循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制與調(diào)整摘要：通過(guò)分析循環(huán)流化床鍋爐燃燒及其傳熱特性，介紹了循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的主要技術(shù)參數(shù)關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；鍋爐燃燒；控制；調(diào)整導(dǎo)言近年來(lái)，由于循環(huán)硫化床鍋爐大容量、高參數(shù)、燃用劣質(zhì)煤、機(jī)組適應(yīng)性較強(qiáng)、項(xiàng)目容易核準(zhǔn)等特點(diǎn)，近年來(lái)受到電力行業(yè)的特別青睞。但隨著循環(huán)流化床鍋爐容量和參數(shù)等級(jí)的不斷發(fā)展，循環(huán)流化床鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行也成了重要的技術(shù)難題，日益引起了人們的高度重視。目前循環(huán)流化床鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行受到干擾的因素主要包括原材料的選擇、設(shè)計(jì)理念、制造工藝、安裝水平、運(yùn)行操作技能、燃料的種類和質(zhì)量等等因素。雖然目前幾大鍋爐廠采用的設(shè)備都具有世界先進(jìn)水平的燃燒和流化技術(shù)，能耗方面也有了降低，但是對(duì)于安全運(yùn)行的制約因素等依然要加大研究和摸索力度，在對(duì)策的尋求上不能掉以輕心。1.造成循環(huán)流化床鍋爐不穩(wěn)定運(yùn)行的因素循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近十幾年來(lái)迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒技術(shù)。國(guó)際上這項(xiàng)技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向百十萬(wàn)千瓦級(jí)規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國(guó)內(nèi)在這方面的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也逐漸興起，已有近千臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行或正在制造之中，未來(lái)的幾年將是循環(huán)流化床飛速發(fā)展的一個(gè)重要時(shí)期。煤種和煤質(zhì)的影響循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的動(dòng)力來(lái)源于原煤。原煤首先作為一種不能循環(huán)利用，且損耗較大的燃料，進(jìn)入燃燒系統(tǒng)后，容易出現(xiàn)煤質(zhì)的變化，與設(shè)計(jì)的煤種的要求發(fā)生偏離。例如煤種的發(fā)熱量按照鍋爐的設(shè)計(jì)熱量應(yīng)為5323KCAL/KG，但是真正進(jìn)入鍋爐后，實(shí)際的煤質(zhì)發(fā)生了變化，發(fā)熱量大幅度降低。這是由于煤中的雜質(zhì)等較多，因此不同煤質(zhì)的煤種燃燒的特性也不同，呈現(xiàn)了不同的揮發(fā)份，導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)的燃燒工況出現(xiàn)了問(wèn)題，受到的影響較大。煤種、煤質(zhì)對(duì)鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定因素的危害如下：由于煤質(zhì)的不穩(wěn)定，投入鍋爐后，出現(xiàn)了很多參數(shù)的變化，如床溫、床壓、蒸汽溫度、氣壓、料層的差壓等，由于參數(shù)的變化影響了鍋爐的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)致了一些參數(shù)由于調(diào)整的不及時(shí)出現(xiàn)了超限的情況，被迫降低負(fù)荷，或者停機(jī)。一般進(jìn)入鍋爐使用的入廠煤的來(lái)源眾多，不同煤礦產(chǎn)生的煤的發(fā)熱量也不同。不斷變化的發(fā)熱量使得在燃運(yùn)配煤的時(shí)候就難以均勻地掌控。進(jìn)入鍋爐燃燒的時(shí)候，由于煤的摻配不能滿足鍋爐燃燒穩(wěn)定的需要，因此通過(guò)給煤機(jī)進(jìn)入爐膛燃燒不夠穩(wěn)定。對(duì)于高揮發(fā)份的易燃煤種來(lái)說(shuō)，其在爐膛上部釋放的熱量較多，爐膛上部的燃燒份額比較大，需要較高比例的二次風(fēng)來(lái)補(bǔ)充燃料燃盡所需的氧量，在實(shí)際運(yùn)行表現(xiàn)：鍋爐下層床溫偏低，運(yùn)行調(diào)整中適當(dāng)降低一次風(fēng)量來(lái)提高床溫，提高二次風(fēng)率以保證燃燒穩(wěn)定。對(duì)于低揮發(fā)份的難燃煤種來(lái)說(shuō)，其熱量較多地釋放在爐膛下部，爐膛下部的燃燒份額比較大，因此需要較高比例的一次風(fēng)率來(lái)提供一定的氧氣并將釋放出來(lái)的熱量帶到爐膛上部。爐內(nèi)風(fēng)速引發(fā)受熱面磨損而出現(xiàn)爆管的影響由于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的受熱面磨損發(fā)生了很大的不同，出于磨損機(jī)理和煤粉爐的構(gòu)造，大量的煙氣和固體顆粒在上升過(guò)程中沖刷著水冷壁管。再加上內(nèi)循環(huán)的作用，固體顆粒沿著爐膛出現(xiàn)很大的回落，水冷壁管的磨損帶來(lái)了劇烈的沖刷。由于風(fēng)量的加大，爐內(nèi)的燃燒非常劇烈，水冷壁的磨損量也較大。煙氣內(nèi)的顆粒燃燒后，由于濃度較大，因此帶來(lái)的水冷壁磨損加大，顆粒的數(shù)目也增大。管壁的撞擊和沖刷出現(xiàn)了劇烈的變化。在運(yùn)行中，床層的密度和差壓發(fā)生了很大的變化。顆粒的濃度增大，磨損量也在增大。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒導(dǎo)致了固體物料的密度增加了數(shù)十到幾百倍。1.3給料系統(tǒng)的影響鍋爐的入爐煤沒(méi)有經(jīng)過(guò)風(fēng)熱干燥處理，因此煤中的水分等結(jié)構(gòu)無(wú)法按照入爐煤的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。給很多鍋爐運(yùn)行帶來(lái)了堵塞的問(wèn)題。煤的不穩(wěn)定造成了床溫和負(fù)荷的波動(dòng)，出現(xiàn)堵煤、卡煤等情況，煤的水分大，顆粒小帶來(lái)了一系列的難以下料的棚煤?jiǎn)栴}。特別是在雨季，一個(gè)鍋爐的運(yùn)行班次如果發(fā)生多次不暢，就會(huì)帶來(lái)人力物力的浪費(fèi)。給煤不暢造成的危害包括：由于鍋爐的出力不穩(wěn)定以及給煤的不暢通，帶來(lái)機(jī)組的處理不足的問(wèn)題，使得電量發(fā)生了違約。鍋爐的運(yùn)行工況的不穩(wěn)定，使得煤的不暢增加了變工況的次數(shù)，出現(xiàn)了煤線的給煤不暢，使得爐內(nèi)的保溫材料不斷地收縮和膨脹，保溫材料發(fā)生了裂紋，加劇了爐膛燃燒條件的惡化，影響安全運(yùn)行。給煤不暢還可能造成爐內(nèi)工況的激烈變化，導(dǎo)致負(fù)荷發(fā)生了減少，調(diào)整的難度也不斷增加。運(yùn)行的值班人員的懈怠也會(huì)給給煤不暢帶來(lái)便利，導(dǎo)致其他方面的工作也有了不安全情況。2循環(huán)流化床鍋爐主參數(shù)控制與調(diào)整2.1床層溫度床層溫度是指鍋爐密相區(qū)的床料溫度。該溫度測(cè)點(diǎn)布置在鍋爐前后墻，一般各有10個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，是判斷鍋爐燃燒情況的重要參數(shù)。運(yùn)行中，司爐主要根據(jù)床層的溫度對(duì)燃燒情況做出判斷，從而調(diào)整相應(yīng)的風(fēng)量、煤量以及排渣量。運(yùn)行中的床層溫度一般控制在870?940C，這樣，既能保證物料完全燃燒，又可減少二氧化硫及氮氧化物等有害氣體的產(chǎn)生，達(dá)到高效清潔燃燒的目的。返料溫度返料溫度是指通過(guò)返料系統(tǒng)重新進(jìn)入爐膛燃燒的物料溫度。返料溫度對(duì)于循環(huán)流化床床溫的控制起到至關(guān)重要的作用。一般通過(guò)調(diào)整返料量來(lái)實(shí)現(xiàn)降低床溫的目的，返料量可通過(guò)調(diào)節(jié)返料風(fēng)機(jī)出力，爐膛負(fù)壓來(lái)調(diào)節(jié)。返料灰溫可通過(guò)調(diào)節(jié)給煤量，一二次風(fēng)量的手段來(lái)調(diào)節(jié)。另外，運(yùn)行中也應(yīng)密切注意返料腿溫度及壓力，保證返料正常不堵塞。料層差壓料層差壓是反映爐膛密相區(qū)物料量的參數(shù)，料層差壓是表征流化床料層高度的物理量，一定的料層高度對(duì)應(yīng)一定的料層差壓，料層厚度越大差壓值越高。在燃燒過(guò)程中，料層差壓決定了床料的流化質(zhì)量。因此在運(yùn)行中要密切注意料層差壓。料層差壓可通過(guò)一次風(fēng)量的大小以及冷渣器的出力來(lái)調(diào)整。爐膛壓差爐膛壓差是指密相區(qū)的壓力和爐膛出口的壓力差，是表示爐膛稀相區(qū)顆粒濃度的重要物理量。一定的顆粒濃度對(duì)應(yīng)一定的爐膛差壓，爐膛差壓越大，稀相區(qū)顆粒濃度越大，循環(huán)灰量也越大，相應(yīng)的受熱面的傳熱量也越大。一般來(lái)說(shuō)，鍋爐所帶負(fù)荷越高，相應(yīng)的爐膛差壓也越大。正常運(yùn)行中，爐膛差壓一般控制在0.3~1.5kPa之間。另外，爐膛差壓也對(duì)分離器的分離效率有影響，差壓越大，旋風(fēng)分離器的分離效率也越高。返料量返料量的大小直接決定了爐膛的床層溫度及鍋爐的燃燒效率，因此返料量是參與鍋爐燃燒調(diào)整必不可少的因素。返料系統(tǒng)內(nèi)部由水冷壁組成，在物料回收過(guò)程中將熱量傳遞給水冷壁吸收，從而降低的物料溫度。在運(yùn)行調(diào)整中，如果床溫過(guò)高，可通過(guò)加大返料風(fēng)機(jī)的出力，加大返料風(fēng)來(lái)增加進(jìn)入爐膛的低溫物料，防止鍋爐高溫結(jié)焦。另外，返料量也決定了床層壓力。結(jié)語(yǔ)以上參數(shù)都是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的重要監(jiān)視參數(shù)，各個(gè)參數(shù)都反映了鍋爐的燃燒情況，各參數(shù)彼此之間又是互相彼此關(guān)聯(lián)的。在實(shí)踐運(yùn)行操作中，應(yīng)根據(jù)不一樣的煤種、煤的含硫量以及煤粒的粗細(xì)，對(duì)鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整，做到勤調(diào)、微調(diào)、細(xì)調(diào)，使鍋爐一直到達(dá)高效率燃燒的運(yùn)行