提高循环流化床锅炉效率的因素与调整-最新年文档
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改进循环流化床锅炉运行效率的方法摘要:循环流化床锅炉作为一种高效节能的锅炉形式,具有广泛的应用前景。
循环流化床锅炉是目前常用的一种燃煤锅炉,它具有高效节能、环保清洁等优点。
然而,为了进一步提高循环流化床锅炉的运行效率,我们需要采取一些改进措施。
本文将介绍几个有效的方法来改进循环流化床锅炉的运行效率,以实现更加可持续发展的能源利用。
关键词:循环流化床锅炉,运行效率,改进方法,可行性分析,效果评估引言:循环流化床锅炉是一种在燃烧过程中通过固体颗粒在气固两相之间的交换和液化来传递热量的先进锅炉形式。
它具有热负荷大、燃烧效率高、环境友好等优点,被广泛应用于工业生产领域。
然而,当前循环流化床锅炉在运行过程中还存在一些问题,例如低燃烧效率、床层不稳定等,影响了其整体运行效率。
因此,提高循环流化床锅炉的运行效率具有重要意义。
1循环流化床锅炉的基本概述循环流化床锅炉是一种先进的燃煤发电设备,具有高效、低污染的优点。
它采用循环流化床技术,能够同时完成燃烧和脱硫等工艺,使得燃煤过程更加高效、环保。
循环流化床锅炉主要由炉膛、循环系统、喷煤系统和排烟系统等组成。
其基本工作原理是利用气固两相流动以及颗粒彼此间的碰撞摩擦产生的较大径向力,使固体颗粒在炉内形成流态床层,以达到高效燃烧燃料的目的。
2循环流化床锅炉运行现状2.1运行稳定性不足在当前的循环流化床锅炉运行情况下,存在着运行稳定性不足的问题。
一方面,由于燃料的不稳定性和颗粒物的积聚,导致床层容易出现分层现象,并且床层容易塌陷,影响了锅炉的燃烧效率和运行稳定性。
另一方面,循环流化床锅炉在运行过程中,由于温度、压力等因素的变化,容易发生突然的波动,导致锅炉的工作不稳定,给运维人员带来了较大的困扰。
2.2水冷壁管受热磨损循环流化床锅炉是一种高效、环保的燃煤锅炉,但在长期运行中,存在一些问题需要解决,其中之一就是水冷壁管的受热磨损。
水冷壁管是锅炉中重要的受热面,其受热磨损对锅炉的运行效率和安全性产生重要影响。
浅谈循环流化床锅炉运行调整与优化发布时间:2022-07-18T08:13:31.344Z 来源:《中国科技信息》2022年第33卷3月5期作者:李文涛[导读] 为适应时代发展,缓解资源稀缺问题,减少环境污染,燃烧技术不断创新,减少氮氧化物排放,减少燃烧造成的污染。
李文涛大屯电热公司江苏徐州 221610摘要:为适应时代发展,缓解资源稀缺问题,减少环境污染,燃烧技术不断创新,减少氮氧化物排放,减少燃烧造成的污染。
当前,随着社会经济发展不断加快, 国家对环保工程的重视程度越来越高。
在这种情况下,如何提高燃煤效率是相关工作人员面临的重要挑战之一。
自然循环流化床方法是我国当今在锅炉节能运行系统中采用最广为常用到的工艺方法有之一。
本文系统地阐述总结了国外自然循环流化床锅炉运行技术新的动态发展过程和锅炉煤耗效率优化,寻求其新发展的具体应用及方法,提出了我国系列自然循环流化床锅炉新发展应用的一些新技术发展与理念,以供参考。
关键词:自然循环流化床锅炉,运行控制,优化一、自然循环流化床的发展趋势。
1.1超临界方向近年来,我国已经在采用自然循环流化床锅炉等技术方面又取得许多了重要创新,进一步深入推广自然循环流化供热技术,可极大有效的缓解地热资源相对稀缺,减少对环境污染,适应热时代发展。
在实际应用中,CFB锅炉相对于其他类型的锅炉具有明显的优势,可以进行高效清洁生产,并能满足节能减排的要求,因此受到了广泛的关注和重视。
随着国家经济水平的不断提高。
未来我国自然热循环流化床锅炉系统将继续向高超临界、大型化水平发展,以逐步提高锅炉其稳定运行热工性能技术水平和安全生产能力。
例如,目前的CFB锅炉能够灵活高效地直接使用初级飞灰分离或循环燃烧装置来大大简化锅炉操作程序并同时确保紧凑平稳和长期可靠高效的工作运行。
1.2深度脱硫我国目前是国际能源总消耗第三大国, 尤其又是中国煤炭资源主要消耗第三大国。
我国曾为迅速满足世界人民生活用电之需求而建设改造了世界各地大量古老的工业火力发电厂,使当今我国也成为当今世界锅炉总数和平均锅炉容量全球最大者的能源国家。
循环流化床锅炉运行优化摘要:循环流化床燃煤电站锅炉作为一种节能、高效的新一代燃煤技术,在流化状态下,煤种的燃烧效率高,在炉内具有脱硫、脱氮等特点,这样的优点使得大型循环流化床燃煤电站锅炉获得了迅速发展。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉(CFB)具有良好的低温燃烧特性,燃烧效率高,负荷调节方便,污染排放小等优点,近年来得到了快速发展,并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响,无法充分发挥其优势,尤其在节能方面。
所以,如何节约能源,提高锅炉效率,是我们要探讨的问题。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;腐蚀;爆管引言:循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术,具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点,它在节能环保方面具有很大的优势,对我国当前的节能低碳具有重要意义。
然而,我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题,需要不断优化。
1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合,使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙,加之在燃烧室不同部位分部送风,使N0x生成量较少,从而实现炉内脱硫脱硝。
从锅炉设计和实际使用效果来看,大型循环流化床锅炉S02和NoX排放能够满足严格的环保排放标准要求。
(1)炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点,设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型,将主要受热面集中布置在炉膛内,利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面,以提高热效率,降低床温,避免床层结焦和水冷壁发生沾污。
运行情况表明该炉型起到了上述作用。
但此设计带来的负面效应却超出预期,集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。
(2)管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180mm,二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90mm。
由于炉内受热面节距变窄,导致后部受热面烟气流速升高;过热器管排缺少夹马固定;管排膨胀量计算不准确;穿墙管直接与水冷壁浇注在一起,膨胀力全部由水冷壁承担,使得管束无法自由膨胀。
2023提高循环流化床锅炉热效率的措施CATALOGUE目录•引言•循环流化床锅炉工作原理•提高循环流化床锅炉热效率的措施•工程实例分析•研究结论与展望01引言•循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的清洁燃烧技术,被广泛应用于工业和电力领域。
然而,在实际运行中,循环流化床锅炉的热效率受到多种因素的影响,难以达到最佳状态。
因此,提高循环流化床锅炉的热效率对于节约能源、减少污染具有重要意义。
背景与意义锅炉热效率现状分析•目前,循环流化床锅炉的热效率一般在85%左右,相对于其他燃烧方式来说并不算高。
造成这种情况的原因有很多,比如:燃料的燃烧不完全、锅炉设计不合理、运行管理不善等。
其中,燃料的燃烧不完全是影响锅炉热效率的重要因素之一。
•本研究旨在探索提高循环流化床锅炉热效率的有效措施,通过对锅炉的优化设计、合理选配燃料、改善运行管理等方面进行研究,达到提高锅炉热效率、降低能源消耗、减少污染物排放的目的。
这对于循环流化床锅炉的节能减排具有重要意义,也为循环流化床锅炉的高效运行提供了理论支持。
研究目的和意义02循环流化床锅炉工作原理循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能环保锅炉,广泛应用于工业和电力领域。
其工作原理是利用高速气流的冲击力,使燃料和大量空气充分混合,形成流化床,通过燃烧产生热量,转化为蒸汽或电力。
循环流化床锅炉概述循环流化床锅炉主要包括燃烧室、旋风分离器、回料器等部分,燃料进入燃烧室后,与大量空气混合,形成流化床,进行燃烧反应。
燃烧产生的烟气进入旋风分离器,将较大的颗粒分离出来,送回燃烧室继续燃烧,而较小的颗粒和气体则进入尾部烟道,通过省煤器、空气预热器等设备排放到大气中。
循环流化床锅炉工作流程循环流化床锅炉热效率影响因素循环流化床锅炉的热效率受到多种因素的影响,如燃料特性、床温、床压、空气系数等。
床温的高低直接影响到燃料的着火和燃烧过程,进而影响到锅炉的热效率。
燃料的挥发分、灰分含量和水分等特性对锅炉热效率有着重要影响。
循环流化床锅炉效率偏低原因分析与燃烧调整摘要:新时期经济发展下,循环流化床锅炉在工业生产中的应用较为广泛,为提高煤炭能源燃烧效率,针对流化床锅炉效率偏低原因进行分析,对燃烧调整与效率提升展开探讨。
关键词:循环流化床;锅炉效率;锅炉燃烧;燃烧调整引言随着环保要求日益严格,电站锅炉低NOx燃烧技术发展迅猛,对于有环保型燃煤发电设备美誉的流化床锅炉来说也面临巨大的压力。
由于早期的环保标准及现行的国外环保标准相对较宽松,流化床锅炉的NOx可实现直接达标排放,因此在流化床低NOx燃烧技术的研究方面进展缓慢。
我国火电厂近年开始推行超低排放政策,NOx要求达到50mg/Nm3以下,这对于流化床燃烧技术也提出了新的挑战。
1循环流化床锅炉相关概述我国是目前煤炭生产和消耗的第一大国,煤炭利用最广泛的方式为将其燃烧利用其热能,但是煤炭在燃烧过程中会产生大量的硫化物、氮氧化合物、碳氧化合物以及碳氢化合物等,严重污染环境,给可持续发展带来了隐患。
针对此问题,在煤炭的利用中采用洁净燃煤发电技术,主要包括有循环流化床燃烧、增压流化床燃烧、联合循环以及整体煤气化联合循环等。
循环流化床锅炉主要有物料循环与燃烧系统、风烟系统、汽水系统。
其中,物料循环与燃烧系统包括燃烧室、高温绝热式旋风分离器、U型阀返料器、冷渣器。
物料循环与燃料系统是循环流化床锅炉的关键部分,与其他锅炉有很大有的区别,因此在建模并对该型循环流化床的运行特性进行分析时,需在模型中精确体现设备内部各个主系统和辅助系统之间的相互关系。
2循环流化床锅炉效率偏低原因分析2.1锅炉灰渣未完全燃烧热损失灰渣未完全燃烧热损失是灰渣中可燃物含量造成的热量损失。
由于用无烟煤作燃料煤,燃尽时间长,很多燃料未完全燃烧就随灰渣排出,增加了灰渣未完全燃烧热损失。
如果用石灰石炉内脱硫则添加石灰石后,入炉灰渣由五部分组成,即入炉燃料带入的灰分、石灰石灰分(杂质)、未发生分解反应的碳酸钙、脱硫生成的硫酸钙和未参加脱硫反应的氧化钙。
循环流化床锅炉效率偏低原因分析与燃烧调整摘要:锅炉燃烧技术种类繁多,近些年比较流行的循环流化床锅炉在行业中比较走红,这种煤炭燃烧技术具有独有的特点,燃烧过程中效率更高、而且污染性很低、清洁度方面也很高。
该技术在煤炭燃烧过程中,能确保燃烧材料循环进行燃烧,同时还能实现脱硫反应,但事实上循环流化床锅炉技术在实际应用过程中受到较多因素的影响,并没有达到理想中的效果,本文针对影响循环流化床锅炉效率的根本原因进行了全面分析,并提出了调整方案。
关键词:循环流化床锅炉;锅炉技术;煤炭燃烧;锅炉效率引言正是由于该技术在实际应用过程中能源消耗比较低,煤炭燃烧效率高,所以该技术在市场上应用比较广泛。
随着新时代的发展低碳环保理念逐渐深入人心,人们赋予循环流化床锅炉更高的标准,大部分锅炉厂已经将原本的锅炉型式替换掉,采用循环流化床锅炉技术,能有效地控制整体的运行成本,还能促使运行效率的提升。
但是循环流化床锅炉技术在应用中,非常容易受到外界因素的影响,所以要及时找到影响因素,并有针对性的解决才能有助于提升该技术的使用效果。
1循环流化床锅炉燃烧过程目前循环流化床锅炉燃烧技术应用比较广泛,主要在燃烧的过程中煤炭颗粒会经过干燥处理,燃烧过程中逐渐达到一定膨胀点就会破碎,燃烧中还要经历两次挥发分析出过程,煤炭颗粒在稳定的挥发分析出中第一次的温度是控制在500~600°C,第二次是800~1000°C。
煤炭颗粒的挥发分产量,是由燃烧过程中锅炉运行速度和炉膛内产生的温度来决定的,燃烧方式也会受到一定影响,一般化学反应速率以及氧化扩散效率都会对燃烧方式造成影响,整个燃烧过程是经历了化学反应,并且达到氧化扩散反应的状态下开展的。
2影响因素该技术在实际应用过程中是通过对电量进行自动化管控的方式来对其进行调整控制的,通过自动化的方式能很好地控制煤炭在锅炉中燃烧的速度,而且还能对燃烧系统的发电量进行有效控制。
该技术在应用过程中,煤炭燃烧时会受到较多的外界因素影响,其中煤炭颗粒的大小就会对整体的燃烧情况造成影响,想要确保循环流化床锅炉能实现稳定的燃烧,则需要工作人员根据具体情况有针对性的进行调整。
循环流化床锅炉效率偏低原因分析与燃烧调整摘要:随着经济社会的不断发展,人们在生产生活中追求高效、绿色、节能、环保的产品,循环流化床锅炉在国内外得到了广泛的应用。
近段时间,大量的循环流化床锅炉投入使用,并朝着大容量以及超临界的方向发展,但是由于循环流化床锅炉自身的局限性,在实际操作的过程中不能满足其运行时需要的参数,就会酿成不可挽回的损失。
本文主要针对循环流化床锅炉工作效率低的原因以及燃烧调整进行简要分析。
关键词:循环;流化床;锅炉效率;偏低原因;燃烧调整1 循环流化床锅炉效率偏低原因1.1 低负荷的影响在循环流化床锅炉运行的过程中,相关的工作人员不能因为其负荷过低就降低风量,在降低风量的同时也要注意锅炉每个部位的正常流化和密封性,风量也不会因为负荷的降低而有所改变。
在低负荷状态下,锅炉所要耗费的电量较正常状态下低得多。
相关的工作人员可以将停炉后的冷态实验数据结合正在运行中的返料灰以及煤量进行考虑,循环流化床锅炉最低降到满负荷时的70%时流化风量则是在80MW,为了保持正常的供氧量,二次风量最低需要降到60kNm3/h,经过对上下二次风的调整,可以充分的保证风压不小于6kPa。
所以,面对这种情况需要留一台备用的设备,这样就可以保证循环流化床锅炉的正常使用。
1.2 排烟温度的影响因为在实际生产过程中,乙炔吹灰器吹灰的效果不尽如人意,虽然做了相关的调试但是依然没有理想的效果,尾部受热面污染之后继续恶化从而造成排烟的温度不断升高,与此同时,挥发性高的煤一般产生的热量低,在相同条件下需要耗费的燃料就会增多,从而造成所排烟气量和流速都会升高,进而排烟的温度以及排烟量多会增加,使得循环流化床锅炉的工作效率降低。
受热面积灰也是造成热传导不流畅的原因之一,主要是锅炉受热面积灰等现象,从而造成受热面传到热的能力下降,锅炉的吸热能力下降烟气所放的热量减少,使得所排出的烟温度升高;此外,当空气预热器堵灰会使空气预热器热传导的面积减小,烟气的放热量也随之减小这样就会使得排出烟的温度升高。
提高循环流化床锅炉效率的因素与调整
、循环流化床锅炉燃烧的特点
从燃烧观点可把主循环回路分成三个性质不同区域,即(1) 下部密相区( 位于二次风平面以下) ;(2) 上部稀相区(位于二次风平面以
上) ;(3) 气固分离器。
在炉膛下部密相区,床料颗粒浓度比上部区域的浓度要大一些,储存大量的热量。
当锅炉负荷升高时,一、二次风量均增大,大部分高温固体粒子被输送到炉膛上部稀相区,燃料在整个燃烧室高度上燃烧。
颗粒在离开炉膛出口后,经适当的气固分离器和回料器不断送回下部密相区燃烧。
在任何情况下,全部的燃烧空气通过炉膛上部。
细小的炭粒被充分暴露在氧环境中,炭粒子的大部分热量在这里燃烧释放。
二、循环流化床锅炉的燃烧效率的影响因素
影响流化床锅炉燃烧的因素很多,如燃煤特性、燃煤颗粒及流化质量、给煤方式、床温、床体结构和运行水平等。
(一)燃煤特性的影响
燃煤的结构特性、挥发分含量、发热量、灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。
首先燃料的性质决定了燃烧室的最佳运行工况。
对于高硫
煤,如石油焦和高硫煤,燃烧室运行温度可取850C,有利于最佳脱硫剂的应用;对于低硫、低反应活性的燃料,如无烟煤、石煤等,燃烧室应运行在较高的床温或较高过剩空气系数下,或二
者均较高的工况下,这样有利于实现最佳燃烧。
第二,燃烧勺性质决定了燃料勺燃烧速率。
对于挥发分含量较高,结构比较松软的烟煤、褐煤和油页岩等燃料,当煤进入流化床受到热解时,首先析出挥发分,煤粒变成多孔的松散结构,周围勺氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散勺阻力小,燃烧速率高。
对于挥发分含量少,结构密实的无烟煤,当煤受到热解时,分子勺化学键不易破裂、内部挥发分不易析出,四周勺氧气难以向粒子内部扩散,燃烧速率低,单位质量燃料在密相区的有效放热量就少,对于那些灰分高、含碳量低的石煤、无烟煤等,煤粒表面燃烧后形成一层坚硬勺灰壳,阻碍着燃烧产物向外扩散和氧
气向内扩散,煤粒燃尽困难。
第三,燃料的性质决定了流化床的床温。
不同的燃料具有不
同的灰熔点。
在流化床中最怕结渣,结渣后容易造成被迫停炉。
(二)颗粒粒径的影响
对单位重量燃料而言,粒径减小,粒子数增加,炭粒的总表面积增加,燃尽时间缩短,燃烧速率增加。
挥发物完全析出和炭粒完全燃尽所需要勺时间减少,化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的损失减少。
适当缩小燃煤粒径是提高燃烧速率的一项有效措施。
我国流化床锅炉大多数燃用0〜10mm勺宽筛分煤粒。
(三)给煤方式的影响
加入到床层中勺燃料要求在整个床面上播散均匀,防止局部
碳负荷过高,以免造成局部缺氧。
因此给煤点要分散布置。
现在
多数流化床锅炉每个给煤点负担3〜4m给煤口附近煤量集中,煤热解后挥发物首先析出和燃烧,消耗了大量的氧气,在给煤口附近造成缺氧区,使该处的细颗粒因缺氧而无法燃烧,在给煤口加装播煤风,在给煤口上方加二次风,可以改善燃烧工况,减少
挥发物和细颗粒的不完全燃烧损失,提高燃烧效率。
但播煤风是
从密相区正压加入的,受着上升气固流的抑制作用,穿透深度是
很有限的,细颗粒和挥发物的横向扩散并不强烈,不可能使可燃
物在床内分布均匀。
如在给煤口上方布置二次风,可使炉内烟气
得到比较强烈的混合和搅拌,取得明显的燃烧效果。
(四)床温的影响提高。
但床温的提高受到灰熔点的限制。
通常要求床温比燃烧的灰渣变形温度低100C〜200C。
对于采用添加剂在床内进行脱
提高床温有利于提高燃烧速率和缩短燃尽时间,使燃烧效率硫的流化床锅炉,脱硫的最佳反应温度为850C〜870C,当床温高于860C时,随床温的升高,脱硫效率迅速下降。
当床温升高时,NO排放量增加。
稀相区的温度也特别重要,对于循环流化床锅炉,通过分离
器收集送回炉膛的细颗粒,其中主要是固定碳,必须在800C以上的温度才会着火燃烧,而这部分细颗粒的燃烧主要在稀相区。
循环流化床锅炉床温的选择应考虑如下因素:
1. 保证灰分不会软化,床层无结渣危险;
2. 保证较高的燃烧效率和脱硫效率;
3.N0X及N02排放量较低;
4. 尽量避免煤中的金属升华。
(五)运行水平的影响
流化床的燃烧与运行水平有密切关系。
一台设计较好的流化
床锅炉,如运行水平不高,技术管理不善,有可能降低燃烧效率。
锅炉在运行中应根据负荷和煤质的变化,随时调整燃烧工况,保持正常的床温和合理的风煤比,以降低化学和机械不完全燃烧损失。
三、循环流化床锅炉的参数选取与调整
(一)床温的选取与调整
循环流化床正常运行时床温应控制在850C〜920C,床温过高易结焦,会影响NOx排放和降低脱硫效果,床温偏低煤粒不利燃尽,影响传热,降低脱硫效果,而且床温过低易灭火。
影响床温的因素主要有给煤量、过剩空气系数、一、二次风量配比、返料量、补料量、石灰石量以及煤种、煤质等。
当床温波动时,应首先确认给煤量是否均匀,给煤过多过少,风量过小过大都会使燃烧恶化,床温降低,在正常范围内,当负荷上升时,同时增加投煤量和风量会使床温有所升高。
一定负荷下,若给煤量一定,增加一次风和下二次风可降低床温,反之,提高床温;
增加床料量或石灰石量,可降低床温,增大排渣量,床压下降物料量减小,将使床温升高。
(二)流化风速的选取
流化风速是循环流化床锅炉的重要特性参数。
当气体和颗粒物料的特性一定时,就要求有一定的流化速度以维持床层的流化床流动状态。
流化速度增加,能实现循环的颗粒粒径也增大,循环物料量也增多。
随着流化速度的增加,锅炉的磨损和能耗也相应增加。
BMCRT况下选取4.85m/s 左右的流化速度。
(三)过量空气系数的选取
过量空气系数的多少主要是根据锅炉燃烧调整的进行确定
的,在设计中般是根据燃用的煤种和经验来选取的,对于高挥
发份得烟煤,BMCRI况下推荐为1.2。
在一定范围内,提高过量空气系数可以改善燃烧效率。
(四)一、二次风比率
循环流化床锅炉所采用的一次风率,一是为了满足锅炉物料流化和布风均匀,二是为了确保燃烧室下部形成还原性气氛,现分段燃烧以降低NOx的排放,在实际运行中还可以调节一、次风的比率来调节炉膛燃烧工况,对于没有外置床的流化床锅
炉,一次风约占锅炉总风量的50%〜60%,二次风占30% 35%,高压流化风占5%左右。
(五)给料粒度
给料粒度越大,不能维持正常的返料量,锅炉出力不够,而且容易造成结焦,粒度对传热的也有影响,一般小颗粒的传热系数比大颗粒的大。
因此,提高燃烧效率的关键在于提高那些一次通过炉膛时没有燃尽,而循环次数又不多的颗粒的燃尽度。