超臨界循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組深度調(diào)峰摘要：超臨界技術(shù)與亞臨界技術(shù)相比，在同等發(fā)電量的情況下，降低了燃煤的用量，減少了對(duì)環(huán)境的污染，所以，發(fā)展循環(huán)流化床超臨界技術(shù)是發(fā)展循環(huán)流化床鍋爐的必要前提。文章論述了超臨界循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰技術(shù)的難點(diǎn)及相應(yīng)的控制措施。關(guān)鍵詞：超臨界技術(shù)；燃煤；污染；循環(huán)流化床鍋爐引言：近年來(lái)，新能源的裝機(jī)容量和發(fā)電量繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，到2019年底，風(fēng)能和太陽(yáng)能的裝機(jī)容量分別達(dá)到10.4%、10.2%、209.15和204.18TW，較上一年同期增長(zhǎng)13.5%和17.1%。為保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，保證電網(wǎng)的安全，需要機(jī)組具有較高的變負(fù)荷能力，來(lái)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行跟蹤，以保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。技術(shù)優(yōu)勢(shì)（1）燃燒效率高。循環(huán)流化床鍋爐在高質(zhì)量煤炭的燃燒中，其燃燒效率可以達(dá)到97%?99%，其效果和煤粉鍋爐相當(dāng)，比鼓泡床、層燃鍋爐效果都要好。（2）環(huán)境友好性好。循環(huán)流化床鍋爐的床溫一般在850?950°C之間，另外，還可以根據(jù)煤炭的性質(zhì)和Ca/S的特點(diǎn)，加入適量的石灰石粉作為脫硫劑，在燃燒的時(shí)候，要將產(chǎn)生的SO2除去，為了達(dá)到最佳的效果，就需要在850C?950C范圍內(nèi)進(jìn)行脫硫。同時(shí)，循環(huán)流化床處在850C?950C的床溫進(jìn)行燃燒時(shí)可以抑制NOx的產(chǎn)生，并且通過(guò)采用分級(jí)燃燒模式將二次風(fēng)送入，從而有效地控制燃料NOx的產(chǎn)生。NOx的初始排放量一般不會(huì)大于200mg/Nm3°（3）燃料準(zhǔn)備系統(tǒng)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)。由于循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐相比，對(duì)燃料的要求并不高，入爐煤的顆粒尺寸不超過(guò)8mm，因此并不需要太高的燃燒準(zhǔn)備體系，從而可以延長(zhǎng)燃燒準(zhǔn)備系統(tǒng)的使用壽命，并且可以提高其經(jīng)濟(jì)性。調(diào)峰運(yùn)行對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的影響由于負(fù)載隨電網(wǎng)的需要而發(fā)生變化，因此循環(huán)流化床鍋爐在燃燒時(shí)也會(huì)逐漸發(fā)生變化，從而對(duì)鍋爐的排放產(chǎn)生一定的影響。因此，調(diào)節(jié)風(fēng)煤配比的工藝非常關(guān)鍵，如果不能很好的控制風(fēng)煤配比，那么CO、NOx、SO2的排放量就會(huì)越來(lái)越大，從而影響到循環(huán)流化床的環(huán)境保護(hù)。很顯然，CFB機(jī)組參與了電力系統(tǒng)的調(diào)峰工作，對(duì)鍋爐的使用壽命產(chǎn)生了很大的影響。在循環(huán)回路的耐磨性耐火材料的使用中，承壓構(gòu)件和鋪設(shè)方式都是相輔相成的。對(duì)于厚度更大，耐磨性更好的材料，其實(shí)際的膨脹率和被輻射的金屬材料的膨脹率是不一樣的，有些厚度更高的耐熱材料，其實(shí)際厚度會(huì)隨著溫度的變化而變化。上述條件在調(diào)峰后均容易造成裂縫的產(chǎn)生，會(huì)造成耐磨性耐火材料層的剝落等現(xiàn)象，從而降低CFP基層的使用率。產(chǎn)生的不利條件：（1）事實(shí)上，在煙氣循環(huán)中產(chǎn)生了某些問(wèn)題。（2）當(dāng)采用減負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整功率時(shí)，一次流化風(fēng)量可以始終保持在180kNm3/h以上，從而達(dá)到更好的流化品質(zhì)。（3）對(duì)于高揮發(fā)性高硫煤，應(yīng)將調(diào)峰深度由30%調(diào)整至20%。（4）對(duì)于低負(fù)荷運(yùn)行的鍋爐，如果流化條件不好，就必須按照煙氣循環(huán)的方式，對(duì)流化風(fēng)量進(jìn)行進(jìn)一步的提高。從煙氣再循環(huán)的應(yīng)用來(lái)看，盡管有些問(wèn)題可以得到很好的解決，但是在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象?？刂撇呗?.1燃燒調(diào)整與控制循環(huán)流化床鍋爐由于其本身的特性，可以在較小的負(fù)載下穩(wěn)定燃燒，并且具有很好的調(diào)峰能力。但是在實(shí)施減負(fù)荷時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行有效的控制與管理，尤其是在進(jìn)行深度調(diào)峰時(shí)，必須要避免煤量下降太多，從而防止燃燒進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)滅火等情況發(fā)生。一般情況下，循環(huán)流化床鍋爐的減載速度要低于2%/min。實(shí)際上，要根據(jù)煤層的溫度和氧量的變化來(lái)確定是否要調(diào)整煤粉的用量，從而保證燃燒的穩(wěn)定性，然后才能進(jìn)行調(diào)峰。在實(shí)施深度調(diào)峰時(shí)，給煤量通常為50?80t/h（負(fù)載30%），如果給煤量太少，則會(huì)導(dǎo)致局部燃燒不穩(wěn)定。由于使用的煤種是煙煤或者是褐煤，如果溫度達(dá)不到規(guī)定的溫度，就無(wú)法很好地發(fā)揮穩(wěn)定燃燒的作用，而且，在使用的時(shí)候，要保證爐膛床層溫度高于750°C。所以，省煤器進(jìn)口氧量也要在7%或7%以下。3.2主蒸汽壓力與汽動(dòng)給水泵的調(diào)整控制當(dāng)深度調(diào)峰的時(shí)候，供水的流量會(huì)發(fā)生很大的變化，這主要是因?yàn)?，在降?fù)荷的時(shí)候，燃燒強(qiáng)度和設(shè)備的負(fù)載是同步下降的，但是在調(diào)節(jié)的過(guò)程中，給水泵的運(yùn)行調(diào)節(jié)是一個(gè)緩慢的過(guò)程，而負(fù)載的變化是非?？斓?。燃燒調(diào)整和給水量的調(diào)整會(huì)有一個(gè)慣性，當(dāng)深度調(diào)峰的時(shí)候，它們的調(diào)節(jié)速度要比汽輪機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)慢，因此很容易造成主蒸汽壓力和負(fù)載的不匹配，從而造成主蒸汽壓力的升高或者降低。雖然主蒸汽壓力比較大，但進(jìn)入汽輪機(jī)做功以及擴(kuò)容之后，四段抽汽壓力就會(huì)受到限制。因此，在進(jìn)行操作時(shí)，需要使得主蒸汽壓力和負(fù)荷能夠達(dá)到匹配的效果，負(fù)載與匹配需求成比例關(guān)系，負(fù)載越大，對(duì)鍋爐的要求也就越高。這樣可以避免在負(fù)載較小的時(shí)候，供水流量的不穩(wěn)定。另外，應(yīng)密切監(jiān)控給水泵的汽源壓，必要時(shí)可將其切換為后備汽源。在運(yùn)行時(shí)，往往根據(jù)負(fù)載的降低速度來(lái)實(shí)現(xiàn)兩者的配合。3.3變負(fù)荷速率煤粉爐中的煤粉，主要是通過(guò)與高溫?zé)煔獾膶?duì)流傳熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的，煤炭進(jìn)入煤粉爐后，迅速地燃燒，負(fù)荷在短時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)，達(dá)到了預(yù)定的負(fù)載，而AGC系統(tǒng)則可以將負(fù)載速度控制在10兆瓦/分鐘以上。循環(huán)流化床鍋爐與煤粉爐不同之處在于其燃燒模式和結(jié)構(gòu)，其蓄熱慣性大，燃燒速度慢，負(fù)荷反應(yīng)速度慢。但是循環(huán)流化床可以調(diào)整的范圍很廣，可以在低負(fù)載下使用，隨著對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的了解越來(lái)越多，它的操作經(jīng)驗(yàn)也越來(lái)越豐富，相應(yīng)的負(fù)載響應(yīng)速度也會(huì)越來(lái)越高。根據(jù)上述情況，循環(huán)流化床鍋爐在提高負(fù)載時(shí)，負(fù)載率上升的速度比較緩慢，當(dāng)向鍋爐中添加煤炭時(shí)，負(fù)載增加的速度會(huì)加快，可以達(dá)到6MW/分鐘（1.71%/分鐘），但是床溫不能太高。在降低負(fù)載的時(shí)候，由于爐膛里有大量的床料，因此負(fù)載降低速度會(huì)減慢，此時(shí)降低的速度就會(huì)達(dá)到4MW/分鐘（1.14%/分鐘）。另外，在CFB鍋爐以較快的速度響應(yīng)負(fù)荷的過(guò)程中，其排放的污染物有可能在短期內(nèi)超過(guò)限值，從而對(duì)鍋爐的響應(yīng)速度有一定的影響。3.4煙氣再循環(huán)系統(tǒng)防腐預(yù)控措施（1）當(dāng)鍋爐運(yùn)行時(shí)，可以使煙氣的最小循環(huán)流量大于40kNm3/h，也就是要確保在極限工作條件下進(jìn)行的煙道再循環(huán)管路中的煙氣狀態(tài)要高于水露點(diǎn)。（2）通過(guò)在風(fēng)機(jī)蝸殼的底部增加疏水點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)常開(kāi)式和持續(xù)的疏水性。（3）需要對(duì)存在于煙氣再循環(huán)管路上的疏水點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)疏水。（4）將熱二次風(fēng)連接至一次風(fēng)機(jī)進(jìn)口處，然后加入熱風(fēng)，使其再次流通，通常在冬季運(yùn)行時(shí)對(duì)一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行低溫腐蝕處理。（5）在維修期間，要對(duì)一次風(fēng)機(jī)的腐蝕部位進(jìn)行維修。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的新機(jī)遇及發(fā)展前景目前，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒技術(shù)在商業(yè)上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著世界范圍內(nèi)的煤礦資源越來(lái)越少，環(huán)境保護(hù)的要求也越來(lái)越高，這就給了我們發(fā)展和推廣循環(huán)流化床鍋爐的機(jī)會(huì)。（1）隨著我國(guó)煤炭資源日益減少，我國(guó)一直在限制煤粉鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐可以適用各種燃料，也可以用來(lái)處理城市的垃圾，所以政府肯定會(huì)大力支持。（2）目前，我國(guó)的火力發(fā)電廠已按國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)逐步實(shí)施脫硫工程。但是由于受結(jié)構(gòu)限制，采用干法脫硫工藝較為困難，因此采用的方法多為濕法脫硫。在采用濕法脫硫時(shí)，需要加大投資，如煙道、增壓風(fēng)機(jī)、吸收塔、石灰石漿液系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)、石灰石粉生產(chǎn)系統(tǒng)等。對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐，在采用干法脫硫時(shí)，需要在爐內(nèi)進(jìn)行干法噴鈣，同時(shí)，還可以進(jìn)行脫硝，投資少，系統(tǒng)的脫硫效率可以達(dá)到80%以上。（3）對(duì)高灰分、低揮發(fā)分或高硫分等其他燃燒設(shè)備進(jìn)行使用時(shí)，會(huì)很難適應(yīng)低質(zhì)量的燃料，而對(duì)于負(fù)載要求高的調(diào)峰電站，或者是負(fù)載變化比較大的自備電廠，循環(huán)流化床鍋爐是最好的選擇。在世界范圍內(nèi)，循環(huán)流化床鍋爐一直都在朝著更大的方向發(fā)展。因此，無(wú)論是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還是國(guó)外市場(chǎng)，循環(huán)流化床鍋爐都將會(huì)蓬勃發(fā)展，這對(duì)于開(kāi)發(fā)利用循環(huán)流化床鍋爐有著很大的參考價(jià)值。（4）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的全面使用。與傳統(tǒng)的鍋爐相比較，鍋爐是通過(guò)燒煤來(lái)進(jìn)行的，這樣會(huì)使得能源不能夠?qū)崿F(xiàn)再生，所以我們必須要找到一種新的燃料，以目前的技術(shù)水平，最多也就是用一些低級(jí)的能量來(lái)代替，而且這種技術(shù)也會(huì)產(chǎn)生大量的廢料，所以我們必須要想出更好的辦法來(lái)回收。結(jié)束語(yǔ)總的