間斷排渣對循環流化床鍋爐運行的影響

摘要 本文介紹了循環流化床鍋爐在運行過程中，由于間斷排渣對鍋爐的造成的影響以及解決方法。

關鍵詞 差壓;物料循環;臨界顆粒直徑

1 概述

目前，國內所使用的中小型循環流化床鍋爐，由于配套的冷渣，輸渣設備技術不成熟，大多數仍采用人工間斷放渣，而間斷放渣易造成料層厚度波動，料層厚度的改變除了對鍋爐負荷，排渣含碳量，風機電流等有一定影響外，還會對鍋爐的物料循環系統造成較大的影響。

循環流化床鍋爐有由燃燒室，分離裝置，循環物料回送裝置，給料裝置，尾部受熱面組成。分離裝置〔分離器〕是利用物質的慣性將固體顆粒〔細灰〕從煙氣中分離出來，循環物料回送裝置〔返料器〕是依靠細灰的良好流動性，利用返料風將細灰吹進爐膛，參與循環燃燒。鍋爐燃燒中產生的大顆粒從燃燒室底部的放渣管排出。返料風是來自一次風機出口的一次冷風，鍋爐運行中返料器內必須保持一種連續的流動狀態，返料風量大小必須合適，而間斷排渣時一次風量風壓的波動直接影響到返料風的穩定，影響正常的物料循環，降低鍋爐負荷。

循環流化床鍋爐物料循環系統示意圖

2 間斷排渣對運行的影響

2.1 間斷放渣對一次風壓，風量的影響

循環流化床鍋爐的料層厚度是通過料層差壓來反映的

P料 =P風 -P密

式中：

P料 ——料層差壓

P風 ——風室壓力

P密 ——密相區煙氣壓力

運行中料層差壓一般控制在6.5-9.5KPα，而密相區煙壓一般控制在0—50Pα，實際上料層差壓基本等于風室壓力或一次風機出口風壓，它等于布風板和料層產生的空氣阻力之和，由于布風板阻力是一個定值，因此料層差壓是隨著料層阻力的變化而變化的。在運行中保證物料流化的前提下，料層增厚時，料層壓差增大，一次風量減小，排渣后，料層變薄，料層阻力減小，料層壓差降低，一次風壓降低，一次風量增大。

2.2 間斷排渣對返料風壓、風量的影響

料層增厚時，料層差壓增加，一次風機出口風壓也增加由于返料風引自一次風機出口，返料風壓也隨之增加，返料風量增大;料層變薄后，料層差壓降低，返料風壓也隨之降低，返料風量減小。

2.3 間斷排渣對循環物料量和臨界顆粒直徑的影響

燃料顆粒在爐膛內燃燒時，受到的空氣攜帶力(F)和受力面積成正比，而其受到的重力(G=mg)和質量成正比。假設顆粒都是理想的圓形，那麼受到的風力和半徑平方成正比，受到的重力和半徑立方成正比，也就是說，當顆粒大小變化時，顆粒重量的增加速度大于受到的風力的增加速度，這樣風速一定時，只有小于某一粒徑的顆粒才能被風力攜帶走，這個能被風力攜帶走的最大顆粒直徑叫該風速下的臨界直徑，由于實際顆粒外形并不規則，大于該直徑的顆粒，受力呈動態平衡(F≈G)，在爐內上下跳動； 當排渣后，料層風速增加，顆粒受到的風力增加，大于它的重力(F>G)，直徑稍大于該臨界直徑的顆粒將被風攜帶走，這樣爐內的循環物料量也會增多。

2.4 間斷排渣對返料器運行工況的影響:從上面論述可以看出，當料層變薄時，一次風量增大，循環物料增多，能被風攜帶走的顆粒臨界直徑增大，而這是返料風量減小，返料風速降低，容易造成返料器堵塞，當床料增厚時，一次風量減小，循環物料量減少，循環物料的臨界直徑減小，而這是返料風量增大，返料器內流化加強，易形成返料風倒竄，破壞物料的正常循環。

料層厚度變化對物料循環系統影響示意圖

3 解決方案

要徹底解決間斷排渣對鍋爐運行產生的影響，最好是采用機器連續排渣取代人工間斷排渣。如需間斷排渣，在運行上要加強管理，按照少量多次的原則，把料層差壓的波動控制在較小的范圍內，在操作時應注意觀察料層的厚度及時調整一次風量，并保持穩定的返料風壓和風量。返料系統還可以采用單獨的送風裝置以減少調節一次風時對返料風壓和風量的影響。