高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨工业压缩机

高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨

高倍率循环流化床锅炉运行特点及对策探讨 2011年12月02日 来源： ?? 通过对某热电公司一台高倍率循环流化床锅炉在调试运行中发现的几个问题的分析和讨论，试图摸索出高倍率循环流化床锅炉运行过程中的一些内在规律，并提出相应的处理措施，以指导实际运行操作。1． 锅炉运行情况概述：1．1． 该锅炉是由XX锅炉厂生产的XG-130/3.82-M13型中温中压、单汽包、单炉膛、自然循环、全悬吊全钢架“M”型布置的循环流化床锅炉，物料分离和回送装置采用蜗壳式汽冷旋风分离器和“U”型返料器，锅炉采用DCS系统进行控制、操作。1．2． 主要设计参数为：?? 额定蒸发量变?????????????????? 130t/h，主汽压力?????????????????????? 3.82Mpa，主汽温度?????????????????????? 450℃，锅炉热效率???????????????????? 90.37%，物料循环倍率?????????????????? 25～30，脱硫效率(Ca/s为2.0时)???????? ≥80%，燃用设计煤种燃料消耗量???????? 20.06t/h,石灰石消耗量?????????????????? 0.51t/h,密、稀相区燃烧份额???????????? 6∶41．3． 设计燃煤特性：收到基全水份(My)：????????????? 8.22%收到基挥发份(Vy)：????????????? 26.67%收到基碳(Cy)：????????????????? 47.56%收到基灰份(Ay)：??????????????? 32.11%收到基氢(Hy)：????????????????? 2.5%收到基氧(Oy)：????????????????? 8.34%收到基氮(Ny)：????????????????? 0.77%收到基全硫(Sy)：??????????????? 0.4%入炉煤粒度范围：0～10mm，50%切割粒径d50=1.5mm。1．4。锅炉调试运行情况：该循环流化床锅炉在调试运行过程中表现出良好的性能，主要表现在运行稳定、带负荷能力强，在最高负荷143t/h时和最低30t/h时仍能保持良好的运行性能。从整个运行情况看，该炉物料分离器分离效率高，因而确保了锅炉物料循环量达到设计要求，从燃烧效果看，该炉燃烧效率很高，飞灰含碳量、底渣含碳分别在5%和1.5%以内，实际燃料消耗量16－18t/h左右。但是，该炉在调试运行中也发生了诸如床层结焦、物料将床层和返料器压死、床层或返料器物料消失、床层返料器结焦等不正常情况，这些不稳定因素严重影响了锅炉运行安全，也造成了较大的直接和间接经济损失。2．异常情况原因分析：2．1．从发生异常运行情况时的工况统计数字来看，大多数都处于升、停炉或加、减负荷的变工况过程中，正常运行过程中发生异常情况也是在锅炉负荷较高或较低时但次数较少。也就是说大多数异常情况是发生在锅炉处于一种不稳定工作状态之中。2．2．高倍率循环流化床锅炉运行特点：因异常情况主要发生在升停炉或变负荷过程中，在对一、二次风量、返料量和给煤量进行调整时发生的，因而对高倍率循环流化床锅炉运行特点的把握至关重要。由于该循环流化床锅炉属高倍率循环炉，锅炉厂根据设计煤种属高挥发分、高热值、低灰分的特点选用高倍率循环的燃烧方式是完全正确、合理的，该炉表现出很高的燃烧效率也证明了这一点。然而，25--30的物料循环倍率意味着在以16－18t/h的给煤量加入炉膛的同时，约有400-480t/h或更高的循环灰量在炉膛和主循环回路中循环，其中炉膛中的循环灰量份额占绝对优势，即炉膛中的颗粒浓度极高（是一般循环流化床锅炉颗粒浓度的2.5-3.0倍），而炉膛上、下部（即密、稀相区）颗粒浓度分配（即燃烧份额）主要是由一、二次风量比例及返料量大小决定的（给煤量的变化也有影响但较弱）。因而如果在变负荷操作过程中，对一、二次风量及比例、返料灰量及给煤量的调整未能把握高倍率循环炉的特点而造成调整失当，势必引起炉膛内上下部颗粒浓度大幅度波动，当这种波动影响力达到使炉膛上下部颗粒浓度比例严重失调时，就会出现：或下部颗粒浓度过大物料将床层压死；或物料大部或全部集中于上部空间床层物料消失。?????? 同时，炉膛内颗粒浓度的大幅波动也使炉膛出口的颗粒浓度发生大幅波动，而这种浓度波动也引起炉膛出口含尘烟气温度和烟气速度（当炉膛出口负压值保持不变）的大幅度变化，进而对分离器的分离效率产生重大影响。或因炉膛出口颗粒浓度、温度、速度（此三者的变化方向是一致的，且三者变化值分别都与分离器效率变化值成正比例关系）大幅上升，分离器效率也大幅度提高（此上升幅度以近三次方速度进行），亦即分离器下来的返料量可大幅增加，造成返料器松动床所受到的压力大幅增加，如此压力增加是瞬间进行的，松动床将无法承受而被压死；反之，当炉膛出口颗粒浓度、温度、速度大幅下降时，分离器效率也大幅下降，返料量也随之减少。如发生床层压死等极端情况时，返料进入立管中的量几乎为零，而返料风如未被及时停用，则立管中仅存不多的返料仍将被送入炉膛，当立管中存料料位重力不足以抵消返料风压时，立管料层就会被击穿，造成返料器空床。由于引风机的抽吸力和分离器阻力的共同影响，炉膛床层中极细颗粒有可能沿返料通道反窜到尾部烟道。

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