循環流化床鍋爐循環除塵節能改造研究

陳德寶，李衛東，劉勝利

山東兗礦濟三電力有限公司

循環流化床鍋爐循環除塵節能改造研究

陳德寶，李衛東，劉勝利

山東兗礦濟三電力有限公司

隨著重工業的快速發展，重工業對環境造成的污染也日益嚴重，因此做好節能減排脫硫具有重要意義。循環流化床是一種有效改善鍋爐效用并節約能源的裝置，在鍋爐消除煙塵以及脫硫除硫方面經常用到，從而減少環境污染，達到環保要求，因此研究循環流化床鍋爐除塵節能的措施及效果，總結除塵節能經驗，以期其在實際應用中取得良好的效果，同時為其他企業的改造提供參考。

循環流化床；節能；除塵；減排

引言

目前，重工業經濟發展在我國經濟發展中占據重要地位。但由于重工業發展對能源的要求較大，同時對環境的污染較大，因此如何節能減排成為重工業發展面臨的主要問題。為了解決這個問題，我國開始推動鍋爐的節能除塵脫硫工作，大力推進對于燃煤鍋爐的技術改造，以維持我國經濟的長遠發展。循環流化床鍋爐燃燒是一種高效、清潔的燃煤技術，它通過在鍋爐膛內放置大量的燃料，這些燃料燃燒時，其產生的顆粒物通過煙氣等帶到鍋爐膛上部，經過專門的分離器處理后，顆粒物料和煙氣分開，運用返料器將顆粒物料重新送回鍋爐膛內進行燃燒，這樣可以保證物料的充分燃燒，減少污染物的排放沒從而實現對鍋爐燃燒以及節能除塵的有效改造，達到國家的環保要求。

1.循環流化床技術

循環流化床鍋爐是通過改造鍋爐內部的燃燒情況，使燃料早鍋爐內部停留的時間更長，從而保證燃料的充分燃燒，增加鍋爐內部的燃料黑體，提高內部的熱力，從而提高燃燒的有效程度。在燃燒過程中，為了除塵節能，在鍋爐系統中安裝有分離裝置將煙塵與燃料分離，同時在鍋爐上部安裝有專門的負壓除塵器，節能除塵裝置不僅可以降低環境污染，同時能夠提高鍋爐的出力，提高煤炭的燃燒效率，減少煙塵排放濃度。在采用循環流化床對鍋爐進行改造時應當注意在設計中采用防結焦技術，防止鍋爐內的熱量梯度向單側轉移，這種設計在提高鍋爐內部熱度的同時能夠加強內部的熱度輻射。采用這種方式進行鍋爐改造，能夠提高燃料的二次使用率，有效降低對于水、電等資源的浪費，且這種改造避免了專門人員的現場維護工作。

2.循環流化床鍋爐循環除塵節能改造

2.1 點火燃燒調整

點火燃燒調整包括三個方面，首先是對于啟動裝置的調整。啟動裝置中需要注意的是點火的物質條件是床料，因此點火啟動時需要根據床料對預熱時間、風量大小以及投煤時間進行確定。同時，床料的顆粒大小以及顆粒均勻性也將直接影響點火的難易程度以及燃燒的經濟性。當床料顆粒過大時，需要較大的點火風量，但這會導致點火的能量被風帶走，從而造成溫度不夠，膛內升溫困難，加熱時間也將大大增長。但是如果床料顆粒太小時，燃燒時產生的高溫煙氣將帶走物料，導致點火過程不受控制，同時提高了燃料消耗。因此在實際的應用過程中，需要將床料顆粒控制在8mm以下，避免上述顆粒大小引起的問題，同時燃料的顆粒在膛內分布要均勻，保持點火溫度和點火時間在一定范圍內。研究表明：點火時間過長以及點火溫度過高都將造成加熱不均；過低將會造成床料結焦，因此在點火時應當注意靜止時的床料高度應保持在600mm左右，鍋爐啟動過程中嚴格控制床溫。

在點火完成后，應當進行燃燒調整。燃燒調整時需要進行撤油、風量等的調整。應當注意撤油操作是結合床溫、床壓以及風量所進行的，而且撤油操作與燃料的種類有關，一般當床溫的平均溫度達到800度左右時方可進行撤油調整。在燃燒一定程度后，需要進行停爐操作，在停爐階段，需要降低鍋爐負荷，通常采取先降溫再降壓方式來降低負荷，維持機組的穩定燃燒，并視停爐目的決定是否打開落渣管排放床料。

2.2 設備優化

在鍋爐運行過程中，對于風機、泵等機械可以采用變頻技術來實現節能減排。例如在鍋爐內部充滿燃料時，可以不啟動播煤風機，因此此時可以抽取熱一次風進行風量壓供給，從而降低用電消耗。對于出力等級較高的循環流化床鍋爐可以考慮取消其播煤風機，但同時應當對鍋爐制定相應的風險預防措施，避免發生意外，取消播煤風機后的鍋爐在運行時，需要控制鍋爐膛內壓力，避免膛內負壓變正；如果不取消播煤風機，可以對播煤風機進行改造，使其處于熱備用狀態，維持鍋爐安全運行。

對于大型的循環流化床鍋爐，其蓄熱能力較強，因此在發生意外事故時，可以采用取消床上點火油槍的設置，使鍋爐進行停爐不停機操作，這樣當鍋爐的意外情況消除時，可以繼續運行。

3.效果評價

對循環流化床鍋爐循環除塵節能改造研究發現，可以在鍋爐的點火過程進行調整，同時也可進行設備優化達到節能除塵效果。其中，點火方式對鍋爐的節能除塵影響巨大，當采用合理溫度以及合理床料時，對于燃料的利用率較高，節能效果較好。因此建議在循環流化床鍋爐點火時注意對于點火的調整，控制鍋爐內的進風量，保障鍋爐正常穩定運行的情況下進行間隔投煤。

優化鍋爐裝置也可提高鍋爐的利用率，減少煙塵排放。通常采用變頻技術來進行壓縮機、風機控制，降低能源消耗。同時可以去除鍋爐上的一些設備來達到節能減排的效果。

結語

循環流化床技術可以有效實現鍋爐的節能減排目標，實現高效生產，因此是目前在重工業生產中廣泛推廣的節能除煙除塵技術，對于高效綠色生產意義重大。目前，我國正在緊鑼密鼓的進行鍋爐改造工作，但是對于大型循環流化床鍋爐的節能改造工作，應從實際出發，應當在分析電廠的鍋爐設備、系統特征以及燃料性質后，結合經驗分析鍋爐的點火運行規律，制定合適的改造策略，如此才能實現有效的機組改造，保障機組安全、高效的運行。

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