循环流化床锅炉运行状况分析与完善

循环流化床锅炉运行状况分析与完善

循环流化床燃烧技术作为煤的清洁高效燃烧方式正日益受到人们的重视。从国外大容量循环流化床锅炉的商业化运行成功的实践来看，由于循环流化床锅炉具有燃烧适应性广燃烧效率高负荷调节性能好低污染排放标准等优点大有取代煤粉炉的趋势。国内正在建设的3005级循环流化床锅炉范电站将于2004年在内江电厂建成并投入运行。河南省也十分重视循环流化床锅炉的开发和建设。目前正在建设和已投入运行的循环流化床锅炉有80余台。制造厂家主要有济南锅炉厂哈尔滨锅炉厂北京巴布科克威尔科克斯有限公司杭州锅炉厂等，已投入运行的最大容量为130=，燃烧降低0排放的原理在于在燃料燃烧的初始阶段只将理论空气量的80！的空气送入，使燃料在缺氧条件下燃烧，过量空气系数0.80.9，燃烧速度及火焰温度降低，燃料氮将分解生成大量的HCHNHi等，可将部分已生成的N0x分解，从而降低0生成量；在顶部燃尽风区，通入过量的空气，此时1.2，使燃料燃烬，此时由于火焰温度较低，也不会生成较多的0，因而总的0生成量是降低的。

　　采用，01分级燃烧技术降低锅炉的氮氧化物排放量，选取适当的顶部燃尽风率至关重要。对于炉2，由于燃用挥发份不高灰份较多的贫煤，为了保证着火稳定性及煤粉燃尽性能，试验过程中顶部燃尽风率顶部燃尽风量占全部次风量的百分数仅8！左右，这使得主燃烧区过量空气系数！约为1.0，因此尽管炉2采用了带，01的低，燃烧技术，其0排放量仍很高。

　　炉1炉2均采用56燃烧器，由于燃烧器喷出的煤粉气流分为浓淡两部分，是种内分级燃烧。在浓侧，由于氧气不足，煤粉颗粒挥发份燃烧是低0的，其生成的0等还原性气体对随后的焦碳燃烧所产生的0具有还原作用，在淡侧，其供氧量仍达不到煤粉完全燃烧所需的化学当量比，焦碳对已生成的0有定还原作用，故0生成量也会降低。总之，锅炉采用56燃烧器，当燃用贫煤等低挥发分煤时有助于着火和稳燃，同时更有利于降低0的生成量。但现场试验仍难以达到6508983的国家排放标准。

　　3结论煤质对0生成特性有显著影响，两台3005贫煤锅炉现场试验明，燃料氮可燃基含量从1.4升高到1.9时，0生成量约增加两台贫煤锅炉现场试验结果显，随着炉内过量氧量的增大，锅炉0生成量先增加，而后有所降低；实验明，采用56型燃烧器及001等分级燃烧可明显改善氮氧化物排放特性；试验同时明，对于贫煤锅炉米用001分级燃烧技术，由于需顾及贫煤的着火稳定性及煤粉燃尽性能，分级燃烧效果不如烟煤锅炉显著，故其氮氧化物排放特性的改善受到定限制。

　　返料器温差401磨损问；锅炉漏灰问杭州锅炉厂751998.5月投运平顶山尼龙燃烧效率低；中温分离器收集效率低；炉出口温度低；燃烧室两侧烟气偏差。

　　正在建设的最大容量为410.从已投运的循环流化床锅炉运行情况来看，总体上是好的，但在运行中也暴露出些问。归结起来，主要有高温分离器受热面炉墙等的磨损问；高温分离器立管和返料器等结焦问；床温和床温不易控制问等，如1.

　　1分离器受热面及炉墙磨损的问按照磨损机理和循环流化床锅炉的运行情况，循环流化床锅炉主要磨损部位集中在旋风分离器顶部过热器顶部及靠近后墙省煤器及燃烧室卫燃带上沿部分。如项城热电公司辉县化肥厂自备电厂平顶山尼龙66盐厂许昌热电厂等均在这些部位存在磨损问。

　　1.1磨损原因及机理磨损在工程上常被理解为由于机械原因产生水分高灰分的劣质煤，在床内要形成强烈的扰动，从炉底布风装置出来的空气流必须具有足够的速度强度和刚度，才能使流化床上的固体颗粒保持悬浮沸腾状态，以保证煤粉颗粒得以充分燃烧。这种相流强烈扰动和燃烧时烟气中大量的飞灰颗粒以极高的速度冲刷炉壁及其它设备，使其面受1典型循环流化床锅炉运行厂家存在的问运行厂家制造厂家主要问辉县市化肥济南锅炉厂35受热面磨损厂自备电厂1995年投运旋风分离器磨损项城热电公济南锅炉厂3575；司19931999年相继投运7台辉县孟庄电济南锅炉厂75林州市电力哈尔滨锅炉厂主汽温度偏高，级过热器集州市司电力231303.827897，4超温401；爆燃现象；返料集团公司2001.1投运温度难以控制磨损问省煤器过热器飞灰循环量控制不易控制，对床温影响较大，床温不易稳定。

　　返料机构调节情况不太好河南省七里哈尔滨锅炉厂分离器返料温度高，对于煤粒u H3CPC35453.825度大小控制要求严，变化较大岗水泥厂501；1999年10月投运时易结焦；床温难以控制；北京巴布科克。威尔科登封电厂集克斯有限公司团发电厂653.827=许昌市热电济南锅炉厂磨损严重，飞灰可燃物高；许昌市热电YG753.82M3高温分离器易出问结到剧烈的磨损，发生局部严重破坏，影响锅炉安全运行。

　　研究明，磨损速度主要有以下几个因素！

　　烟气物料流速的影响；文献1明，磨损量与烟速大。显然！越大，其磨损速度越快。！值1.

　　烟气中物料的浓度粒度及硬度，也就是指物料的理化特性；被磨损件的面粗糙度硬度或抗磨性能；物料与被磨损件的相对运行方向，即受力方向。如受热面的布置方式等。

　　研究者！值古山雪和小村重德菱重工业公司！3.52烟气流速=830瓜3！=3数值计算浙江大学1.2防磨技术与措施根据以上对磨损的原因分析，可以看出磨损的主要影响因素是飞灰浓度理化性质烟气流速及受热面布置等。因此采用的防磨技术主要分为材料防磨结构防磨和运行防磨。

　　材料防磨材料防磨主要是在些耐磨材料上做文章，无论怎样改进，循环流化床锅炉磨损问不可避免。因此材料防磨也就显得非常重要。

　　根据磨损的部位不同，采用不同的耐磨材料，如在省煤器磨损处可选用的高耐磨板等，冲成弧形盖板，加护在易磨损的管子上，收到较好的效果。而在旋风分离器回料器尾部烟道等墙体常用金属耐磨材料，定型的有耐磨硅线石砖锆铬刚玉砖氮化硅砖碳化硅砖；不定型的制品有喷涂料耐磨耐火可塑料耐磨耐火捣打料耐磨耐火浇注料等。

　　结构防磨结构防磨主要是对炉墙的结构或受热面的结构进行改进设计，使磨损降低到最小程度。如对炉墙的磨损般采用拐角处用圆角代替在面加装防磨套管，在易磨损部位采用加大壁厚，采用形管或方形管，或对省煤器采用螺旋翅片式管等结构。这样改进后，均收到较好的防磨效果，运行磨损量大幅下降。

　　运行防磨由于磨损量与烟气流速的！次方式正比，因此在运行中应注意控制风量，降低烟气的流速，控制床料及煤粒的筛分比，减少灰粒子浓度和粒子直径，来减少磨损。！回料系统结渣问运行中，高温旋风分离器物料温度接近于炉膛温度，达到800900，可能会燃烧结渣。如果返料机构调节情况不太好，返料温度难以控制，分离器返料温度高最终导致以高温旋风分离器结渣现象在多家运行厂家发生，严重时导致停炉，而且结渣极难清除。结渣发生的部位可能在旋风分离器内部立管或返料器部位。如甲厂杭州锅炉厂生产的75+循环流化床锅炉乙厂哈尔滨锅炉厂生产的351循环流化床锅炉丙厂济南锅炉厂生产的75+循环流化床锅炉等均出现类似问。

　　2.1结渣原因分析从根本上来说，结渣主要是进入旋风分离器合起来，有以下几个方面的原因！燃用煤种过大5.2935循环流化床锅炉燃用煤种比设计煤种含碳量高倍，挥发分低近半，后期燃烧现象造成结渣。有时煤粒过细造成大量细颗粒燃料进入高温旋风分离器燃烧，引起分离器结渣。在运行中主床温度升高，则进入旋风分离器的烟灰粒子温度也升高，易形成结渣；物料循环系统漏风，再燃烧后形成结渣。般情况下，旋风分离器内部氧量较小，没有形成燃烧氛围，旦有漏风现象发生，则可能引起旋风分离器的内燃烧现象，造成结渣；循环灰太少造成结渣物料循环速度放慢，也易引起结渣；返料器窜气，引起结渣。

　　2.2防止措施降低物料温度，注意控制床温。

　　42减少物料含碳量，注意对678锅炉启动时返料器内物料结渣。

　　防止窜气，当锅炉负荷变化较大时或燃料含灰量有较大变化时，注意控制管内料位高度，尤其是对220+以下中小容量的循环流化床锅炉更应注意。

　　锅炉停炉或压火时要及时放掉立管和返料器内的物料，防止高温物料因漏风发生燃烧结渣事故。

　　严格控制煤的筛分比例。

　　3床温高及床温不易控制等问循环流化床锅炉为保证有良好的燃烧工况及排污标准，主床温度般设计在850950之间，炉膛出口温度般在800850之间。运行中往往出现主床温高床温不易控制的问。

　　当床温升高时，存在过热器超温，如某厂130+循环流化床锅炉，由于主床温度升高，导致过热器超温40.为保证锅炉安全运行，不得不减负荷，重新调整床温汽温，正常后再带负荷，负荷经常发生波动，造成汽轮机带不上负荷，影响机组的出力。

　　3.1原因分析运行中主床温度较高，不易控制的主要原因分析如下料层薄，煤在料层中所占较高；煤的粒度大，集中在床面上，使次风吹不起来，无法形成炉膛燃烧；飞灰循环差，没有足够的灰返回炉膛冷却床温。

　　3.2采取措施尽量保证料层厚度，必要时可采用加煤矸石或炉灰的办法；另外要保证物料粒径尽量与设计值致或不要变化太大。

　　注意控制循环物料量，当主床温度升高时，要加大循环灰量。

　　锅炉负荷变化时要调整给煤次风保持最佳风煤比，控制床温。

　　4结论9.要注意研究磨损问，从设计环节入手，搞好结构防磨材料防磨，运行厂家要做好运行防磨……研究高温旋风分离器运行可靠性，防止运行中结焦现象的发生，特别要注重启动停炉煤种变化时结渣的现象发生。