胡開兵

(新疆美克化工股份有限公司，新疆 庫爾勒 841000)

1 循環(huán)流化床鍋爐總體結(jié)構(gòu)

循環(huán)流化床鍋爐主要由燃燒系統(tǒng)、氣固分離循環(huán)系統(tǒng)、尾部煙道3部分組成。其中燃燒系統(tǒng)包括風室、布風板、燃燒室、爐膛、給煤系統(tǒng)等幾部分；氣固分離循環(huán)系統(tǒng)包括物料分離裝置和返料裝置兩部分；對流煙道包括過熱器、省煤器、空氣預熱器等幾部分。

2 循環(huán)流化床鍋爐燃燒及傳熱特性

循環(huán)流化床鍋爐屬低溫燃燒。燃料由爐前給煤系統(tǒng)送入爐膛，送風一般設有一次風和二次風，一次風由布風板均勻布風后經(jīng)過風帽送入燃燒室，主要保證料層流化和供氧；二次風沿燃燒室高度分級多點送入，主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃燼；調(diào)節(jié)一次風量和給煤量控制燃燒溫度在(900±50)℃之間，調(diào)節(jié)一次風量和給煤量，循環(huán)灰量，可以控制鍋爐負荷在40%～110%之間。部分固體顆料在高速氣流的作用下進入物料分離裝置，進入分離裝置的煙氣經(jīng)過固氣分離，被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室繼續(xù)燃燒，經(jīng)過分離的煙氣通過對流煙道內(nèi)的受熱面吸熱后，離開鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐不同于常規(guī)鍋爐爐膛僅有的輻射傳熱方式，還有對流及熱傳等傳熱方式，大大提高了爐膛的傳導熱系數(shù)，確保鍋爐達到額定出力。

3 循環(huán)流化床鍋爐主要熱工參數(shù)的控制與調(diào)整

3.1 料層溫度

料層溫度是指燃燒密相區(qū)內(nèi)流化物料的溫度。它是關系到鍋爐安全穩(wěn)定運行的關鍵參數(shù)。料層溫度的測定一般采用不銹鋼套管熱電偶作一次元件，布置在距布風板200～500mm左右燃燒室密相層中，插入爐墻深度15～25mm，數(shù)量不得少于4只。在運行過程中要加強對料層溫度監(jiān)視，一般將料層溫度控制在(900±50)℃之間，溫度過高，且持續(xù)時間長，容易使床層結(jié)焦造成停爐；溫度過低，造成燃燒不完全，甚至會發(fā)生滅火。必須嚴格控制料層溫度最高不能超過970℃，最低不應低于800℃。在鍋爐運行中，當料層溫度發(fā)生變化時，可通過調(diào)節(jié)給煤量、一次風量及送回燃燒室的返料量，調(diào)整料層溫度在控制范圍之內(nèi)。如料層溫度超過970℃時，應適當減少給煤量，相應增加一次風量并減少返料量，使料層溫度降低；如料層溫度低于800℃時，應首先檢查是否有斷煤現(xiàn)象，并適當增加給煤量，減少一次風量，加大返料量，使料層溫度升高。一旦料層溫度低于700℃，應做壓火處理，需待查明溫度降低原因并排除后再啟動。

3.2 返料溫度

返料溫度是指通過返料器送回到燃燒室中的循環(huán)灰的溫度，它可以起到調(diào)節(jié)料層溫度的作用。對于采用高溫分離器的循環(huán)流化床鍋爐，其返料溫度較高，一般控制返料溫度高出料層溫度20～30℃，可以保證鍋爐穩(wěn)定燃燒，同時起到調(diào)整燃燒的作用。在鍋爐運行中必須密切監(jiān)視返料溫度，溫度過高有可能造成返料器內(nèi)結(jié)焦，運行時應控制返料溫度最高不能超過1050℃。返料溫度可以通過調(diào)整給煤量和返料風量來調(diào)節(jié)，如溫度過高，可適當減少給煤量并加大返料風量，同時檢查返料器有無堵塞，及時加大返料風量吹掃清除，保證返料器的通暢。

3.3 料層差壓

料層差壓是一個反映燃燒室料層厚度的參數(shù)。一般是指風室與燃燒室上界面之間的壓力差值，在運行中都是通過監(jiān)視料層差壓值來得到料層厚度大小的。料層厚度越大，測得的差壓值亦越高。在鍋爐運行中，料層厚度大小會直接影響鍋爐的流化質(zhì)量，如料層厚度過大，有可能引起流化不好造成爐膛結(jié)焦或滅火。一般來說，料層差壓應控制在7～9kPa之間。料層的厚度(即料層差壓)可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調(diào)節(jié)。料層差壓高時，可增加一次風量，使排渣更容易，使床壓降至正常值；料層差壓過高時，注意床層是否結(jié)焦，減少給料，加強排渣；料層差壓低時，減少排渣量。

3.4 爐膛差壓

爐膛差壓是一個反映爐膛內(nèi)固體物料濃度的參數(shù)。通常將所測得的燃燒室上界面與爐膛出口之間的壓力差作為爐膛差壓的監(jiān)測數(shù)值。爐膛差壓值越大，說明爐膛內(nèi)的物料濃度越高，爐膛的傳熱系數(shù)越大，則鍋爐負荷可以帶得越高，因此在鍋爐運行中應根據(jù)所帶負荷的要求，來調(diào)節(jié)爐膛差壓。而爐膛差壓則通過鍋爐分離裝置下的放灰管排放的循環(huán)灰量的多少來控制，一般爐膛差壓控制在500～2000Pa之間。此外，爐膛差壓還是監(jiān)視返料器是否正常工作的一個參數(shù)。在鍋爐運行中，如果物料循環(huán)停止，則爐膛差壓會突然降低，因此在運行中需要特別注意。

4 其他需要注意的問題

4.1 返料量

控制返料量是循環(huán)流化床鍋爐運行操作時不同于常規(guī)鍋爐之處，根據(jù)前面提到的循環(huán)流化床鍋爐燃燒及傳熱的特性，返料量對循環(huán)流化床鍋爐的燃燒起著舉足輕重的作用，因為在爐膛里，返料灰實質(zhì)上是一種熱載體，它將燃燒室里的熱量帶到爐膛上部，使爐膛內(nèi)的溫度場分布均勻，并通過多種傳熱方式與水冷壁進行換熱，因此有較高的傳熱系數(shù)(其傳熱效率約為煤粉爐的4～6倍)，通過調(diào)整返料量可以控制料層溫度和爐膛差壓并進一步調(diào)節(jié)鍋爐負荷。另一方面，返料量的多少與鍋爐分離裝置的分離效率有著直接的關系，也就是說，分離器的分離效率越高，分離出的煙氣中的灰量就越大，從而鍋爐對負荷的調(diào)節(jié)富裕量就越大，操作運行相對就容易一些。

4.2 風量的調(diào)整

一、二次風的調(diào)整原則是：一二次風風量各占總風量的50%，一次風調(diào)整床料流化、床溫和床壓。二次風控制總風量，在一次風滿足流化、床溫和料層差壓的前提下，在總風量不足時，可逐漸開啟二次風門，隨負荷的增加，二次風量逐漸增加。一次風量的大小直接關系到流化質(zhì)量的好壞，循環(huán)流化床鍋爐在運行前都要進行冷態(tài)試驗，并測出在不同料層厚度(料層差壓)下的臨界流化風量，在運行時以此作為風量調(diào)整的下限，如果風量低于此值，料層就可能流化不好，時間稍長就會發(fā)生結(jié)焦。對二次風量的調(diào)整主要是依據(jù)煙氣中的含氧量多少，通常以過熱器后的氧量為準，一般控制在3%～5%左右，如含氧量過高，說明風量過大，會增加鍋爐的排煙熱損失；如過小又會引起燃燒不完全。

以上參數(shù)對循環(huán)流化床鍋爐安全穩(wěn)定運行是非常關鍵的。在運行中還要結(jié)合所燃用煤質(zhì)及當時負荷的情況，嚴格監(jiān)控料層差壓、溫度、爐膛差壓和返料溫度，通過不斷調(diào)整給煤量、風量及返料量，使鍋爐達到最佳的運行效果。