一、循環(huán)流化床鍋爐主要參數(shù)與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

1、主要技術(shù)參數(shù)(設(shè)計(jì))

蒸發(fā)量   　　　　　　　 75t/h

過(guò)熱蒸汽壓力  　　　　  5．29MPa

過(guò)熱蒸汽溫度  　　　　  485℃

給水溫度   　　　　　　 170℃

一次熱風(fēng)溫度  　　　　  150℃

二次熱風(fēng)溫度  　　　　   150℃

排煙溫度   　　　　 　   145℃

爐膛出口溫度 　　　　   920℃

2、進(jìn)水管路與水循環(huán)系統(tǒng)

鍋爐給水分三路：一路至噴水減溫器；一路至水冷套；另一路直接給水與水冷套冷卻水混合后進(jìn)入省煤器的混合集箱經(jīng)省煤器至汽包。

爐膛四周由膜式水冷壁組成，爐頂由前后墻水冷壁管交叉斜拉而成，其上敷以磷酸鹽耐火混凝土。爐膛的截面為5190mm× 3340mm，爐膛布置水冷壁管的上標(biāo)高為2350mm、下標(biāo)高為8500mm。膜壁由20GΦ60×5與20．5×6扁鋼焊接而成。前后墻各64根，兩側(cè)墻各41根。爐膛兩側(cè)慣性分離器，四周也由膜式水冷壁組成，靠爐膛一側(cè)的水冷壁與爐膛共用，其余三面單獨(dú)組成三個(gè)水循環(huán)回路，兩側(cè)共6個(gè)循環(huán)回路。其側(cè)墻各41根，前后墻各18根。為了保護(hù)慣性分離器的受熱面，其側(cè)墻、后墻，中間墻均上敷磷酸鹽耐火混凝土，以防含塵氣流磨損。

3、燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)由爐膛慣性分離室旋風(fēng)分離器和返料器組成。爐膛下部為密相區(qū)，最底部是布風(fēng)板，一次風(fēng)經(jīng)布風(fēng)板上的風(fēng)帽均勻進(jìn)入爐膛起流化作用，二次風(fēng)經(jīng)上、下層19個(gè)噴嘴進(jìn)入爐膛稀密相區(qū)的交接處，補(bǔ)充稀相區(qū)燃燒所需的氧氣并擾動(dòng)燃燒。含塵氣流在爐膛出口處分為左右兩股進(jìn)入兩側(cè)慣性分離室，由于流速降低，轉(zhuǎn)彎調(diào)向和檔板分離，較粗的顆粒由于慣性等作用，第一次分離出來(lái)經(jīng)返料器送入爐膛循環(huán)再燃，煙氣從慣性分離導(dǎo)向煙道分別進(jìn)入與之相切的旋風(fēng)分離器。被二次分離的細(xì)顆粒經(jīng)返料器返回爐膛循環(huán)再燃。離開(kāi)旋風(fēng)分離器的煙氣，經(jīng)過(guò)熱器，進(jìn)入省煤器一、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器，最后引向電氣除塵通過(guò)煙囪排入大氣。

二、運(yùn)行中遇到的問(wèn)題及其分析

1、旋風(fēng)分離器的下部圓錐體結(jié)渣。

(1)結(jié)渣原因：

①由于在旋風(fēng)分離器內(nèi)，處于絕熱狀態(tài)，循環(huán)物料中的細(xì)顆?？扇嘉锛耙谎趸?，都會(huì)產(chǎn)生二次燃燒，造成局部超溫。再加上旋風(fēng)分離器處于負(fù)壓狀態(tài)下，密封性若不是很好，也會(huì)漏入空氣使得二次燃燒加強(qiáng)。

②燃用多礦點(diǎn)的煤質(zhì)，其金屬氧化物成份含量不同。當(dāng)堿酸比J(J＝

在0．4一0．7范圍內(nèi)，灰的熔點(diǎn)較低。使得在較低溫度下就易結(jié)渣。

⑧旋風(fēng)筒內(nèi)在氧氣不充足與碳發(fā)生反應(yīng)，易產(chǎn)生CO等還原性氣體而這種還原性氣體能起催化作用，至使灰熔點(diǎn)大幅度降低，這也能使在較低溫度下結(jié)渣．

綜合多年的經(jīng)驗(yàn)，旋風(fēng)分離器的入口溫度不宜超過(guò)960℃否則結(jié)渣的可能性很大。

(2)結(jié)渣的影響

①旋風(fēng)分離器的結(jié)渣，直接影響鍋爐的安全運(yùn)行。

因?yàn)樵谄鋱A錐體下部，隨時(shí)間積累，結(jié)渣越來(lái)越多，使中心通道變小，直至堵死，循環(huán)物料無(wú)法暢通，造成堵灰現(xiàn)象，被迫緊急停爐處理。

②旋風(fēng)分離器內(nèi)側(cè)結(jié)焦也直接?jì)D響到分離效率。    ：

含塵氣流由筒體的側(cè)面沿切線的方向?qū)?，氣流在圓筒部旋轉(zhuǎn)向下，進(jìn)入錐體到達(dá)錐體的端點(diǎn)前反轉(zhuǎn)向上。清潔氣流經(jīng)排氣管排出旋風(fēng)分離器。由于內(nèi)側(cè)結(jié)焦，壁面凹凸不平及使簡(jiǎn)體不圓度的存在會(huì)產(chǎn)生一些局部小旋渦，將已濃集在旋風(fēng)筒壁處的顆粒卷?yè)P(yáng)起來(lái)，影響分離效果。    ．

(3)克服旋風(fēng)分離器結(jié)渣的措施   

①運(yùn)行調(diào)整。合理布置風(fēng)煤比，一、二次風(fēng)比，加強(qiáng)調(diào)整維持微正壓運(yùn)行，達(dá)到爐膛的燃燼率，減少進(jìn)入分離器飛灰含碳量，減少在旋風(fēng)分離器內(nèi)產(chǎn)生二次燃燒，同時(shí)筒體內(nèi)的CO含量也大大降低，對(duì)灰熔點(diǎn)降低的影響也減少。

②由于旋風(fēng)分離器處于負(fù)壓工作區(qū)，其密封性能的要求很高，否則將漏入空氣不但產(chǎn)生二次燃燒，還會(huì)降低分離效率。

⑧返料器中的返料風(fēng)對(duì)分離器的正常運(yùn)行有著重要作用，若返料風(fēng)太小影響正常返料、太大反竄至錐體底部、降低分離效率。

2、鍋爐出力不足

(1)鍋爐出力不足的原因

①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

爐膛出口溫度高達(dá)980℃，這說(shuō)明爐膛的吸熱份額不夠(所占比例42％，爐膛吸熱份額一般為50~60％)。煙氣從爐膛出口到旋風(fēng)分離器入口的溫度為960℃(即溫度降低20℃)，慣性室所吸收份額還不到2％。由此爐膛必須增加受熱面，還有慣性分離室四周水冷壁的吸熱份額也應(yīng)增加。

②分離效率低，物料循環(huán)量少

分離效率變化對(duì)爐膛床料粒度、底渣粒度、燃料停留時(shí)間、飛灰和底渣排出比例及對(duì)整個(gè)鍋爐經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。分離器效率提高，有更多的細(xì)顆粒被分離送回爐膛循環(huán)再燃。床料粒徑變細(xì)，爐內(nèi)顆粒濃度增加。受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)增加，又由于爐內(nèi)熱負(fù)荷增加可提高鍋爐蒸發(fā)量。

循環(huán)物料多，從密相區(qū)帶出的熱量多，避免了因密相區(qū)燃燒份額過(guò)大而超溫現(xiàn)象，更加有利于協(xié)調(diào)密相區(qū)與稀相區(qū)的燃料份額的調(diào)節(jié)。

⑧燃燒調(diào)節(jié)的組強(qiáng)

調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)配比來(lái)調(diào)節(jié)密相區(qū)燃燒份額。在循環(huán)流化床鍋爐中，二次風(fēng)一般在稀相區(qū)給入，所以二次風(fēng)不可參與密相區(qū)的燃燒。此時(shí)一次風(fēng)的比例就是密相區(qū)燃燒份額的最大值，要調(diào)整控制密相區(qū)的燃燒份額，就采用調(diào)節(jié)一次風(fēng)率的方法來(lái)達(dá)到。

燃料顆粒尺寸較小時(shí)，稀相區(qū)平均溫度增加。燃燒反應(yīng)速度快，從而稀相區(qū)燃燒份額增大，密相區(qū)燃燒份額下降。反之，顆粒尺寸較大時(shí)，密相區(qū)燃燒份額增大，稀相區(qū)燃燒份額下降，此時(shí)必然要有足夠多的介質(zhì)(循環(huán)物料)將熱量帶入稀相區(qū)，才能滿足負(fù)荷的需要。

在實(shí)際運(yùn)行中，組織燃燒調(diào)節(jié)是非常重要的，既要保證出力，又要保證燃燒效率。

3、長(zhǎng)期運(yùn)行中，發(fā)電煤耗一直居高不下，除了設(shè)備等因素外，還與運(yùn)行人員的素質(zhì)有關(guān)。運(yùn)行人員的操作水平，也直接影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益。比如風(fēng)煤比不合理，一二次風(fēng)比不當(dāng)，都能使發(fā)電煤耗的增加。主要突出的有飛灰機(jī)械不完全燃燒的損失q4，其次為排煙損失q2。

飛灰機(jī)械不完全燃燒損失q4，在鍋爐損失中占比例最大的一項(xiàng)。運(yùn)行中飛灰含碳量從32％到46％，即q4從8．0％到14．0％。因此降低飛灰含碳量是一種重要措施．運(yùn)行方面應(yīng)組織良好的燃燒方法，保證最佳調(diào)節(jié)手段，盡量采用微正壓運(yùn)行，提高爐內(nèi)燃燒率，以達(dá)到降低爐膛出口飛灰含碳量。另外循環(huán)物料的分離效率也直接影響q4的損失。前面所述，分離效率降低，物料大量直接排出；不能被分離循環(huán)燃燒，并影響傳熱效果。從運(yùn)行中可發(fā)現(xiàn)，每次運(yùn)行前期，飛灰含碳量在32—36％，而到了后期逐漸增加至40％，甚至更高。原因分析；鍋爐運(yùn)行一段時(shí)間后，旋風(fēng)分離器內(nèi)側(cè)結(jié)渣，對(duì)分離產(chǎn)生擾動(dòng)，降低分離效率。所以保證旋風(fēng)筒內(nèi)壁不結(jié)渣，

也是減少q4損失．

排煙損失q2。運(yùn)行中排煙溫度一般為165℃如果降低20℃，鍋爐效率將提高百分之一。為了減少q2損失，從運(yùn)行數(shù)據(jù)中，可以認(rèn)為造成排煙溫度過(guò)高，主要原因是省煤器入口水溫偏高，直接影響省煤器的傳熱，省煤器的吸熱量減少了，導(dǎo)致排煙溫度上升。

由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，水冷套冷卻管上的耐火材料逐漸脫落，從高溫循環(huán)物料吸熱增加，其出口水溫高達(dá)235℃，與直接給水在省煤器入口集箱混合后仍有220℃，因此，為了確保省煤器入口水溫，就必須限制水冷套出水的焓增，即可采取減少其傳熱量，上敷耐火材料，降低傳熱系數(shù)。達(dá)到降低鍋爐的排煙損失。

三、結(jié)束語(yǔ)   

我公司自95年2臺(tái)75t／h循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行，通過(guò)不斷摸索，掌握燃燒調(diào)整規(guī)律，提高了操作水乎。但是經(jīng)驗(yàn)表明，運(yùn)行人員的技術(shù)能力還有待于進(jìn)步，鍋爐設(shè)計(jì)必須進(jìn)一步完善，才能充分體現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐的實(shí)用性。

    參考資料

 《循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行》——中國(guó)電力出版社1998年5月   《電廠鍋爐原理》——上海電力學(xué)院1994年4月 

文章作者：德化縣德義熱電有限公司(362500) 蘇貴生　 李金椅