提高循環流化床鍋爐運行效率措施分析

魏丹丹 耿亞甫

摘要：近年來，隨著循環流化床鍋爐機組的不斷發展，其具有高效率、低污染和良好綜合利用的燃燒技術，正因為其在燃料適應性和變負荷能力及污染物排放上具有的獨特優勢，得到了迅速發展，但其在運行的過程中存在的一些問題逐步暴露出來。就此，本文探討了進一步提高循環流化床鍋爐運行效率的措施。

關鍵詞：循環流化床鍋爐；運行效率；措施

1循環流化床鍋爐概述分析

循環流化床燃燒作為一種成熟的新型高效低污染清潔煤燃燒技術，具備其它燃燒方式所無法比擬的優勢。

1.1降低二氧化硫和氮氧化物排放

在鍋爐內利用爐內脫硫劑進行高效脫硫，是循環流化床鍋爐的突出優點之一。石灰石是目前常用的脫硫劑。循環流化床鍋爐床溫通常保持在850-950℃之間，這一床溫區間正是脫硫反應效率最高的溫度區間。在適當的石灰石粒度和鈣硫比下，循環流化床鍋爐可以獲得高達90%的脫硫率。較低的燃燒溫度和分級送風等燃燒方式，也大幅度降低循環流化床鍋爐燃燒時產生的氮氧化物。因此，循環流化床鍋爐的二氧化硫和氮氧化物排放量明顯低于煤粉爐（不加煙氣脫硫），鍋爐氮氧化物排放約200ppm左右。循環流化床鍋爐脫硫的初投資及運行費用均比煤粉爐加煙氣脫硫（PC+FCD）大幅度降低。

1.2負荷調節范圍廣

循環流化床鍋爐流動床料中大部分為高溫循環灰渣，高溫循環灰澄為新加入煤粒子的迅速著火和穩定燃燒提供了必要的高溫熱源。因此，無需輔助的液體燃料，循環流化床鍋爐的最低穩定燃燒負荷可以達到額定負荷的30%，并不會發生無法穩定燃燒和媳火情況。

循環流化床鍋爐的運行

2影響循環流化床鍋爐長周期運行的因素分析

影響循環流化床鍋爐長周期運行的因素主要包括：鍋爐發生事故；鍋爐故障的不正當管理；運行過程管理不科學。具體的因素分為：

2.1提高循環流化床鍋爐運行周期的措施

通過多年的循環流化床鍋爐方面的工作經驗，結合提高循環流化床鍋爐運行周期措施的相關資料和文獻，得出提高循環流化床鍋爐運行周期的措施：對設備進行合理的選型；采用先進的設備技術；提高設備運行的管理水平；設備遇到問題進行合理的科學的檢修；提高職工的業務水平。

2.2鍋爐運行過程中應注意的問題

為了能夠有效的提高循環流化床鍋爐運行周期，必須在鍋爐運行過程中注意以下事項：對負荷進行合理的控制；風量要適宜；對入爐煤進行合理控制；合理的進行參數的調整；做好水冷壁的防磨工作。

2.3對負荷進行合理的控制

根據電廠實際運行情況來看，循環流化床鍋爐的負荷最好不要超過額定負荷，以控制在80-100%為理想。在此負荷下，操作穩定，效率較高，磨損較輕，運行周期較長。

2.4風量要適宜

二次風量的大小將直接影響到鍋爐的安全、經濟運行。風量過大過小都會造成相應的不足。所以要有效的控制風量，做到適宜。

2.5對入爐煤進行合理控制

建議在條件允許的情況下，盡量優先考慮燃用優質煤。另一方面，入爐煤的加工粒度應有一定的要求，一般最大粒徑≤10mm，粒徑≤0.070mm盡量少。

2.6合理的進行參數的調整

基于循環流化床的燃燒機理，需要合理的控制爐膛差壓、料層差壓、流化風量、循環倍率、蒸發量等方面。合理的運行過程中參數調整對延長鍋爐運行周期的重要性切不可忽視。

3提高循環流化床鍋爐運行效率措施分析

3.1運行管理措施

從操作技術不成熟、對循環流化床機組燃燒特性不了解等方面，組織技術管理和運行人員，到其他兄弟單位學習、搜資，研討優化運行調整方案并在實際運行中加以驗證和實施。將循環流化床鍋爐理論和經驗交流會的部分成果吸收、消化，轉化為與我們機組相適應的技術措施，使所有運行人員深入了解和掌握循環流化床鍋爐的原理和調整原則。

3.2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，提出有效燃燒措施，使循環流化床鍋爐的燃燒經濟性得到提高。

3.3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4-6%，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。

3.4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，參與內循環的床料直徑約為0.3-1mm，而參與外循環的床料直徑約在0.09-0.3mm，它們均能在爐內停留足夠時間而燃盡。在上述范圍以外的粗粒子，只能在密相區翻騰，時間過長（10～30min），會石墨化，反應活性下降而“失活”；而d<0.09mm的細粒子大部分以飛灰形式一次經過分離器而離開鍋爐，由于停留時間短，飛灰含碳量也會高。

3.5從循環倍率調整鍋爐運行

循環流化床鍋爐是否帶上較高的負荷和控制合適的床溫，看循環倍率即循環物料濃度是否合適。循環物料不能順利的返回爐內或分離系統的效率不能滿足要求，正常情況下不能放返料器內的灰。因為爐內是靠這些返料灰去建立循環物料濃度、降低密相區溫度和得到合適的循環倍率的，以及將熱量帶到爐膛空間傳給水冷壁及其他受熱面的。

4結束語

影響循環流化床鍋爐運行效率因素較多，因此要針對易磨損部位及磨損機理，采取一系列技術措施，降低磨損以提高運行周期；根據循環流化床鍋爐的運行特點，優化點停爐方案、合理控制工況負荷、確定最佳入爐煤品質，采取一系列合理的運行調控措施，最大限度提高運行效率。

參考文獻：

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（作者單位：國電豫源發電有限責任公司）