探討循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整方法

1、探討循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整方法             摘要：總結(jié)燃燒工況，特別是調(diào)整循環(huán)灰量和保持適當(dāng)?shù)姆盗巷L(fēng)壓對(duì)J型閥的穩(wěn)定性這兩方面研究，深入探討循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整方法，降低飛灰和爐渣含碳量，提高鍋爐效率。關(guān)鍵詞 ：循環(huán)流化床   循環(huán)灰量   返料風(fēng)壓   J型閥放灰管改造   我公司現(xiàn)運(yùn)行的三臺(tái)130噸四川鍋爐，系UG9.81/540MX8型。從運(yùn)行情況看，投產(chǎn)以來，鍋爐燃燒基本

2、穩(wěn)定，出力也能得到設(shè)計(jì)要求，所剩不足的是各項(xiàng)指標(biāo)不理想，鍋爐效率只有80左右，飛灰含碳量高時(shí)能達(dá)到15左右，爐渣含碳量高時(shí)能達(dá)到5左右。噸煤產(chǎn)汽視煤質(zhì)情況在5.5-7.0之間?？偨Y(jié)前一段時(shí)間的燃燒工況及運(yùn)行調(diào)整，認(rèn)為本鍋爐燃燒指標(biāo)不理想的原因，存在兩個(gè)關(guān)鍵因素：一是循環(huán)灰量的多少，二是返料系統(tǒng)的穩(wěn)定性。   一循環(huán)灰量循環(huán)灰量這個(gè)概念，可以說是循環(huán)流化床外循環(huán)中的物料,也可以說是旋風(fēng)分離器收集下來的返料量。在循環(huán)流化床密相區(qū)中約有50%的燃料被燃燒，釋放出熱量，這些熱量除一部分被用來加熱燃料和空氣外，其余大部分熱量必須被循環(huán)物料帶走，才能保持穩(wěn)定。如果循環(huán)物料不足，就會(huì)導(dǎo)致

3、床溫過高，也就是說，足夠的循環(huán)灰量是控制床溫過高的有效手段。相反，如果循環(huán)灰量過多，就會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分，床溫偏低。此循環(huán)灰量也決定了爐膛內(nèi)的物料濃度，由爐內(nèi)傳熱分析可知，爐內(nèi)傳熱隨著物料濃度的增加而增大，即物料濃度的變化對(duì)爐內(nèi)傳熱的影響是比較顯著的。也可以說，爐內(nèi)物料濃度決定鍋爐出力，爐內(nèi)物料濃度大，鍋爐的出力也大，可通過控制爐內(nèi)物料濃度來控制鍋爐出力。在運(yùn)行中，爐內(nèi)物料濃度增大，即流動(dòng)阻力增加，懸浮段壓差增大。如爐膛物料濃度過大，則會(huì)使床溫降低，從而影響鍋爐出力，這時(shí)，可通過放循環(huán)灰的方法來控制爐膛物料的濃度。從運(yùn)行和指標(biāo)情況看，煤質(zhì)的灰分大時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)就相對(duì)差。再從運(yùn)行參數(shù)上看，煤質(zhì)灰分大

4、時(shí)，一次風(fēng)量用不上，風(fēng)機(jī)全開，感覺還不夠用，這樣調(diào)節(jié)已經(jīng)超出了風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求，但為了保證負(fù)荷，必須這樣調(diào)節(jié)。返料風(fēng)量變小或消失，有時(shí)出現(xiàn)返料器積灰堵塞的現(xiàn)象，即返料溫度緩慢下降。另外在投用脫硫石灰石時(shí)，反應(yīng)更明顯。這也就說明了循環(huán)灰量太多，爐膛流動(dòng)阻力大，分離器收集下來的返料量多，返料器立管內(nèi)積灰，所以導(dǎo)致返料風(fēng)量小。由此可以說，我公司現(xiàn)運(yùn)行的爐子存在循環(huán)灰量多的問題。下面收集了煤質(zhì)灰分大小時(shí)的燃燒指標(biāo)比較灰   分發(fā)熱量飛灰含碳量爐渣含碳量揮發(fā)分30.95439213.744.1125.0623.98494511.024.8623.5832.85420713.122.99

5、25.2210.7952974.561.0523.2413.9850123.531.5326.9313.8350093.561.6325.5215.4649292.360.8026.2513.9447992.331.1425.2614.1649571.290.8725.5316.2848202.031.0724.4621.66487610.366.0626.3719.9250307.022.9827.2823.2849136.762.6925.2721.4751196.112.7728.2920.648598.013.3724.4926.0146178.183.3225.8528.084500

6、8.415.3624.7826.6346268.802.9224.6118.885189.94.992.6226.616.584889.34.323.2925.8617.355219.85.744.4028.4916.345238.28.864.0728.1717.815076.57.434.1728.94二返料系統(tǒng)   A返料系統(tǒng)概述   返料立管是循環(huán)回路中的一個(gè)獨(dú)立部分。由于旋風(fēng)分離器固體顆粒出口處的壓力低于燃燒室內(nèi)固體顆粒入口處的壓力，固體顆粒在循環(huán)回路中的循環(huán)必須克服這個(gè)負(fù)壓差，從壓力較低的區(qū)域被輸送到壓力較高的區(qū)域。循環(huán)回路任何部分的壓力如發(fā)

7、生變化，立管內(nèi)產(chǎn)生的壓力降就會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，以維持回路的壓力平衡。返料器來料側(cè)（左側(cè)）與立管連接，出料側(cè)（右側(cè)）與返料管連接，右側(cè)是返料器的上升段，左右側(cè)下部連通，返料風(fēng)由返料器底部通入。         包括爐膛在內(nèi)的整個(gè)高溫床料循環(huán)回路中的壓力最高點(diǎn)在立管的底端，當(dāng)爐膛壓力變化（如排渣或改變一二次風(fēng)量），分離器壓降變化（如煙氣流量或固體顆粒濃度變化）。以及回料閥的流動(dòng)阻力發(fā)生變化時(shí)，立管內(nèi)的物料高度會(huì)自動(dòng)改變以適應(yīng)這種由爐膛分離器及回料閥引起的壓力變化，即所有這三者產(chǎn)生的壓力變化以及因此而起的高溫循環(huán)灰流量變化，都

8、是由立管內(nèi)固體顆粒高度變化所產(chǎn)生的立管靜壓變化去自動(dòng)平衡。 回料閥流動(dòng)阻力流化床流動(dòng)阻力旋風(fēng)分離器流動(dòng)阻力立管的靜壓頭在立管中，當(dāng)氣體相對(duì)于固體顆粒向上流動(dòng)時(shí)，固體顆?？梢栽谥亓ψ饔孟?，克服氣流產(chǎn)生的壓差而向下運(yùn)動(dòng)，這種相對(duì)的氣固運(yùn)動(dòng)就可以產(chǎn)生所需要的密封壓降。立管中儲(chǔ)存的循環(huán)灰量或立管中密相循環(huán)灰料層高度與爐內(nèi)的床料量的比例。對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行有較大的影響，當(dāng)負(fù)荷較高煙氣流量較大時(shí)，若立管中的循環(huán)灰密相料層高度較低，則床中固體顆粒密度分布就主要取決于立管中循環(huán)灰密相料層高度。因?yàn)檩^低的立管料層高度不足以產(chǎn)生足夠的靜壓頭將循環(huán)灰推入爐膛中，以使?fàn)t內(nèi)煙氣所攜帶的固體顆粒達(dá)到飽和濃度，當(dāng)爐內(nèi)煙

9、氣流速較低而立管中的料位高度較高時(shí)則循環(huán)流化床中的固體顆粒會(huì)以較快的速度被送入爐膛中，最后，爐內(nèi)煙氣是否能達(dá)到飽和攜帶程度，就主要取決于立管中固體顆粒的存量大小。B返料器的結(jié)構(gòu)我公司鍋爐采用的是J型閥，如上圖所示。由于自然堆積的作用，當(dāng)返料風(fēng)Q0時(shí)，返料器不工作；當(dāng)Q 大于一定值時(shí)，物料開始流化，并在立管物料重力作用下形成自流，通過返料器進(jìn)入主床。由此可見，返料風(fēng)量是決定返料器工作的因素，它與風(fēng)源壓力、返料器上升段阻力以及布風(fēng)阻力有關(guān)。上升段阻力特性首先與上升段高度H (后為H2)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，H350mm時(shí)的返料器風(fēng)源壓力在6000Pa左右，H1000mm時(shí)的返料器風(fēng)源壓力在13000

10、Pa左右。返料器上升段阻力與上升段高度成比例。再有，根據(jù)壓力平衡關(guān)系，得出返料器正常工作時(shí)風(fēng)源壓力必須滿足下列條件（1）     P     gH2  +  P布 (2)       P     gH1  +  P布式中:   P為返料壓力,   P布為返料布風(fēng)阻力,   &為物料堆積密度  

11、0;  H1,H2分別為返料器入口料腿高度和出口高度式中(1)(2)是運(yùn)行中控制返料風(fēng)壓的依據(jù)，所以，如果漏風(fēng)嚴(yán)重，風(fēng)壓不夠，風(fēng)壓波動(dòng)過大，或返料風(fēng)中斷，都會(huì)造成PgH2+P布的情況，從而使返料器不投入造成堵塞。返料器中有異物處于返料出口時(shí)，勢必阻止物料返回爐膛，可能導(dǎo)致物料在分離器內(nèi)聚集造成返料堵塞。據(jù)現(xiàn)場測量，我公司J型閥的返料出口距離330mm.。（有待查找圖紙）三總結(jié)分析從停爐后檢查風(fēng)帽情況看，東西兩側(cè)返料口對(duì)著的風(fēng)帽眼全部堵塞，這種現(xiàn)象引起了三個(gè)連鎖問題：1，高壓力的返料風(fēng)帶著循環(huán)灰沖向布風(fēng)板，風(fēng)速可能超過了爐內(nèi)的流化風(fēng)速，使這部分風(fēng)帽的風(fēng)受到阻力。長期運(yùn)行，造成堵塞。2，旋風(fēng)分離器收集下來的返料量大，必須用這么大的返料風(fēng)壓，不然就會(huì)造成返料堵塞，為什么負(fù)荷低時(shí)，返料風(fēng)就大，而高時(shí)返料風(fēng)就減小甚至消失，特殊情況還需要關(guān)小主風(fēng)道檔板來加大返料風(fēng)。3，為保證負(fù)荷，必須加大一次風(fēng)量來加強(qiáng)燃燒，這也說明爐內(nèi)物料濃度大，有一部分燃料缺氧，得不到燃燒，就被排出去，從而增加爐渣含碳量。另一方面使更多的物料又進(jìn)入分離器，從而造成惡性循環(huán)。從以上情況看，