循环流化床锅炉床温的控制特性

第一篇：生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施（定稿）生物质循环流化床锅炉存在的问题及控制措施摘要：循环流化床锅炉是一种非常适合燃烧生物质的锅炉，但是相较煤炭而言，生物质中含有较多的碱金属和氯元素，这给燃烧生物质的锅炉带来了一系列特殊的问题，文章在探讨这些问题的基础上，提出了相应的控制措施。

关键词：生物质循环流化床锅炉；床料烧结控制措施；高温腐蚀控制措施；低温腐蚀控制措施1 循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉具有效率高、煤种适用性广、调峰能力强、污染物排放量低、炉渣综合利用性好等特点，自上世纪80年代以来循环流化床锅炉得到了迅速的发展，技术也日趋成熟。

循环流化床锅炉是一种流态化燃烧的锅炉，在炉膛内部存在着大量的循环床料。

一次风从炉膛底部进入锅炉，把大量的床料吹起，使床料在炉膛的中间部分沿炉膛向上运动，而在炉膛的四周，床料则沿着水冷壁下降，并在下降过程中完成热量交换。

循环流化床锅炉的特点是设置了由分离器和返料器组成的物料循环回路。

燃料在炉膛内燃烧生成大量的烟气，这些烟气携带大量的物料从炉膛进入分离器，在分离器内物料和烟气进行气固分离，烟气从分离器顶部进入锅炉尾部烟道，而分离下来的物料则通过返料器再次进入炉膛，参与下一次燃烧循环。

因此循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率。

2 生物质循环流化床锅炉简介煤炭作为一种不可再生的化石能源，在国民生产生活中扮演着重要的角色，但是一方面煤炭是一种不可再生能源，这使得寻找替代能源已成为无法回避的问题；另一方面煤炭也是一种高污染的能源。

当前环境污染已经成为我国面临的重大问题之一，为了治理环境污染，我国出台了一系列的法律法规，燃煤锅炉将受到越来越严格的限制。

生物质的可再生性和清洁性，使它在热电领域成为了煤炭的理想替代者，近年来燃用生物质的锅炉已经得到了广泛的应用。

目前燃烧生物质的锅炉主要有两种，一种是炉排式的层燃锅炉，一种是流化床锅炉。

生物质燃料的一般特点是水分很高、发热值偏低，因此着火和燃尽都比较困难。

循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析
循环流化床锅炉是一种采用循环流化床技术的锅炉设备，具有燃烧效率高、燃烧环境
好等优点。

在运行过程中，循环流化床锅炉的床温偏差可能会出现较大的问题，影响其正
常运行和供热效果。

本文将对循环流化床锅炉床温偏差大的原因进行分析。

循环流化床锅炉床温偏差大的原因可能是燃烧参数不合理。

燃烧参数的不合理设置会
导致床温偏差增大，影响锅炉的燃烧效率。

如果燃烧区域的过量空气过大，床温偏差会偏高；反之，过量空气过小，床温偏差会偏低。

燃烧温度、气体流速、床层均匀性等参数的
不合理设置也会导致床温偏差增大。

颗粒物的沉积和堵塞也是循环流化床锅炉床温偏差大的原因之一。

循环流化床锅炉床
层中的颗粒物会随着气流进入锅炉结构，当颗粒物的含量过高时，会堵塞燃烧器和换热器，导致床温偏差增大。

床层内的颗粒物沉积也会影响床层的均匀性，使床温分布不均匀。

循环流化床锅炉的供气系统不稳定也会导致床温偏差增大。

供气系统不稳定可能是由
于供气设备的故障、气体管道堵塞或泄漏等原因造成的。

当供气不稳定时，锅炉的燃烧过
程会受到影响，从而导致床温偏差增大。

循环流化床锅炉床温偏差大的原因可能是燃烧参数不合理、颗粒物的沉积和堵塞、供
气系统不稳定以及上料系统不稳定等。

在实际运行中，应注重对这些问题进行分析和解决，提高循环流化床锅炉的稳定性和效率。

ZK-35/3.82-M循环流化床锅炉锅炉使用说明书20-96-0一、循环流化床锅炉简介二、锅炉首次点火启动应具备的条件三、锅炉对燃煤的要求四、锅炉首次点火启动五、锅炉运行中的监视与调整六、锅炉常见故障处理一、循环流化床锅炉简介煤的循环流化床燃烧是近十几年来发展起来的一种新型燃煤技术，是对传统的炉排炉和煤粉炉的一个重大革新。

它对各类煤种的燃烧适应性好，可以有效地燃用褐煤、各类烟煤和无烟煤，也可燃用如树皮、木屑、油页岩、石煤和石油焦等劣质燃料，同一台锅炉甚至可以同时燃用多种然料。

循环流化床锅炉可以通过添加石灰石进行比较简便的炉内脱硫处理，而一般的尾气脱硫技术费用昂贵，难于推广应用，循环流化床燃烧为高硫煤的合理燃用提供了途径，由于燃烧温度低，其NO x排放亦低。

流态化，是指两种不同形态的物质，因相互之间运动速度的不同而造成的一种特定运动状态下的体系。

对于煤燃烧系统而言，主要是指固体颗粒和空气。

这种特定的状态，是指固体颗粒群体在气体作用下具有流体的一些特性，就是流态化。

各种流化床燃烧锅炉，差别主要是燃烧系统，尾部对流受热面与常规锅炉没有根本的不同。

循环流化床燃烧系统主要包括：炉膛、气固分离器和返料器这三个关键部件。

与鼓泡床相比，循环流化床炉膛截面尺寸较小，燃烧分布在整个炉膛容积内，因此炉膛温度上下均匀；炉膛下部仍有一个密度较高的密相区，但不设置埋管受热面，避免了鼔泡床埋管磨损严重的问题；由于炉膛截面尺寸较小，锅炉启动点火更加容易；炉膛上部四周布置水冷受热面，磨损情况比埋管大为改善；燃烧所需一、二次空气分级供入，强化了炉内物料掺混，物料与空气接触更加强烈、均匀，有利于燃烧，同时可使NO x生成进一步减少；被烟气携带出炉膛的物料被一、二级分离器分离后经返料器进入炉膛，物料如此反复循环反复燃烧，排出锅炉的灰、渣含碳量较低，锅炉燃烧效率和热效率较高、煤耗较低；而由于采用上下基本均匀的流化风速，在降负荷运行时，风速降低的裕度大，负荷变化可超过0.4:1，锅炉负荷调节范围较宽；由于进入炉内的煤只占炉内高温循环物料量的5%左右，煤进入炉内很快着火燃烧，锅炉煤种适应性很广。

摘要:循环流化床锅炉又被称为CFB锅炉，循环流化床锅炉技术是近十几年发展迅速的燃烧技术，由于锅炉是采用燃油燃气进行燃烧，而循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、适应性广等明显优点，其作为一种高效的清洁燃煤技术，其效用受到人们广泛的关注，在燃煤技术当中占据了有力地位。

随着循环流化床锅炉商业化的快速发展，人们提出了循环流化床锅炉技术自动化运行概念。

本文通过对循环流化床锅炉控制系统的分析与研究，实现对循环流化床锅炉技术自动化的设计，有利于提高循环流化床锅炉的监控管理功能。

关键词:循环流化床锅炉自动控制技术优点1循环流化床锅炉燃烧技术的概念循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、燃烧适应性广等特点，其根据自身优势活跃在工业锅炉及废弃物处理等领域，循环流化床锅炉技术拥有很大的商业发展空间。

循环流化床燃烧技术作为一种新型的燃烧技术，其燃烧系统较为复杂，燃料燃烧形成飞灰始终流动在锅炉燃烧系统当中，流动状态的燃烧飞灰浓度较大容易影响其他控制技术的发挥，所以在循环流化床锅炉工作的过程中还需要人工进行操作调节。

如何调节各个参数之间的影响，使其控制系统操作变得稍微简单一些，对循环流化床锅炉控制系统进行研究与分析，设计合理有效的循环流化床锅炉控制系统是目前需要解决的问题。

2循环流化床锅炉控制系统的分析2.1燃烧控制系统循环流化床锅炉燃烧控制系统要保证燃烧过程中热量与负荷相适应，减少燃料不必要的损耗，从而实现锅炉燃烧控制系统的安全及高效运行。

锅炉燃烧控制系统具体可表现为对稳定的蒸汽压力及料床温度、锅炉燃烧的经济与环保、控制炉膛压力及床高范围等方面的控制。

循环流化床锅炉燃烧机理比较复杂，各参数之间耦合关系难以控制，被调参数容易同时受到多个调节参数的影响，给操控和受控变量配对造成了困难，所以循环流化床锅炉自动化控制难于一般锅炉的控制。

目前设计的燃烧控制系统比较简单，在燃烧自动控制系统运作的过程中，容易受到各个环节的影响，导致燃烧自动控制系统无法发挥出自动化控制的效用，最后还是依靠人工手动操作控制系统完成。

探究循环流化床锅炉排烟温度偏高、偏低原因及控制措施摘要：本文首要阐述了排烟温度对循环流化床锅炉运行的影响，然后分析了排烟温度偏高、偏低造成的因素，最后提出了降低锅炉排烟温度措施。

关键词：循环流化床；排烟温度；控制措施1 排烟温度对锅炉运行的影响排烟温度指锅炉末级受热面出口处的烟气温度。

排烟温度过高，会使锅炉效率降低。

排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，影响排烟热损失的主要因素为排烟温度与排烟量，排烟温度越高排烟量越大则排烟热损失就越大。

此外锅炉排烟温度过高对炉后布袋除尘及脱硫的安全运行也构成了威胁。

排烟温度过低，烟气中的硫化物结露析出，粘结在省煤器及空预器上，造成尾部受热面低温腐蚀，对烟囱内壁也将产生腐蚀，影响尾部受热面和烟囱的使用寿命。

烟气温度过低还会造成烟气自然爬升高度不够，烟尘扩散面积偏小，加大局部区域的大气污染。

2 影响排烟温度的因素2.1 燃料性质①水分。

煤中水分加热变为水蒸气，烟气量增加，排烟热损失增大；水分高，提高了烟气的酸露点，易产生低温腐蚀。

②灰分。

灰分越高，受热面的沾污、磨损越严重。

尾部受热面积灰会使受热面换热量减少，排烟温度升高。

灰分高的煤发热量低，相同负荷下消耗的燃料量增加，造成烟气流速和烟气量增加，导致排烟温度和排烟量都升高，从而降低锅炉效率。

③挥发分。

煤中挥发分越低，越不容易着火燃烧，燃烧的时间也会增加，炉膛出口烟气温度越高，烟气中携带的未燃尽颗粒越多，有时在旋风分离器和尾部烟道内还在继续燃烧，导致排烟温度较高。

2.2 受热面积灰与结焦。

受热面积灰与结焦，使烟气与受热面之间传热热阻增大，传热量减少，导致排烟温度升高。

且尾部受热面积灰堵塞，使尾部烟道形成烟气走廊，产生高温度区和低温度区，在低温度区内空气预热器处烟气结露腐蚀管壁，管子腐蚀严重穿透后造成空预器漏风，送风短路进入烟道，影响锅炉送风。

2.3 锅炉漏风。

循环流化床锅炉漏风主要指分离器、烟道包墙、顶棚、检修孔和人孔门处漏风。

循环流化床锅炉机组节能降耗措施循环流化床锅炉在工作中是流态方式，其燃烧温度一般保持在850℃—900℃，特点在于工作效率很高，并且燃碳率极高，燃料适应性比较广。

尤其是锅炉造价低于煤粉炉，是一种环保型的绿色锅炉。

但是因为循环流化床锅炉的辅机电耗比较大，功率也比较大，致使厂电率较高，浪费了很多资源，这样就影响了企业的经济效益。

在这种情况下需要对机组进行节能降耗方面的考虑，让用电率和供电煤耗都可以降低，机组运行更加经济和高效。

因此，对循环流化床锅炉机组启动节能降耗做分析有一定现实意义。

本文先对循环流化床锅炉结构做简析，然后在设备改造、锅炉运行调整与汽机运行调整基础上，详细分析和阐述循环流化床锅炉机组节能降耗措施。

标签：循环流化床锅炉机组;节能降耗一、循环流化床锅炉结构循环流化床锅炉炉膛温度要比一般煤粉炉低，炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉炉大的多，可大幅节省受热面的金属耗量。

锅炉的炉膛底部位置，是浓度与传热系数最大的部分，在炉膛高度的提升下逐渐减小，也就是热流曲线最大值集中在底部。

这方面特点让炉膛高热密度位置正好处在炉膛下部部分，这样可以解决炉膛中热流曲线过高的问题。

所以，循环流化床锅炉中热流分布可以便于对水冷壁金属温度管控。

循环流化床锅炉使用的是单炉膛、单布风板结构，并且有很大宽深比，此结构利于加强前后墙二次风穿透性，从而达到了通过合理的二次风配比，减少炉膛中心缺氧和控制氮氧化物排放。

锅炉使用前后墙是为了保障炉内热量平衡与减少单个给煤装置故障时，对炉内热平衡的影响。

二、循環流化床锅炉机组节能降耗（一）设备改造要想实现锅炉机组启动节能降耗，就需要对机组设备做优化和改善。

比如在除尘器后的烟道内增加低温省煤器，在各种锅炉的工作中，排烟热损失是最大的。

而产生排烟热损失的关键就在于排烟温度，排烟温度每上升12到15℃，排烟热损失会增加1%。

而通过增加低温省煤设备，能够把排烟温度急速降至105℃，可见节能效果非常突出。

循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点一、循环流化床燃煤锅炉炉内工作原理循环流化床燃煤锅炉基于循环流态化的原理组织煤的燃烧过程，以携带燃料的大量高温固体颗粒物料的循环燃烧为主要特征。

固体颗粒充满整个炉膛，处于悬浮并强烈掺混的燃烧方式。

但与常规煤粉炉中发生的单纯悬浮燃烧过程相比，颞粒在循环流化床燃烧室内的浓度远大于煤粉炉，并且存在显著的揪粒成闭和床料的颗粒间混，颗粒与气体间的相对速度大，这一点显然与基于气力输送方式的煤粉悬浮燃烧过程完全不同。

循环流化床锅炉的燃烧与烟风流程示意见图6-1。

预热后的一次风(流化风)经风室由炉膛底部穿过布风板送入，使炉膛内的物料处于快速流化状态，燃料在充满整个炉膛的惰件床料中燃烧。

较细小的颗粒被气流夹带飞出炉膛，并由K灰分离装置分离收粜，通过分离器下的回料管与飞灰回送器(返料器)送W炉膛循坏燃烧;燃料在燃烧系统内完成燃烧和卨温烟气向X质的部分热M 传递过程。

烟气和未被分离器捕集的细颗粒排入图s-i拥环流化床锅炉炉内燃烧与烟风系统尾部烟逬，继续受热曲•进行对流换热，最后排出锅炉。

在这种燃烧方式下，燃烧室密相区的湿度水T受到燃煤过秆中的高温结液、低温结焦和最佳脱硫温度的限制，一般维持在850℃左右，这一温度范围也恰与垃圾脱硫温度吻合。

由于循环流化床锅炉较煤粉炉炉膛的温度水平低的特点，带来低污染物排放和避免燃煤过程中结渣等问题的优越性。

二、循环流化床锅炉的工作过程图6-2为典型电站用循环流化床锅炉的工作系统，其基本工作过程如下:煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。

与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。

此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。

分离出来的颗粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。

由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。

循环流化床锅炉优化调整与控制0 引言循环流化床锅炉技术因卓越的环保特性、良好的燃料适应性和运行性能，在世界范围得以迅速发展。

我国自20世纪80年代开始从事循环流化床锅炉技术开发工作，经过二十多年与国外拥有成熟技术的锅炉设计制造商合作(美国PPC、ALSTOM公司、奥地利AE公司)、引进(ALSTOM(原德国EVT)公司220t/h-410t/h 级(包括中间再热)循环流化床锅炉技术，美国燃烧动力公司(CPC)的细粒子循环流化床锅炉技术)、消化吸收和自主研究，中国已经完成了从高压、超高压、亚临界到超临界的跨越，在大型循环流化床锅炉技术领域已处于世界领先水平[2]。

哈尔滨锅炉厂是我国较早期从事研究、开发循环流化床锅炉厂家之一，现以哈炉2002年设计制造的220t循环流化床锅炉为例，结合运行经验和专业知识，对循环流化床锅炉主要参数的调整与控制作一些浅显的分析论述。

1 设备简介[1]制造厂家：哈尔滨锅炉厂；锅炉型号：HG220/9.8-L.YM27高温高压循环流化床锅炉；锅炉型式：单汽包自然循环、单炉膛、平衡通风、高温旋风分离器、自平衡U型密封返料阀、紧身封闭布置、全钢炉架悬吊方式、固态排渣、水冷滚筒冷渣器。

锅炉容量和参数：过热蒸汽最大连续蒸发量：220t/h；过热蒸汽出口蒸汽压力：9.81MPa；过热器出口蒸汽温度：540℃；给水温度：215℃；空气预热器型式：卧式管式空气预热器；进风温度：35℃；一次风热风温度：190℃；二次风热风温度：190℃；排烟温度：146℃；锅炉效率：90.5%；脱硫效率：＞80%；钙硫比(Ca/S)：2。

2 主要参数调整与控制2.1 床温调控床温是锅炉控制的主要参数之一，本文所述锅炉额定负荷设计床温873℃，最佳温度控制在850℃～900℃之间，最高不能超过950℃，最低不能低于800℃[1]。

床温过高容易造成锅炉结焦，温度过低容易发生锅炉灭火，因此，锅炉运行过程中必须严格控制床温。

生物质循环流化床锅炉问题研究摘要:循环流化床锅炉因其燃料适应性广等特点而广泛适用于生物质电厂，生物质燃料的特性决定了生物质循环流化床锅炉也存在很多特殊性。

基于此，探讨生物质循环流化床锅炉存在的问题及解决措施。

关键词：生物质循环流化床锅炉；给料；受热面积灰；高、低温腐蚀；结焦引言与化石燃料相比，生物质燃料碱金属、氯、氧含量高，硫含量低，挥发份、水分高，灰分低，固定碳低，热值低。

基于生物质燃料特性和循环流化床锅炉循环倍率高、蓄热量大等特点，可知生物质循环流化床锅炉具有以下特点：炉膛燃烧温度低，一般控制在800℃以下；燃料适应性广，可实现不同品质的生物质燃料的燃烧；燃烧效率高；循环物料少，会出现循环物料不足的现象；受热面积灰、高低温腐蚀问题严重，易结焦。

1 燃料储存及给料不稳定生物质燃料受地域、季节等因素的影响，会出现燃料供应不足的现象，需提前大量储存。

一台75t/h的生物质循环流化床锅炉年需燃料在250万吨左右，自然堆积所需场地较大，同时要注意防火。

生物质燃料含水量较大，含水量增加会导致锅炉热效率降低，电厂经济性下降，故应尽量避免淋雨，加强通风，减少燃料储存过程中湿度的增加。

由于生物质燃料质量轻、易蓬堵、易钩挂、流动性差的特性，给料过程中时常会出现料仓蓬堵、给料不畅的现象，在给料量较大、负荷增加时会更加频繁，影响机组稳定运行。

可采用螺旋蛟龙给料机，运行时加强监视，发生堵料及时疏通。

2 受热面积灰及高温、低温腐蚀在高温环境下，生物质燃料中的碱金属会在受热面表面形成含有碱金属氯化物的高温粘结灰，同时，由于碱金属会降低灰的熔点，使灰更容易沉积在受热面上，造成受热面的积灰，影响传热。

生物质锅炉受热面的腐蚀主要是来自燃料中的氯和烟气中的氯对受热面管壁造成的高温腐蚀和低温腐蚀。

其中高温腐蚀主要发生在壁温大于470℃的过热器的高温区，一是因为过热器壁温处于易腐蚀区域，二是因为过热器管子表面生成的粘结灰会与烟气中硫化物和氯化物发生反应，对受热面管壁造成腐蚀。

鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型叫循环流化床锅炉，它与鼓泡床锅炉的较大的区别就在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），且在炉膛出口加装了气固物料分离器。

那么该设备是如何工作的，又有什么特点呢?下边我们一起来了解一下吧。

一、工作原理煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。

与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。

此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。

分离出来的顆粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。

由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。

二、优点1、燃料适应性广在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。

因此，加到床中的新鲜煤颗粒相当于被一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。

2、燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95～99%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。

循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。

3、氮氧化物(NOX)排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。

运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。

循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX ；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX ，并使部分已生成的NOX得到还原。

4、高效脱硫由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。