循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行問題討論

#零壓狀況。煙氣壓力的測(cè)量值均是代表某點(diǎn)的煙氣壓力和該測(cè)量點(diǎn)同一標(biāo)高處大氣壓力的差值。所謂爐頂保持零壓狀態(tài)，即是使?fàn)t頂?shù)臒煔鈮毫蜖t頂標(biāo)高處的大氣壓力的差值為零。但是爐膛壓力的測(cè)量點(diǎn)并未放在爐頂上，而是布置在爐頂標(biāo)高下數(shù)米處，有時(shí)標(biāo)高差達(dá)10米以上。因此，應(yīng)按實(shí)際爐膛壓力測(cè)點(diǎn)位置通過計(jì)算求出爐膛壓力和爐頂壓力的差值，按這一差值來確定鍋爐在運(yùn)行中應(yīng)保持的爐膛壓力。爐膛壓力和爐頂壓力的差值和爐內(nèi)煙氣密度，煙氣流動(dòng)阻力，爐外大氣層的空氣密度有關(guān)，可按下式計(jì)算Ah=HpYg+Ap-HpKg•作者：huanghaitao發(fā)布時(shí)間：2005-12-1916:19式中△h爐頂為零壓狀況時(shí)，爐膛壓力應(yīng)保持的壓力值，PaH爐膛壓力測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高和爐頂?shù)臉?biāo)高差，米pY爐膛壓力測(cè)點(diǎn)至爐頂部位的平均煙氣密度，kg/m3△p煙氣自爐膛壓力測(cè)點(diǎn)標(biāo)高處至爐頂間的流動(dòng)壓降，PapK鍋爐周圍大氣層的空氣密度，一般為1.2kg/m3g——重力加速度，9.81m/s2煙氣密度pY和煙氣溫度、煙氣成分、煙氣含灰濃度有關(guān)。煤粉鍋爐因爐膛上部（屏式過熱器區(qū)域）平均煙溫高達(dá)1000℃左右，煙氣中的含灰濃度僅為2?15g/m3,煙氣的密度約為0.3kg/m3。循環(huán)流化床鍋爐爐膛上部（屏式過熱器區(qū)域）煙氣溫度一般為850?900℃,煙氣中的含灰濃度高達(dá)400?1200g/m3,煙氣密度為0.7?1.5kg/m3。煙氣流動(dòng)阻降△p和煙氣密度、煙氣上升速度、爐膛結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，由于爐膛上部的煙氣密度低、煙氣速度小，爐膛的幾何尺寸很大，其值可以忽略不計(jì)。若保持爐頂為零壓，其爐膛壓力測(cè)點(diǎn)處應(yīng)保持的壓力值主要取決于pY和pK的差值。當(dāng)爐內(nèi)煙氣密度大于周圍大氣層的密度時(shí)，爐膛壓力應(yīng)保持正壓，反之應(yīng)保持負(fù)壓，對(duì)煤粉鍋爐因煙氣密度遠(yuǎn)小于周圍大氣層的空氣密度。因此爐膛壓力應(yīng)為負(fù)壓。而對(duì)循環(huán)流化床鍋爐而言，因爐膛上部在進(jìn)入分離前的煙氣含灰濃度是煤粉鍋爐的一百倍以上，因此煙氣密度較高，一般情況下接近或略低于大氣層的空氣密度，此時(shí)雖然仍應(yīng)保持爐膛壓力為負(fù)壓運(yùn)行，但其壓力值更應(yīng)接近零壓。如果燃用的燃料灰粉很高（大于50%）時(shí)，煙氣密度有可能高于空氣密度，此時(shí)應(yīng)保持爐膛壓力為正壓運(yùn)行，才能保證爐頂為零壓，否則爐頂負(fù)壓過大，造成大量冷風(fēng)漏入爐內(nèi)。爐膛壓力測(cè)點(diǎn)和爐頂?shù)臉?biāo)高差H為1.5米時(shí)，煤粉鍋爐應(yīng)保持測(cè)點(diǎn)處的壓力值為-13Pa,而對(duì)循環(huán)流化床鍋爐約為-7Pa?5Pa。由于在運(yùn)行中一般爐膛壓力都有些波動(dòng)，因此在規(guī)定上應(yīng)允許有一定的波動(dòng)范圍，對(duì)煤粉爐可控制在-（10?20）Pa,對(duì)循環(huán)流化床鍋爐可控制在-10Pa?5Pa。按此值運(yùn)行，基本上可保證爐膛在任何情況下都接近零壓狀態(tài)。即使鍋爐啟、停狀態(tài)下也不會(huì)有過大的偏差。如果爐膛壓力測(cè)點(diǎn)布置在爐頂下5?10米處，若仍維持爐頂為零壓狀態(tài)，需將爐膛壓力的控制值擴(kuò)大數(shù)倍。鑒于爐膛上部的煙溫以及煙塵濃度隨不同運(yùn)行工況和燃料品種有可能變動(dòng)，煙氣的密度不是定值，此時(shí)爐頂壓力就有可能偏離零壓很多，造成爐頂冒煙漏灰，或大量向爐內(nèi)漏入冷風(fēng)。目前不少鍋爐的爐膛壓力測(cè)點(diǎn)布置位置偏低，其運(yùn)行規(guī)程中所給定的爐膛壓力控制值又未進(jìn)行過計(jì)算。這就很難保證爐頂不漏。為此應(yīng)將爐膛壓力測(cè)點(diǎn)位置上移。按上述規(guī)定的控制值運(yùn)行，以便改善爐頂運(yùn)行條件，提高爐頂?shù)氖褂脡勖Ｓ行╁仩t若爐膛壓力波動(dòng)較大，也可將上述控制值擴(kuò)大-（10?20）Pa爐頂下1.5米處的煙氣壓力受氣流及燃燒穩(wěn)定性的影響較小，該處?kù)o壓值比

較穩(wěn)定，該處測(cè)量爐膛壓力用于檢測(cè)和控制鍋爐運(yùn)行是較理想的部位。關(guān)于用于爐膛壓力保護(hù)的爐膛壓力測(cè)點(diǎn)可以仍放置在原位或更低一些，使其測(cè)點(diǎn)和燃燒中心距離近些，隨燃燒中心的壓力一起波動(dòng)。建議各鍋爐制造廠在鍋爐出廠說明書中明確鍋爐爐膛壓力測(cè)點(diǎn)的位置及該點(diǎn)在正常運(yùn)行中應(yīng)保持的壓力值。在爐膛壓力測(cè)點(diǎn)位置未更改前，可通過計(jì)算和試驗(yàn)臨時(shí)確定爐膛壓力的控制值，并加大負(fù)壓余量，確保爐頂不向外冒煙漏灰。以上意見只是個(gè)人初步想法，望廣大讀者進(jìn)一步討論，不當(dāng)之處請(qǐng)批評(píng)指正。鍋爐燃燒過程有三個(gè)任務(wù)：給煤控制，給風(fēng)控制，爐膛負(fù)壓控制。保持煤氣和空氣比例使空氣過剩系數(shù)在1.08左右、燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性、維持爐膛負(fù)壓，所以鍋爐燃燒過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的問題。對(duì)于3X6.5t/h鍋爐來說燃燒放散高爐煤氣，要求是最大限度地利用放散的高爐煤氣，故可按鍋爐的最大出力運(yùn)行，對(duì)蒸汽壓力不做嚴(yán)格要求；燃燒的經(jīng)濟(jì)性也不做較高的要求。這樣鍋爐燃燒過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)化為爐膛負(fù)壓為主參數(shù)的定煤氣流量調(diào)節(jié)。爐膛負(fù)壓Pf的大小受引風(fēng)量、鼓風(fēng)量和煤氣量（壓力）三者的影響。爐膛負(fù)壓太小，爐膛向外噴火和外泄漏高爐煤氣，危及設(shè)備和運(yùn)行人員的安全。負(fù)壓太大，爐膛漏風(fēng)量增加，排煙損失增加，引風(fēng)機(jī)電耗增加。根據(jù)多年的人工手動(dòng)調(diào)節(jié)摸索，6.5t/h鍋爐的Pf=100Pa來進(jìn)行設(shè)計(jì)。調(diào)節(jié)方法是初始狀態(tài)先由人工調(diào)節(jié)空氣和煤氣比例，達(dá)到理想的燃燒狀態(tài)，在引風(fēng)機(jī)全開時(shí)達(dá)到爐膛負(fù)壓100Pa，投入自動(dòng)后，只調(diào)節(jié)煤氣蝶閥，使壓力波動(dòng)下的高爐煤氣流量趨于初始狀態(tài)的煤氣流量，來保持燃燒中高爐煤氣和空氣比例達(dá)到最佳狀態(tài)?！霸鯓釉u(píng)價(jià)冷渣器”怎樣評(píng)價(jià)“風(fēng)水聯(lián)合冷渣器”和“水冷滾筒式冷渣器”的運(yùn)行可靠性及負(fù)荷適應(yīng)，以及對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響？歡迎各位專業(yè)人員積極探討?！帮L(fēng)水聯(lián)合冷渣器實(shí)際是風(fēng)冷渣，水冷風(fēng)，單獨(dú)用風(fēng)冷完全可以，冷卻風(fēng)在冷渣器內(nèi)被加熱到500℃左右后再返回到爐膛，比熱二次發(fā)風(fēng)溫度高300℃，熱量可利用。取掉水冷管束、取掉中隔墻（繞墻式、跳墻式），控制好床層厚度不要排空，完全可以連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。”大多廠沒有下決心“取掉水冷管束、取掉中隔墻（繞墻式、跳墻式）”就改成滾筒式冷渣器了。就看白馬30萬CFB怎樣了。我公司采用的就是水冷滾筒式，但是出力總是達(dá)不到設(shè)計(jì)時(shí)的出力，如果使用50%灰分的煤，，大部分時(shí)間處于超負(fù)荷狀態(tài)使用事故排渣才能維持鍋爐運(yùn)行。這是不是所有水冷的通?。苛骰驳膬?yōu)點(diǎn)就是燒劣煤，灰分和渣量大是不可避免的。如果是設(shè)計(jì)時(shí)出力不足，冷卻效果差，怎樣改比較好？請(qǐng)專家給提提意見！風(fēng)水聯(lián)合冷渣器實(shí)際是風(fēng)冷渣，水冷風(fēng)，單獨(dú)用風(fēng)冷完全可以，冷卻風(fēng)在冷渣器內(nèi)被加熱到500℃左右后再返回到爐膛，比熱二次發(fā)風(fēng)溫度高300℃，熱量可利用。取掉水冷管束、取掉中隔墻（繞墻式、跳墻式），控制好床層厚度不要排空，完全可以連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行?！帮L(fēng)水聯(lián)合冷渣器”和“水冷滾筒式冷渣器”是目前CFB鍋爐使用較多的兩種不同型式的冷渣器。它們不但結(jié)構(gòu)上完全不同，而且其運(yùn)行可靠性、對(duì)鍋爐負(fù)荷的適應(yīng)能力都有明顯差別。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)投產(chǎn)的CFB鍋爐采用的“風(fēng)水聯(lián)合冷渣器”普遍存在著冷渣器冷卻效果差、風(fēng)室內(nèi)結(jié)焦堵塞、內(nèi)壁澆注料脫落等現(xiàn)象，直接導(dǎo)致了排渣的不暢和排渣溫度高，堵渣嚴(yán)重時(shí)鍋爐只好停運(yùn)。由于“風(fēng)水聯(lián)合冷渣器”的排渣量不易控制，因此當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，冷渣器的排渣量不能及時(shí)跟蹤調(diào)整，一定程度上限制了鍋爐負(fù)荷的變化，尤其是升負(fù)荷時(shí)的影

響尤為明顯。由于這種冷渣器采用風(fēng)做為冷卻介質(zhì)，無疑會(huì)增加風(fēng)機(jī)電耗，而冷卻風(fēng)在冷渣器內(nèi)被加熱到500℃左右后再返回到爐膛，相當(dāng)于往爐內(nèi)加入了冷風(fēng)，這樣又會(huì)對(duì)爐內(nèi)的燃燒產(chǎn)生不良影響（影響多大可通過鍋爐熱力試驗(yàn)確定）。相比之下，“水冷滾筒式冷渣器”的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只采用水做為冷卻介質(zhì)，而且是全金屬結(jié)構(gòu)，因此，不存在澆注料脫落和爐渣在冷渣器內(nèi)的二次燃燒問題，因此內(nèi)部結(jié)焦和堵塞的可能性就很小。當(dāng)鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)，如果轉(zhuǎn)速控制合理、冷卻水量（包括水溫）適中，排渣溫度可以控制在較低水平，冷渣器可長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。如果鍋爐負(fù)荷變化，可通過改變冷渣器轉(zhuǎn)速增大或減小排渣量，保持爐內(nèi)床壓的穩(wěn)定。由于渣在冷渣器內(nèi)停留時(shí)間較短，最終的灰渣物理熱損失將比采用“風(fēng)水聯(lián)合冷渣器”時(shí)高，到底高出多少，也需要通過熱力試驗(yàn)確定。關(guān)于“循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行周期”1控制適宜的風(fēng)量?？循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行基于流態(tài)化的高溫物料懸浮燃燒。風(fēng)量的大小將直接影響到鍋爐的安全運(yùn)行。理論上講，運(yùn)行風(fēng)量略高于最小流化風(fēng)量即可。但在實(shí)際操作中，操作工為了提高保險(xiǎn)系數(shù)，常以過大風(fēng)量運(yùn)行，造成煙氣含氧量超標(biāo)。這將增加動(dòng)力消耗，加大鍋爐的磨損。當(dāng)然，也不能走上另一極端，造成風(fēng)量過小結(jié)焦停爐。2控制適宜的負(fù)荷根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來看，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷最好不要超過額定負(fù)荷，以控制在80?95%為理想。在此負(fù)荷下，操作穩(wěn)定，效率較高，磨損較輕，運(yùn)行周期較長(zhǎng)。因?yàn)?，在超?fù)荷情況下，循環(huán)倍率增加，流化風(fēng)量加大，存在后燃現(xiàn)象，造成后部高溫，甚者造成返料器結(jié)焦，危及鍋爐的安全運(yùn)行。3杜絕野蠻開停爐強(qiáng)行降溫、急劇升溫、快速升壓都危及到鍋爐的安全運(yùn)行。鍋爐故障停爐后，急于檢修，強(qiáng)制通風(fēng)降溫，由于各部位的膨脹系數(shù)不一致、溫度不一致，很容易造成爐墻，爐管的損壞。另外，在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，急于求成，快速升壓、升溫，膨脹不到位，損壞鍋爐。特別是點(diǎn)火初期，過早投煤造成煤炭爆燃，床溫驟然升高。強(qiáng)大的熱沖擊，造成耐火材料快速膨脹，產(chǎn)生皸裂或金屬焊縫拉傷。4控制好入爐煤由于循環(huán)流化床鍋爐的燃料適應(yīng)性廣，可以燃用劣質(zhì)煤，人們常以為該爐只適宜于燃用劣質(zhì)煤。實(shí)則不然，如果燃用優(yōu)質(zhì)煤，循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢(shì)則更明顯，操作工況更好，消耗低，排渣熱損失小，燃燒效率明顯提高。若燃用劣質(zhì)煤，由于其比重大，操作風(fēng)量降高，動(dòng)力消耗高，磨損加劇。所以，燃用優(yōu)質(zhì)煤，有利于延長(zhǎng)運(yùn)行周期，經(jīng)濟(jì)效益明顯。為此，建議在條件允許的情況下，盡量燃用優(yōu)質(zhì)煤。再者，入爐煤的加工粒度不可太大，細(xì)顆