循環流化床鍋爐運行調節分析

孟慶勇

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，循環流化床鍋爐也在不斷的更新，本文分析循環流化床鍋爐運行存在的問題，闡述循環流化床鍋爐運行調節策略，以期充分發揮循環流化床鍋爐的應用優勢，全面提高循環流化床鍋爐的運行效率，實現良好的經濟效益。

關鍵詞：循環流化床鍋爐；運行；問題；調節措施

引言

近年來，中國各領域電力需求大幅度上漲，為了更好地滿足社會需求，很多煤矸石熱電廠引入循環流化床鍋爐，這種鍋爐機組具有良好的節能環保效益，而且燃燒效率較高。而實際運行過程中循環流化床鍋爐也存在一些問題，為了提高循環流化床鍋爐運行安全和經濟效益，應結合相關運行要求，優化各環節的運行，提高燃料利用率，采取科學、有效的措施，使循環流化床鍋爐高效、穩定運行。

1循環流化床鍋爐運行存在的問題

1.1回料閥堵塞

回料閥是循環流化床鍋爐中的重要組成部分，如果回料閥出現故障，往往會造成循環流化床鍋爐中循環物料不足，其內部氣壓、氣溫不斷下降，嚴重影響循環流化床鍋爐的運行安全。循環流化床鍋爐回料閥堵塞主要有以下幾個原因：風壓偏小；回料系統發生運行故障；風帽開孔率達不到標準要求，無法達到循環流化床鍋爐中物料流化反應所需的返料風量；循環灰落入回料閥下部風室，造成風室流通面積越來越小，導致通風不順暢。由于這些原因，直接影響循環流化床鍋爐物料流化效果，造成回料閥堵塞。

1.2爆管

爆管是循環流化床鍋爐運行中一種非常嚴重的故障，鍋爐過熱器發生爆管主要是由于以下原因：a）過熱器區域積累大量飛灰，這些飛灰反復摩擦管壁，造成爆管；b）過熱器管徑設計不合理，導致過熱器管壁溫度急劇上升；c）循環流化床鍋爐長時間不間斷運行，在高溫環境中散熱困難，使管壁使用壽命越來越短；d）過熱器周圍有易燃物品或燃料，在溫度、壓力適宜的環境下，容易發生二次燃燒，引發爆管；e）過熱管內部大量結垢、鍋爐蒸汽無法及時散發出來，造成過熱器管壁溫度越來越高，容易發生爆管。為了保障循環流化床鍋爐的運行安全，相關工作人員應全面熟悉引起爆管的各種原因，一旦發生爆管，能夠準確分析原因，有針對性地采取有效措施，及時進行處理解決。

1.3結焦

循環流化床鍋爐長時間運行過程中很容易發生結焦，其主要是由于以下原因：

a）循環流化床鍋爐中大量堵灰，爐膛返料器發生大面積結焦；

b）通風不良，爐膛溫度不均勻，造成結焦；

c）輸煤量過大，循環流化床鍋爐長時間超過規定標準溫度運行，從而產生結焦；

d）循環流化床鍋爐運行過程中，工作人員操作控制不當，造成鍋爐局部區域溫度過高，造成結焦。

1.4水冷壁管損壞

循環流化床鍋爐運行過程中，由于水質較差，造成水冷壁管道發生結垢，甚至容易引起爆管。有些循環流化床鍋爐的水冷壁存在設計缺陷，長時間運行過程中，使水冷壁管發生損壞，并且循環流化床鍋爐運行中水冷壁管受到大量飛灰反復磨損，使管壁厚度不斷減小，造成水冷壁管損壞。

1.5受熱面嚴重磨損

循環流化床鍋爐運行過程中其受熱面經常出現磨損，由于受熱面金屬表面往往鋪墊著一層非常脆的氧化膜，當受到敲擊或振動影響時，往往會產生新氧化膜，長時間反復如此，使受熱面產生磨損。同時，循環流化床鍋爐受熱面金屬表層反復受到燃料的沖擊或沖刷，金屬部位有時會出現劃傷，長期如此往往造成受熱面嚴重磨損。

2循環流化床鍋爐運行調節策略

2.1床層溫度調節和控制

床溫調節和控制對于循環流化床鍋爐的安全運行至關重要，在循環流化床鍋爐中，熱電偶設置在爐膛和密相區位置用于監測床層溫度，為了提高鍋爐傳熱系數，減少燃料不完全燃燒損失，減少一氧化二氮、一氧化碳的排放量，床層溫度調節較高，但是考慮到為了避免床內結焦、減少污染氣體排放量及脫硫效益，床溫調節應低一些。對于煤矸石熱電廠來說，循環流化床鍋爐運行中密相區溫度最好控制在830℃～900℃，確保灰初始變形溫度適當高于密相區溫度100℃以上。同時，循環流化床鍋爐運行過程中，應密切觀察床層溫度變化，如果溫度超過1000℃以上，不僅容易造成鍋爐結焦，而且會影響脫硫效果和NOx氣體排放；如果溫度低于600℃，會降低燃燒效率，造成循環流化床鍋爐容易滅火。床內溫度變化受到多種因素的影響，如一或二次風配比不合理、物料返回量過小或過大、煤質變化或給煤量不均勻、負荷變化影響中煤和風配合不當等，為了有效控制循環流化床鍋爐的床層溫度，應結合不同影響因素，有針對性地采取有效調節措施：

a）物料循環量。物料循環量對于循環流化床鍋爐的床溫影響非常明顯，由于循環灰量比較大時，能夠從密相區帶走部分熱量，因此當床溫升高時，應適當增加返料量，從而保持床溫的穩定性。根據循環流化床鍋爐運行要求，構建可靠、穩定的物料循環，使循環流化床鍋爐保持良好的傳熱和傳質，提高爐膛燃燒效率，合理調節爐膛溫度梯度變化；

b）一、二次風量。通常情況下，一次、二次風量減少時，床溫上升；一次、二次風量增加時，床溫下降。為了優化循環流化床鍋爐運行調節，在壓火和點火再啟動過程中，合理控制一、二次風量，有效控制床溫變化；

c）煤質變化和給煤量。煤質變化、給煤不均勻、給煤量過小或過大對于床溫變化都有影響。通常情況下，在料層流化良好的條件下，煤質變差或給煤量減少時，床溫下降；煤質變好或給煤量增加時，床溫上升。但是應特別注意一種情況：當料層流化較差或給煤量過大時，通過增加給煤量，往往會造成床溫下降，這是因為大量煤堆積或缺氧燃燒，工作人員應特別注意這種情況，避免循環流化床鍋爐發生低溫結焦。燃燒室是循環流化床鍋爐中的重要部件，和普通鍋爐不同，為了有效調節循環流化床鍋爐運行，在調整給煤量時，可以采用減量調節法、沖量調節法和前調節法。減量調節法是指在循環流化床鍋爐床溫上升過程中，減少給煤量，維持2min～5min，密切觀察床溫變化，若床溫停止上升，再恢復正常的給煤量。沖量調節法是指當循環流化床鍋爐床溫下降時，將給煤量立即加大，維持2min～5min，若床溫沒有變化，再重復一次，使床溫緩慢上升。前提調節法是指根據循環流化床鍋爐的負荷變化或爐溫變化，適當調節燃料量，確保循環流化床鍋爐穩定、安全運行。

2.2料層高度控制

保持穩定的爐膛壓降或床高對于保障循環流化床鍋爐安全、高效運行非常關鍵。循環流化床鍋爐運行過程中，床層過低或過高對于流化質量都有直接影響，很容易造成結焦，為了有效穩定床高，可以采取放渣的方法，若對循環流化床鍋爐進行連續放底渣，這時要根據底渣份額、燃料灰分、給煤速度等確定合適的放渣速度，并且放渣速度要適應冷渣器或排渣機構的運行條件。若定期放渣，根據控制點壓力或床層壓降上限及循環流化床鍋爐具體運行情況，開始放底渣，按照壓力下限或設定壓降，停止放渣。定期排渣過程中應堅持少排和勤排。

2.3負荷調節

通過調節風量和投煤量可以有效調節循環流化床鍋爐運行負荷，負荷調節過程中要注意床溫變化，結合不同的煤種和循環流化床鍋爐運行要求，采用以下方法合理調節負荷：

a）調整一次、二次風量配比，改變傳熱系數，對循環流化床鍋爐受熱面傳熱量進行有效控制，實現負荷調節；

b）調整循環灰量，利用爐前灰渣斗或循環灰量收集器，通過減灰渣量、減風、減煤等方式減小負荷，反之，增加負荷；

c）通過煙氣再循環，改變鍋爐內供氧量和物料狀態，調整物料燃燒率，從而實現負荷調節。

結語

當前，煤矸石熱電廠的循環流化床鍋爐運行中還存在一些問題，為了提高其運行效率，實現良好的節能效益，可以采用科學、合理的方法進行調節，堅持少調、勤調，確保循環流化床鍋爐的運行安全。

參考文獻

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（作者單位：新疆圣雄能源股份有限公司）