譚國斌

摘 要：循環(huán)流化床燃燒調(diào)整直接關(guān)系到機(jī)組的運(yùn)行效率，特別是煤泥和煤矸石在燃燒調(diào)整還沒有成熟經(jīng)驗(yàn)。介紹陽光熱電廠在在研究燃燒煤泥與煤矸石方面取得的一些運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可為同類型CFB鍋爐的運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：CFB鍋爐;燃燒調(diào)整;煤泥與煤矸石

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.082

0 前言

循環(huán)流化床鍋爐自問世以來，以其獨(dú)特的燃燒技術(shù)以及燃料適應(yīng)范圍廣、燃燒效率高、負(fù)荷調(diào)整范圍寬、運(yùn)行穩(wěn)定、環(huán)保效率高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的推廣和應(yīng)用，但在燃燒煤泥與煤矸石方面沒有形成一套較成功的運(yùn)行技術(shù)來指導(dǎo)工作，本人根據(jù)我集團(tuán)公司的YG-75/3.82-M12型循環(huán)流化床鍋爐在燃燒煤泥與煤矸石的實(shí)際運(yùn)行情況，分析其燃燒和傳熱機(jī)理，對(duì)運(yùn)行中的工況控制、參數(shù)調(diào)整以及矸石與煤泥的配比作分析和闡述，愿與鍋爐運(yùn)行人員交流探討。

循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整主要是通過給煤量、一、二次風(fēng)量及配比、料層溫度、料層差壓、爐膛差壓、返料溫度等的調(diào)整和控制，來保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;下面將在這幾方面對(duì)CFB機(jī)組在燃燒煤泥與矸石方面進(jìn)行探討。

1 料層溫度的調(diào)整

循環(huán)流化床鍋爐的料層溫度一般設(shè)計(jì)控制在850-950℃的范圍內(nèi)運(yùn)行，它是一個(gè)表征煤在燃燒室內(nèi)穩(wěn)定燃燒的參數(shù)。料層溫度過高，在燃用灰熔點(diǎn)低的煤種時(shí)，易引起流化床高溫結(jié)焦，造成流化不好停爐。當(dāng)料層溫度太低時(shí)，對(duì)煤泥著火和燃燒不利，在投煤泥情況下料層溫度一般不低于850℃，如過低應(yīng)適當(dāng)增加給煤量，減少一次風(fēng)量和返料量，提高料層溫度。實(shí)踐證明：隨料層溫度的增加，煤泥燃燒更完全，甚至可以在水平煙道內(nèi)燃燒，使機(jī)械不完全燃燒熱損失q4略有減少，但隨著負(fù)荷的增加，料層溫度增加，煙氣夾帶增多，機(jī)械不完全燃燒熱損失q4又有所增加;化學(xué)不完全燃燒熱損失q3是隨著料層溫度升高而降低。

影響料層溫度發(fā)生變化的原因有很多，如負(fù)荷變化時(shí)，風(fēng)煤的配比未及時(shí)調(diào)整，給煤不均勻或煤泥與矸石配比發(fā)生變化;返料量過大或過小;一、二次風(fēng)配比不當(dāng)?shù)鹊取Ｈ缭谡＿\(yùn)行時(shí)，給矸石量未增減，而料層溫度發(fā)生變化，說明煤泥量、風(fēng)量、返料量發(fā)生了變化。運(yùn)行中要隨時(shí)監(jiān)視爐內(nèi)溫度等參數(shù)以及負(fù)荷和矸石和煤泥配比的變化，及時(shí)調(diào)整。

2 過量空氣系數(shù)的調(diào)整

過量空氣系數(shù)是鍋爐運(yùn)行的重要指標(biāo)，它直接影響鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在一定范圍內(nèi)增大爐內(nèi)風(fēng)量可減少燃燒損失（q3和q4），但會(huì)引起排煙熱損失q2的增加。最佳過量空氣系數(shù)應(yīng)是使這些損失之和（q2+q3+q4）為最小。

最佳過量空氣系數(shù)與煤種和負(fù)荷是對(duì)應(yīng)的。例如當(dāng)鍋爐負(fù)荷低時(shí)，因?yàn)槭苈╋L(fēng)的影響，最佳過量空氣系數(shù)的值要大些;當(dāng)煤種發(fā)生變化時(shí)，因所需一、二次風(fēng)量不同，其過量空氣系數(shù)也不同。因此，當(dāng)煤泥與矸石配比發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)分別進(jìn)行過量空氣系數(shù)的調(diào)整試驗(yàn)。實(shí)踐證明：煤泥配比大時(shí)，過量空氣系數(shù)較大，反而則較少。

3 一、二次風(fēng)量及配比

一、二次風(fēng)量的配比，對(duì)循環(huán)流化鍋爐的正常運(yùn)行是非常重要的，這是因?yàn)橐弧⒍物L(fēng)配比直接決定著密相區(qū)的燃燒份額，在同樣的條件下，一次風(fēng)比大，必然導(dǎo)致高的密相區(qū)燃燒份額，此時(shí)就要求有較多的低溫循環(huán)物料返回密相區(qū)，帶走燃料燃燒所釋放出的熱量，以維持密相區(qū)溫度。如果循環(huán)物料量不足，必然會(huì)導(dǎo)致床溫過高，無法多加煤，負(fù)荷帶不上去。一、二次風(fēng)配比的調(diào)整方法為：保持料層差壓和爐膛差壓在一盡量小的變化范圍內(nèi)運(yùn)行，煙氣含氧量在最佳變化范圍運(yùn)行，取負(fù)荷一定，分別改變一、二次風(fēng)配比，列表看一、二次風(fēng)量與給煤量之間的關(guān)系，給煤量最小的那個(gè)一、二次風(fēng)組合就是在該負(fù)荷下燃用該煤種的最佳一、二次風(fēng)配比。

4 料層差壓的調(diào)整

料層差壓是指運(yùn)行中風(fēng)室壓力與密相區(qū)床層上頂之間的壓力差，它反映了密相區(qū)內(nèi)料層的厚度。實(shí)踐證明：當(dāng)燃燒煤泥較多時(shí)，需要更多的二次風(fēng)，一次風(fēng)只需達(dá)到流化狀態(tài)，而當(dāng)燃燒煤矸石較多時(shí)，二次風(fēng)相對(duì)較少，煤矸石燃用時(shí)間較長，一次風(fēng)需要較大。

對(duì)于燃用煤泥與矸石不同配比，料層差壓的變化范圍也是不同的，因?yàn)槿紵耗喾蓊~較大時(shí)，料層差壓幾乎不會(huì)上升，而全用煤泥時(shí)料層差壓還會(huì)下降，這主要是因?yàn)槊芟鄥^(qū)大，顆粒在不斷減少。如燃料顆粒大于設(shè)計(jì)值，在這種狀態(tài)下，燒煤泥運(yùn)行時(shí)間過長，在密相區(qū)就會(huì)形成死料區(qū)，各床溫測點(diǎn)相差較大，甚至出現(xiàn)結(jié)焦，而當(dāng)燃燒煤矸石份額較大時(shí)，由于矸石發(fā)熱量低，給煤量較大，料層差壓上升很快，放渣量較大，而床溫低，負(fù)荷帶不上去，造成機(jī)械不完全燃燒損失q4增加。通過我廠長時(shí)間總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，煤泥與矸石配比為1：1為最佳配比，這樣能保持料層差壓穩(wěn)定運(yùn)行。

5 爐膛差壓的調(diào)整

循環(huán)流化鍋爐其爐膛差壓設(shè)計(jì)值為在500—2000Pa間運(yùn)行，而在我廠實(shí)際運(yùn)行時(shí)，如煤泥投入較大時(shí)，爐膛差壓會(huì)超過2000Pa，所以我廠返料風(fēng)采用高壓流化風(fēng)機(jī)，出口壓力高達(dá)16kPa。平時(shí)，通過觀察料腿立管外的觀察孔，調(diào)整流化風(fēng)量，如煤矸石投入較多時(shí)，則爐膛差壓相對(duì)較少，如不及時(shí)調(diào)整會(huì)造成料腿內(nèi)吹空，我廠在鍋爐啟動(dòng)過程中就發(fā)生了一次返料吹空現(xiàn)象，解決辦法是將返料風(fēng)停止運(yùn)行30分鐘，再投入即運(yùn)行正常。

以上對(duì)床溫、過量空氣系數(shù)、料層差壓、爐膛差壓的調(diào)整都反映出煤泥與矸石在配比對(duì)其影響最大。我廠結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，再加上燃燒煤泥對(duì)鍋爐磨損少，延長設(shè)備使用周期，總合考慮將煤泥與矸石配比定為1：1，最為經(jīng)濟(jì)。這種配比，既能使鍋爐在滿負(fù)荷情況下，床溫、料層差壓、爐膛差壓都比較接近設(shè)計(jì)值，運(yùn)行比較平穩(wěn)。

總之，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整，特別是燒煤泥與矸石，與其他燒中煤CFB機(jī)組有很大差別，其參數(shù)的變化受影響因素較多。在運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)煤種及負(fù)荷的變化情況，及時(shí)調(diào)整料層溫度、一、二次風(fēng)配比、料層差壓和爐膛差壓，使循環(huán)流化鍋爐的運(yùn)行達(dá)到最佳效果。以上是本人從實(shí)際運(yùn)行中得出的幾點(diǎn)調(diào)整方法，不對(duì)之處請(qǐng)各位專家及同行指正。

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