淺談循環(huán)流化床鍋爐返料器風帽和風室優(yōu)化改進

張中奇+叢斌

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床 返料器風帽 風室優(yōu)化

前言：

山東豐源通達電力有限公司安裝的無錫華光鍋爐廠生產(chǎn)的240t/h循環(huán)流化床鍋爐的返料裝置為：返料區(qū)域的風帽為71個、風帽的出風孔為6孔、出風孔的直徑Φ=3mm。松動區(qū)域的風帽為79個、風帽的出風孔為3孔、出風孔的直徑也是Φ=3mm。單側(cè)為150個，雙側(cè)共計300個。

根據(jù)世界各國的循環(huán)流化床鍋爐返料器結(jié)構(gòu)、風帽布局、風帽孔的大小和多少情況看，這種結(jié)構(gòu)和形式的風帽不算太好。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐旋風分離器的分離原理和返料器內(nèi)的風帽分工原則看也不算合適，總而言之應(yīng)該改進一下。

優(yōu)化改進方案分析：

我們都非常清楚的知道，循環(huán)流化床鍋爐與沸騰爐、鼓泡床鍋爐最大的區(qū)別就是物料的分離與循環(huán)系統(tǒng)。沸騰爐和鼓泡床就是由于沒有物料的分離與物料的循環(huán)系統(tǒng)已被淘汰?？梢娢锪系姆蛛x和循環(huán)系統(tǒng)重要性有多大。循環(huán)流化床鍋爐雖然是在沸騰爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可是由于它增加了物料的分離與循環(huán)系統(tǒng)，發(fā)展的速度越來越快。在我國僅僅經(jīng)過二十多年的時間，目前就有許多臺300MW高溫、高壓機組投入商業(yè)運行，可見循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展速度是非?？斓?。

循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)，主要是將旋風分離器分離下來的物料送回到流化床的密相區(qū)。我們又知道，流動的高溫煙氣和煙氣中攜帶的不同直徑的物料，在離開爐膛出口時該處的壓力基本是在0 ～ -10Pa左右，當沿著切線方向進入到旋風分離器內(nèi)時，在旋風分離器內(nèi)的高溫煙氣和攜帶的物料進行了有效的分離，分離后的煙氣和少量的較細的灰沿中心筒進入到了尾部煙道。而被旋風分離器分離出來的物料就會沿著分離器的內(nèi)壁向下滑。根據(jù)工藝流程分析可知，在旋風分離器內(nèi)煙氣和物料分離的整個過程中都是在負壓區(qū)里完成的。在負壓區(qū)分離出來的物料，再送入到具有一定微正壓力的流化床密相區(qū)是一個較難的技術(shù)問題。在目前各國諸多的循環(huán)流化床流派中，比較適用和優(yōu)秀的而且被廣泛認可的，就是美國福斯特惠樂公司生產(chǎn)的外置式高溫旋風分離帶“U”型返料器的爐型，其他國家的許多流派都基本被淘汰，或者都靠攏到了這種流派上，我們國家生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐也是如此。

“U”型返料器肩負著將旋風分離器分離下來的。具有較高溫度和一定級配粒度的物料，源源不斷地送回到流化床密相區(qū)的任務(wù)。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒理論，決定了爐膛下部的密相區(qū)是一個微正壓區(qū)域。把負壓區(qū)域的物料送入到微正壓區(qū)里去，這就是“U”型返料器的工作任務(wù)和特點。我們?yōu)榱俗尅癠”型返料器能較好的完成這個任務(wù)，我們必須給“U”型返料器創(chuàng)造一個較好的工作環(huán)境和給“U”型返料器一個更大的返料力量，只有這樣才能確保“U”型返料器的運行正常，才能完成鍋爐設(shè)計人員和使用人員交給他的任務(wù)，才能使爐子運行的更穩(wěn)定，否則都是一句空話。我們改“U”型返料器內(nèi)的風帽、風室、所有的配風、放灰管的目的就在這里。一是改善它的工作環(huán)境；二是充分提高它的返料能力；三是防止它把較細的物料再次產(chǎn)生二次飛揚，也就是說不能把這些細灰浪費掉；四是確保放灰系統(tǒng)的順暢和好用，從而確保爐子的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。

貴廠的“U”型返料器內(nèi)的風帽設(shè)計的出風孔太小和太多，不能有效的將分離下來的物料有效、及時的返送到爐膛的密相區(qū)。有時很可能會造成返料中止后堵返料器的事故發(fā)生，沒有設(shè)計出一個很好風帽出風孔、沒有一個合適的返料風量布置格局，想將鍋爐在運行中所有的物料都源源不斷送到爐內(nèi)的密相區(qū)那是很難辦到的，所有的風帽都在一個風室同等壓力下一起工作非常亂。所以需要返料風大的地方，沒有大起來，而需要返料風較小的地方，卻沒有小下來。致使負荷大時一不注意就會產(chǎn)生堵灰，負荷小時容易產(chǎn)生物料的二次飛揚。不論返料器的堵灰還是物料的二次飛揚，對循環(huán)流化床鍋爐的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定的運行危害都非常大。所以我根據(jù)美國福斯特惠樂公司鍋爐設(shè)計的原理，又針對“U”型返料器的返料原理與理論、運行中極易出現(xiàn)的問題， 進行反復計算和多次試驗，經(jīng)過改造后的返料器風帽、風室、和配風效果非常好。經(jīng)過改造后的幾十臺爐子檢驗，一舉送走了返料器堵灰停爐事故。改造后的爐子運行負荷也有不同程度的提高，飛灰中的可燃物也有所下降，鍋爐運行效率和廠用電率都有相應(yīng)的提高和下降。所以我建議您們一定將鍋爐廠配供的這種直吹的（出風孔雖有10°的下俯角度）小孔徑多眼式不銹鋼風帽，改造成我們用準奧氏體合金鋼鑄造的風帽，確保使用壽命在五年以上，風室永遠不落灰、風帽孔也不會堵、確保爐子的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行，確保改后不會發(fā)生堵灰事故。我們還建議在改風帽和風室的同時，一同把返料器內(nèi)的放灰管改成我們用準奧氏體合金鋼鑄造的放灰管，這樣放灰管這一設(shè)備至少確保使用十年沒有問題。

結(jié)束語：

各位領(lǐng)導我一同傳去的第二頁上那個圖自下而上的那一束灰流，就是我們準備通過改返料器內(nèi)風帽后，準備消滅的二次飛揚的較細的物料，這部分細灰對我們鍋爐的運行好處太多啦，對爐子帶負荷非常有用，我曾在多個電廠、多種場合、多次說過旋風分離器分離下來的這些細小的物料，就是循環(huán)流化床鍋爐的軟黃金，就是需要我們必須保護好的東西，如果不去進行改造風帽、不保護好這些軟黃金，讓這部分軟黃金白白的浪費掉實在是可惜和太不應(yīng)該。從某各方面講也是一種失職和對事業(yè)的不關(guān)心。我設(shè)計出的風帽將對爐子的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行非常有好處。endprint