循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施研究

池冠江（中煤平朔第一煤矸石發(fā)電有限公司，山西 朔州 036000）

循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施研究

池冠江
（中煤平朔第一煤矸石發(fā)電有限公司，山西 朔州 036000）

本文簡(jiǎn)單介紹現(xiàn)階段在火電廠中使用的循環(huán)流化床鍋爐的基本結(jié)構(gòu)，分析循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的主要配置情況，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析針對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化措施，從而有效以提高循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為后期更好的利用循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

循環(huán)流化床；風(fēng)系統(tǒng)；優(yōu)化

1　引言

由于循環(huán)流化床的風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，相關(guān)風(fēng)系統(tǒng)沒(méi)有很好的實(shí)現(xiàn)配置，導(dǎo)致廠用電率比較高，影響了電廠的經(jīng)濟(jì)效益。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施的研究，對(duì)于優(yōu)化風(fēng)口和風(fēng)系統(tǒng)的配置，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　循環(huán)流化床結(jié)構(gòu)

循環(huán)流化床主要由鍋爐本體和一些輔助性的鍋爐設(shè)備兩個(gè)主要部分組成。其中鍋爐本體包括汽水系統(tǒng)用于吸收燃料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，然后將系統(tǒng)內(nèi)的水加熱到一定程度，得到符合壓力和溫度標(biāo)準(zhǔn)的熱蒸汽，本體中的第二部分就是由燃燒器、回料系統(tǒng)和布風(fēng)裝置構(gòu)成的燃燒系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒，得到熱量。其余的就是一些供水、排煙的輔助系統(tǒng)裝置。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

3　循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)配置

（1）一次風(fēng)。循環(huán)流化床鍋爐是一種流態(tài)化燃燒的鍋爐技術(shù)，最主要的核心技術(shù)就是燃料的流化動(dòng)力的提供。正常使用中通常一次風(fēng)量要達(dá)到鍋爐使用總風(fēng)量的一半左右，這樣既能滿足流化質(zhì)量而且可以得到比較合適的布風(fēng)板面積，實(shí)現(xiàn)均勻布風(fēng)。一次風(fēng)壓頭的大小主要由爐膛的壓降大小和布風(fēng)板阻力大小兩部分決定?？紤]到風(fēng)道、預(yù)熱器的壓降，一次風(fēng)機(jī)壓頭一般為18000Pa左右。為了盡量降低風(fēng)機(jī)壓頭，可以從降低爐膛壓降和布風(fēng)板阻力兩方面著手，在現(xiàn)在的技術(shù)水平下可行的方案是通過(guò)降低爐膛壓降來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)壓頭的降低。但是也會(huì)有一定的負(fù)面影響，需要在具體操作中注意避免。

（2）二次風(fēng)。循環(huán)流化床的二次風(fēng)一方面要參與鍋爐燃燒，調(diào)整燃燒情況；另一方面要控制燃燒過(guò)程中氮氧化物的排放，減少空氣污染。二次風(fēng)量的大小由一次風(fēng)量決定，隨一次風(fēng)量大小的變化而反變化；二次風(fēng)的壓頭一般為標(biāo)準(zhǔn)的12000Pa，才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的穿透能力，實(shí)現(xiàn)更好更充分的燃燒和脫硫。

（3）輔助用風(fēng)。除了標(biāo)準(zhǔn)的一次風(fēng)、二次風(fēng)之外，鍋爐風(fēng)系統(tǒng)中還有一些輔助用風(fēng)，比如回料器用風(fēng)和鍋爐播煤風(fēng)等，約占整個(gè)風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的10%。

4　循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施

循環(huán)流化床的燃料高效燃燒效率和清潔性能是由復(fù)雜的循環(huán)流化床內(nèi)部系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)的，尤其是流化床風(fēng)機(jī)的配置十分復(fù)雜，對(duì)于風(fēng)量壓頭等參數(shù)的要求也比較高，這也導(dǎo)致在實(shí)際工作中使用循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的電廠的整體用電率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他使用普通鍋爐的電廠，一定程度上也制約了電廠的經(jīng)濟(jì)效益的提高。為了更好的發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，降低電廠用電率需要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施的研究，研究制定更加合理的風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案。

（1）改變調(diào)節(jié)方式。采用變速調(diào)節(jié)的方式來(lái)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效降低調(diào)節(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的電力損耗。一種方式是利用液力耦合器進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是這種方式不能避免在系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中電機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)的局部電網(wǎng)造成的沖擊。還有一種技術(shù)方式是變頻調(diào)速，能夠有效降低設(shè)備啟動(dòng)過(guò)程對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的沖擊。隨著大頻率變頻技術(shù)的發(fā)展，這種方式在循環(huán)流化床鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)中逐漸得到廣泛使用。

（2）一次風(fēng)控制系統(tǒng)優(yōu)化。在循環(huán)流化床系統(tǒng)中一般是在左右個(gè)放置一臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)風(fēng)量偏差，兩側(cè)風(fēng)量不同影響鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。為了實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)一次風(fēng)量的平衡，需要對(duì)風(fēng)量控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。以右側(cè)風(fēng)機(jī)風(fēng)量作為一次風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)左側(cè)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，這樣就不會(huì)出現(xiàn)風(fēng)量不同影響鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。另外在循環(huán)流化床鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)中會(huì)有布風(fēng)板的設(shè)計(jì)來(lái)控制一次風(fēng)壓，實(shí)際使用中一般需要對(duì)左右擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)從而對(duì)風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以配合系統(tǒng)運(yùn)行。但是擋板的開(kāi)度一般只能在一半以內(nèi)才能正常使用，一旦超過(guò)一半就會(huì)引起其他的系統(tǒng)故障。所以在優(yōu)化改進(jìn)過(guò)程中要取消布風(fēng)板入口調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)節(jié)參數(shù)，同時(shí)要根據(jù)具體情況改變調(diào)節(jié)一次風(fēng)量的基準(zhǔn)值。

（3）二次配風(fēng)優(yōu)化。二次風(fēng)控制系統(tǒng)主要包括風(fēng)壓、風(fēng)量以及氧量控制三個(gè)部分。一般在運(yùn)行過(guò)程中，二次風(fēng)都是采用分上下兩級(jí)配風(fēng)的方式進(jìn)行風(fēng)量供應(yīng)。根據(jù)實(shí)際使用情況將上二次風(fēng)和下二次風(fēng)風(fēng)量的比例調(diào)整為60%和40%，從而有效較低內(nèi)風(fēng)的吹出，降低能量損耗。

（4）修正二次風(fēng)的氧量校正邏輯。二次風(fēng)的風(fēng)量供應(yīng)指令受到氧量的影響，氧量校正系數(shù)計(jì)算邏輯出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)使的最終二次風(fēng)的風(fēng)量供應(yīng)指令與實(shí)際風(fēng)量需求存在誤差，對(duì)鍋爐燃燒造成干擾。通過(guò)修正二次風(fēng)的氧量校正邏輯，根據(jù)風(fēng)量的百分比調(diào)節(jié)二次風(fēng)的風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氧量需求的實(shí)時(shí)跟蹤，有效降低在二次風(fēng)供應(yīng)的過(guò)程中對(duì)鍋爐燃燒的擾動(dòng)。

5　結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)能夠有效提高電廠燃料的燃燒效率，同時(shí)可以降低氮氧化物和硫化物的生成，減少有毒有害物質(zhì)的排放。風(fēng)系統(tǒng)的合理配置對(duì)于循環(huán)流化床的應(yīng)用效果影響很大，通過(guò)對(duì)循環(huán)流化床風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化能夠有效提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行過(guò)程中電廠的電量損耗。電廠工作人員要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化配置的研究，制定更加合理的配置方案，從而不斷降低電廠運(yùn)營(yíng)成本，有效提高電廠經(jīng)濟(jì)效益。

［1］文學(xué)嬋.循環(huán)硫化床鍋爐風(fēng)道系統(tǒng)介紹及設(shè)計(jì)優(yōu)化［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（24）.

［2］薛仰峰.循環(huán)硫化床鍋爐二次風(fēng)量不足影響鍋爐帶負(fù)荷分析與改造［J］.區(qū)域供熱，2015（05）：108-112.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.023