如何提高循环流化床锅炉运行周期
关键词：循环流化床锅炉；长周期；运行控制
我国是一个以煤为主要能源的国家煤在一次能源结构中约占75%。煤的燃烧带来了严重的污染。循环流化床锅炉具有高效、低污染的特点，近些年来在世界上和我国得到了迅速的发展。结合我国国情发展循环流化床锅炉，其意义更为重大。循环流化床锅炉的应用可以节约煤炭资源；利用劣质煤燃料；清洁能源；灰渣综合利用、保护耕地面积；改善电网调峰能力等。循环流化床锅炉对于中国未来的能源利用，经济的发展以及社会的进步都有很重要的作用。循环流化床锅炉是一种国际公认的洁净煤燃烧技术，以其燃料适应性广、脱硫效果好、nox排放量低、负荷调节性能好等优点在我国燃煤电站中方兴未艾。
一、循环流化床锅炉简介
循环流化床锅炉是一种新型的燃用固体燃料的锅炉。粒子团不断聚集、沉降、吹散、上升又再聚集的物理衍变过程，使循环床中气体与固体粒子间发生剧烈的热量和质量交换，形成炉内的循环。同时气流对固体颗粒的夹带作用很大，使大量未燃尽的燃料颗粒随烟气一起离开炉膛，被烟气气流带出炉膛的大部分物料颗粒经过旋风分离器分离出来，再经回料装置送回炉膛底部的床层内，以维持炉内床料总量不变的连续工作状态，加大可燃物燃烧深度和固硫剂的利用率，从而形成炉外的物料循环系统，这就是循环流化床。具有循环流化床的锅炉称循环流化床锅炉。循环流化床锅炉系统通常由
流化床燃烧室（炉膛）、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成。一些循环流化床锅炉还有外置流化床换热器。
二、循环流化床锅炉的特点
（一）燃烧效率高
循环流化床锅炉的燃烧效率通常为 95%—99%。燃烧效率高的主要原因是气固混合好、燃烧速率高、大量的燃料进行内循环和外循环重复燃烧，从而使得煤粒燃尽率高。
（二）煤种适应性
循环流化床锅炉既可燃用优质煤，也可燃用各种劣质煤。不同设计的循环流化床锅炉，可以燃烧高灰煤、高硫煤、高水分煤、低挥发分煤、煤矸石、煤泥、石油焦、油页岩甚至炉渣、树皮、垃圾等。（三）添加石灰石，有较高脱硫效果，降低了氮氧化物生成量
循环流化床锅炉的低温燃烧特点与石灰石最佳脱硫温度一致，添加合适品种和粒度的石灰石，ca/s摩尔比在1.5—2.5时，可以达到90%的脱硫效率。又由于物料在循环流化床锅炉内滞留时间长，投入流化床锅炉的石灰石粉剂粒径小，反应比面积大，容易脱硫。无论是脱硫剂的利用率，还是二氧化硫的脱硫率，循环流化床锅炉较鼓泡流化床锅炉要优越。
（四）负荷调节范围大，负荷调节快
循环流化床锅炉的负荷调节比可达到（3—4），由于截面风速高和吸热控制容易，循环流化床锅炉的负荷调节速率快，每分钟可达
4%b—mcr。
三、促进锅炉长周期、安全、稳定运行的技术措施：
（1）合理的燃煤粒径配比是基础燃煤粒度过粗，燃烧换热的总面积相对减少，延长燃尽时间，同时大量粗颗粒沉积在密相区床面上，这样使锅炉床压迅速升高，迫使加大排渣量，这样大量燃烧不完全的底渣就排出炉膛，使底渣含碳量明显增加，同时增加了排渣系统负荷，也往往使冷渣器内二次燃烧，结焦。燃煤粒度过细，送入炉后，在一次风的作用下很快飞出密相区，增加了稀相区燃烧份额，甚至飞出炉膛时还没有来得及燃尽，由于分离器效率一定，燃料粒径过细分离器很难捕捉，这样造成了飞灰含碳量的增加，还容易使屏过、屏再超温，同时也使尾部受热面磨损加剧，影响设备安全。为了高效燃烧，热值高灰分小的燃烧粒度应大些，热值低灰分大的燃料粒度应小些，同时粒度大小要有一定的配比才是循环流化床锅炉所需要的。入炉煤粒度分布不均，大颗粒进入炉膛内燃烧后，底渣中大渣多，不易流化，且大颗粒渣不好排出，随着运行时间增加，床料中大渣越积越多，只能加大一次风量保证流化，流化风速加大会使受热面磨损加剧。
（2）严格控制浇注料施工过程，采用生产厂家施工兼维护一体方式。针对循环流化床锅炉各部分的运行工况（温度、燃烧气氛、磨损工况），合理选择符合性能要求的耐火材料，是保证耐火层抗磨损、安全工作的基础。专业地耐火材料施工队伍，对于循环流化床锅炉锅炉来说太重要了。
（3）认真调研，及时做好可行性分析，加强设备改造及维护工作。自投产以来，我厂积极借助循环流化床锅炉协作网平台和国内大多同行进行交流和学习，取得了较好的成效，使锅炉的运行周期得以不断延长。主要进行了以下工作：
①对原煤仓加装聚乙烯衬板有效防止堵煤；
②对炉内水冷壁内角打耐火耐磨修补料，解决了炉内水冷壁角的磨损问题水冷壁角落区域由于相邻的俩模式壁边壁层相互重合和影响，使壁面向下流动的固体颗粒因不易扩散，物料速度和浓度较高，同时流动状态受到破坏，物料与水冷壁形成冲刷角度，六角全部敷设耐磨浇注料，解决了角部磨损；
③对风冷冷渣器回风口加装防磨；
④将容易腐蚀磨损的低温段空预器管改为陶瓷管，既保证了循环流化床锅炉的高风压，又避免了锅炉尾部的低温腐蚀；
⑤对锅炉二级链斗进行了改造，加装至锅炉尾部烟道的负压吸尘管，并进行了彻底密封，既改善了锅炉房环境，又有效保证了锅炉的出渣问题，将原来的方形链斗改为长方形，有效增大了出渣量，可以降低二级链斗的转速，减少了漏灰同时将原来的链条改为滚动轴承传动，降低了链条的磨损；
⑥将给煤机密封风由原来的二次风改为冷一次风供给，并在给煤机出口加装了密封风，在运行中检修给煤机时，可以较为方便的与燃烧系统隔离，有效防止了给煤机皮带烧损事故。
（4）运行过程中积极采取措施降低磨损
①完善小指标奖励中“降低一次风，提高二次风“力度。循环流化床锅炉受热面的磨损与流经其表面的固体物料运行形式和速度
密切相关，炉内物料总体循环形式由锅炉系统的几何形状和各种流动决定，流动因素主要包括布风板送入的一次风、炉膛中下部送入的二次风、燃料给入时的播煤风以及循环物料流化返料风等，在所有入炉风量中一次风量对磨损速率影响最大。降低一次风使物料终端速度降低、循环倍率降低、烟气中灰浓度降低、最终导致磨损降低；
②采用高床温、低床压的运行方式。提高床温可以使燃料燃尽时间缩短、较大程度的将矸石燃尽、炉内飞灰硬度降低，使磨损降低。低床压运行就可以降低一次风量使磨损减少，同时降低风机出口压力，有效降低厂用电率；
③适当提高炉膛压力，维持炉膛出口正压运行。锅炉出厂说明书要求炉膛出口压力维持在-127—245pa，我们现在基本维持在上线，这样不仅可以降低风机耗电量，还可以降低炉内整体烟气流速，减少磨损。
参考文献：
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