除塵器維持低差壓運行。

三、結語

循環(huán)流化床鍋爐，和其他鍋爐相比，其優(yōu)勢有很多。但同時也耗能也比較高，為了提高經(jīng)濟效率，就需要對循環(huán)流化床鍋爐進行節(jié)能降耗。在實際工作中要進行設備的改造，還有鍋爐運行的調(diào)整與汽機運行的調(diào)整，經(jīng)過這些工作的實施，提升鍋爐運行效率，節(jié)省資源，加強對能耗的控制，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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