cfb鍋爐運(yùn)行存在的問題分析與探討.doc

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1、摘要：循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)作為一種低污染清潔燃燒技術(shù)受到重視，得到廣泛應(yīng)用,但是運(yùn)行中暴露出不少問題亟得解決，如鍋爐風(fēng)景調(diào)整控制、爐膛結(jié)焦、給煤系統(tǒng)問題、鍋爐出力調(diào)整控制、飛灰可?燃物高等問題。木文結(jié)合現(xiàn)場鍋爐運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)等工作，對這些問題進(jìn)行分析探討，對CFB鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)量調(diào)整控制結(jié)焦給煤系統(tǒng)出力調(diào)整CFB鍋爐燃燒技術(shù)作為-?種低污染的清潔燃燒技術(shù)，不僅可以大幅度減少NOX的排放、還具有爐內(nèi)加入脫硫劑后易于實(shí)現(xiàn)脫除S02的技術(shù)優(yōu)勢，同時具有優(yōu)越的調(diào)峰經(jīng)濟(jì)性、良好的煤種適應(yīng)性和劣質(zhì)煤燃燒的可靠性，加之國

2、家環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策的因素，使CFB在國內(nèi)外發(fā)電行業(yè)中受到重視，得到了廣泛的應(yīng)用。1CFB運(yùn)行的基木原理CFB鍋爐以攜帶大量高溫固體顆粒物料的循環(huán)燃燒為重要特征，固體顆粒充滿整個爐膛，處于懸浮并強(qiáng)烈摻混的燃燒方式，爐膛出口的分離器將爐膛出口的絕大部分高溫的固體顆粒收集，由其下部的回料閥將他們再次送入爐內(nèi)參與燃燒，原理簡圖見圖lo循環(huán)的燃燒方式,延長了燃料在爐膛內(nèi)的燃燒時間。與常規(guī)的煤粉爐懸浮燃燒過程比較，CFB爐腔內(nèi)的顆粒濃度遠(yuǎn)大于煤粉爐，顆粒與煙氣間的相對速度大，明顯區(qū)別于煤粉爐的氣力輸送式的煤粉懸浮燃燒。在這種燃燒方式下，爐膛內(nèi)的溫度水平受到煤燃燒過程中灰熔點(diǎn)

3、的限制，料層溫度過高，使灰渣熔化形成高溫結(jié)焦，溫度過低容易發(fā)生煤的低溫結(jié)焦，不利于煤的穩(wěn)定燃燒，因此CFB爐膛溫度一般控制為850?900°C左右，這一溫度范圍和石灰石脫硫劑的脫硫反應(yīng)最佳溫度范圍相一致。2CFB運(yùn)行的基本特點(diǎn)（1）蓄熱量:大，對煤種的適應(yīng)性好。CFB爐內(nèi)有大量高溫固體顆粒物料（95%高溫床料，5%的新燃料），為有效利用劣質(zhì)煤等燃料提供了基礎(chǔ)。但是根據(jù)某一特定燃料設(shè)計的CFB爐，并不能適應(yīng)于差別特性較大的燃料。CFB鍋爐在煤種變化時，會對調(diào)節(jié)帶來影響，各種煤的燃盡率差別極大，在更換煤種時，必須調(diào)節(jié)分段送風(fēng)和床溫，適應(yīng)煤種的變化。（2）高的顆粒

4、濃度和固體物料循環(huán)過程、高強(qiáng)度的熱量傳遞過程。通過操作，改變物料循環(huán)量，適應(yīng)不同的燃燒工況，使整個爐膛高度的溫度分布均勻。（3）低溫燃燒，低污染物排放。由于CFB爐內(nèi)燃燒的溫度水平相對煤粉爐較低，使得NOX生成量大大減少；在爐內(nèi)添加脫硫劑，可以在相對較低的鈣硫摩爾比下，得到較高的脫硫效率，但是根據(jù)有關(guān)資料介紹當(dāng)Ca/S摩爾比超過3時，NOX生成景迅速增加，另外脫硫劑過多的加入不僅增加底灰份額，物理熱損失增加，而且爐內(nèi)分解石灰石吸熱量增加，鍋爐熱效率降低。CFB由于燃燒溫度低，會產(chǎn)生N2O（笑氣），尤其在燃燒煙煤時最高。隨爐膛溫度的升高和Ca/S摩爾比增加，生

5、成的NOX增加，N2O減少，SO2減少；過量空氣系數(shù)的增加，NOX和N2O都將增加，增加的程度與燃料特性有關(guān)，就N2O排放而言，CFB的爐膛溫度不宜低于900°C,提高燃燒溫度，可減少N2O的排放，且能提高燃料的燃燒效率。（4）良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)特性。CFB爐內(nèi)燃燒不存在火焰中心，溫度和熱負(fù)荷沿爐膛高度分布較煤粉爐均勻得多，無論鍋爐負(fù)荷如何變化，爐內(nèi)溫度始終保持均勻且變化不大，對鍋爐的爐膛水循環(huán)和金屬安全有利，由于床溫在很大負(fù)荷范圍內(nèi)總保持一定，采用改變?nèi)济毫?、送風(fēng)量、循環(huán)灰量和床層厚度等手段，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。適應(yīng)較大的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)速率，一般為100?25

6、%。（5）比較高的廠用電率。CFB鍋爐風(fēng)機(jī)的數(shù)量多于煤粉爐，風(fēng)機(jī)壓頭較高，電耗大，但CFB的優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫，脫硫時的廠用電率和煤粉爐+FGD大致相當(dāng)，但目前的運(yùn)行情況是，大部分CFB燃用的煤含硫量不高，0.5%左右，不添加脫硫劑運(yùn)行，SO2的排放量也符合當(dāng)前的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求，在這種情況下，CFB比煤粉爐的廠用電率高。1CFB運(yùn)行中的問題分析3.1風(fēng)量的調(diào)整控制CFB鍋爐的風(fēng)量由一次風(fēng)、二次風(fēng)和其它流化風(fēng)量組成。一次風(fēng)經(jīng)爐膛底部的布風(fēng)板送入爐膛，首先是流化床料，其次提供燃燒初期的氧量供應(yīng)，將密相區(qū)產(chǎn)生的熱量帶到稀相區(qū)，維持一定的床層溫度，保證爐膛的熱量

7、傳逆。二次風(fēng)在布風(fēng)板之上0.5?3米（下層二次風(fēng)位置較低）左右的位置送入爐膛，風(fēng)速較高、穿透力較強(qiáng)，和密相區(qū)未燃盡的碳粒、一氧化碳?xì)怏w等混合，提供燃燒所需要的空氣。如圖2所示，循環(huán)流化床鍋爐的一、二次風(fēng)量隨鍋爐負(fù)荷的變化而變化，其它風(fēng)量基木保持穩(wěn)定，不隨鍋爐負(fù)荷變化而變化。循環(huán)流化床鍋爐的風(fēng)量控制要求較高，調(diào)整原則：在一次風(fēng)滿足流化的前提下，相應(yīng)地調(diào)整二次風(fēng)。循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行前均要進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，并得到不同料層厚度的臨界流化風(fēng)量曲線，通過溫度的修正得到熱態(tài)不同料層厚度的臨界流化風(fēng)量曲線，在熱態(tài)運(yùn)行時以此作為調(diào)整一次風(fēng)風(fēng)量的下限。二次風(fēng)量調(diào)整主要依據(jù)爐膛出口

8、煙氣中的氧量調(diào)整，在低負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行，一般無須投入二