提高循環流化床鍋爐經濟性分析

王曉峰

【摘 要】 第二熱電廠75t/h循環流化床鍋爐DGG75/3.82-2型鍋爐是單汽包自然循環，高溫“氣-固”旋風分離，全鋼結構爐架的循環流化床鍋爐。由于我公司的循環流化床鍋爐自機組投運以來曾多次出現問題，影響了機組的安全經濟運行。在這期間我們總結了大量的經驗和教訓，采取了諸多保證鍋爐安全運行的措施，取得了較理想的效果。本文試圖從循環流化床鍋爐的幾個主要經濟指標（燃燒效率、飛灰含碳量、煤耗、風機電耗）方面進行分析，并依據我廠現狀，總結一些提高其經濟性的運行調整經驗，以便在實際運行中加以實施，充分發揮循環流化床鍋爐的優勢。

【關鍵詞】 循環流化床鍋爐 經濟性 燃燒效率 電耗 運行調整

1 引言

本文結合第二熱電廠鍋爐各熱力參數從運行調整等方面進行分析，總結提高循環流化床鍋爐經濟性的有效節能改造措施，為循環流化床鍋爐的安全、經濟運行提供經驗參考和借鑒。

2 鍋爐概況

第二熱電廠75t/h循環流化床鍋爐DGG75/3.82-2型鍋爐是單汽包自然循環，高溫“氣-固”旋風分離，全鋼結構爐架的循環流化床鍋爐。布置方式為露天布置，由前部、尾部兩個豎井及連接兩個豎井的一個旋風分離器組成。

2.1 運行技術措施

在確保循環流化床鍋爐能夠安全穩定運行前提下，對機組主要經濟指標（如廠用電率、供電煤耗、鍋爐效率等）加強了管理，通過搜集資料、多次研討優化運行調整的方案，制定多項運行調整措施，并在實際運行中加以驗證后再次改進，總結一系列針對循環流化床鍋爐燃燒調整的經驗，提出了四項有效的燃燒措施，詳述如下：

2.1.1 低床壓燃燒措施

床壓的大小是反映爐內床料量多少的參數，也是爐床料量多少的唯一判斷依據，其數值又受到負荷、風量、床料粒度、煤質、煤種等多因素的影響，因而床壓是循環流化床鍋爐燃燒技術中最重要而又復雜的參數之一。

2.1.2 低氧量燃燒措施

在循環流化床鍋爐運行初期，對其燃燒控制經驗不足，對氧量的控制大多沿襲傳統煤粉爐的燃燒經驗及運行設計說明書，采用了較大的過量空氣系數，氧量O2控制值在3-4%，引起一系列不利影響，如：磨損大、床溫低、飛灰大、風機電耗大等。經過認真分析及總結經驗，打破固定思維，考慮到循環流化床鍋爐爐膛的密封性好，漏風系數極小，氧量隨煙氣流向逐漸降低，與傳統煤粉爐的氧量隨煙氣流向因漏風的增加而變大正好相反，因此降低氧量運行是可行且有利的，在經過多次運行分析對比，更加證實其正確性。在采用低氧量燃燒技術后，風量的減少使風機電耗降低；床溫的提高使鍋爐燃燒效率升高、飛灰含碳量降低；風速的降低使磨損減弱。因此低氧量燃燒技術的采用大大提高了鍋爐的燃燒經濟性。

2.1.3 優化煤粒粒徑級配措施

循環流床鍋爐的床料內循環及外循環方式增加了灰粒（煤粒）在爐內停留時間，有利于煤粒燃盡。我廠加大對細碎機的設備管理，提高細碎機效率，增加煤粒取樣化驗次數，對煤的粒度提出了更高的要求：入爐煤粒度為0-7mm；中位粒徑d50=0.6mm（d50=0.6mm代表的意義是煤的粒度以0.6mm為分界各占50%）；煤的粒度小于200μm的不大于25%。

通過這些措施合理調整且優化了煤的粒度級配，減少煤粒中過大過小的成份，使煤在爐內的燃盡程度有了較大提高，有效降低了飛灰可燃物和底渣含碳量，大大提高了循環流化床鍋爐的燃燒經濟性。

2.2 經濟指標分析

2.2.1 降低飛灰可燃物

飛灰可燃物是循環流化床鍋爐主要性能指標之一，我廠試運初期，飛灰含碳量較高，常常達到15%左右，以至鍋爐熱效率低于保證值，降低飛灰可燃物的措施有以下幾點：

（1）采用四項有效的燃燒措施即：低床壓、低氧量、高爐膛壓力、優化煤粒粒徑級配措施，提高鍋爐燃燒效率的同時也降低了飛灰可燃物。

（2）提高爐膛溫度：循環流化床鍋爐的飛灰中，粒徑d=40～50μm的灰粒含碳量最高，d>70μm灰粒的飛灰含碳量則比較低。d=40～50μm的灰粒多為分離器分離不下來而一次通過分離器的灰粒，與煤粉爐中的灰粒直徑為一個數量級，其含碳量與爐膛溫度有很大關系，在確保SO2及NOx排放指標合理的前提下，適當提高床溫是降低飛灰含碳量的有效措施，將控制床溫由試運初的860℃提高到900℃。

2.2.2 降低供電煤耗

機組試運初期，其供電煤耗較大，且明顯高于同級別的煤粉爐，經一系列措施采取后供電煤耗有所降低。其主要措施有以下幾點：（1）機組低負荷時采用滑壓運行方式：因循環流化床鍋爐機組運行調峰能力強，機組經常在低負荷運行，采用滑壓運行即可降低節流損失，又可降低給水泵電耗，機組經濟性得到提高；（2）煤質：在煤源緊張的情況下，盡可能的保證煤質穩定，保持鍋爐燃燒的穩定性，另外保證細碎機的可靠運行，使煤粒粒徑級配在合理要求內；（3）經濟性實驗：積極對機組進行經濟性實驗，通過實驗尋找提高經濟性的措施，另外對機組做最大出力試驗，通過試驗對機組出力進行擴容，由3.5MW擴容為4MW，機組的出力得到有效提高。

3 結語

針對循環流化床鍋爐爐內燃燒這一個非常復雜的過程，通過對燃燒的理論研究和大量運行經驗總結，針對每一問題、每一環節，從設備改造和運行調整兩方面積極探索解決方法，使我們較準確地把握了爐內燃燒工況，較精確地對燃燒進行了調整，既提高了運行水平，又保證了循環流化床鍋爐的安全、穩定、經濟運行，在國內同類型機組運行評價中達到領先水平，4#鍋爐熱效率由試運前的90%提高到目前的93.2%。

參考文獻：

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[3]呂俊復，張建勝，岳光溪.循環流化床鍋爐運行與檢修[M].中國水利水電出版社.endprint