循环流化床锅护的运行调整

循环流化床锅护的运行调整

一、锅炉运行和负荷调节
循环流化床锅炉从点火转人正常给煤后，运行操作人员就要根据负荷要求和煤质情况调整燃烧工况，以保证锅炉安全经济运行。
    循环流化床锅炉汽水部分的运行操作与一般锅炉相同，应按照有关安全操作规程执行，这里不作介绍。由于循环流化床燃烧方式中物料循环系统的性能与受热面的传热和燃料燃烧密切相关，循环流化床锅炉的燃烧调整运行与其他锅炉完全不同。
根据循环流化床锅炉工作过程的要求，在设计和运行时要着重考虑两个问题：一是热量平衡，二是物料平衡。这两个问题决定了燃烧份额的分配，从而决定了循环流化床锅炉然烧室的各部分热量产生和吸收的平衡温度水平．

正如所知，循环流化床锅炉嫩烧室大体上可分为两个区域：一个是下部密相区，另一个是上部稀相区，稀相区的空隙率远大于密相区。煤燃烧过程释放的热量也分成两部分；燃料全部进人下部密相床区，首先是挥发分析出并立即着火燃烧；随后固定碳逐步燃烧，即粗颗粒炭燃烧发生在密相区内，而细颗粒焦炭会有一部分被夹带到稀相区进一步完成燃烧过程。由于空气是从炉膛不同部位（高度）分段送人的，一次风量从床底部风室由风帽进人密相区，只要在保证料层流化质量的前提下，控制一次风占总量的比例，就可以使密相区处于还原性气氛，炭颗粒不完全燃烧形成CO, CO在炉膛上部与二次风混合进一步燃烧变成C0² 认，这样可以改变密相区的燃烧份额，使炉膛上部也保持较高的温度水平，从而有利于细炭颗粒的燃尽。显然，燃烧份额的分配主要取决于煤的筛分性质、挥发分的高低和一、二次风的配比。煤越细、挥发分越高、一次风比例越小，则稀相区的燃烧份额越大，密相区的燃烧份额相应越小。对于给定的燃料，为了满负荷稳定运行，一般希望0-1mm粒径煤颗粒的份额达到40写以上；挥发分越低的煤，0-1mm粒径的煤颗粒所占比例应越大。在嫩料的筛分性质和煤质确定的条件下，一次风量对锅炉的运行调整有很大的影响。
    密相区的热量平衡关系是
    煤燃烧所释放的热量二一次风加热形成热烟气带走的热量＋四周水冷壁吸收的热量＋循环灰带走的热量。
计算表明，这三部分热量中，一次风加热形成热烟气带走的热量最大，四周水冷壁吸收的热量最小，循环灰带走的热量居中。对带埋管的低携带率循环流化床，埋管吸热量与一次风加热形成热烟气带走的热量相当。当密相区的燃烧份额确定以后，对于给定的床温，一次风所能带走的热量及密相区四周水冷壁受热面所能带走的热量也就确定了，为达到该床温所需要的热量平衡就是循环灰带走的热量，循环灰带走的热量是由循环灰量及返回密相床的循环灰温度所决定的。循环灰量越大，循环灰温越低即与密相床的温差越大，循环灰能带走的热量也就越大。因此，运行中还需考虑循环物料的平衡问题。物料循环系统的主要作用是将粒径较细的颗粒捕集并送回到炉膛，使密相区的燃烧份额得到有效的控制，同时提高主回路中受热面的传热系数。显然，物料循环的质量和数量与主回路中的流动、燃烧和传热都有直接关系。通常，循环灰量是由锅炉设计采用的物料携带率决定的，而后者又是由煤的筛分特性、石灰石破碎程度与添加量、炉膛的设计风速以及循环灰分离器类型等所决定。循环灰温则受锅炉结构的制约，如采用中温旋风分离器回灰温度在400- 500⁰C之间，而采用高温旋风分离器，回灰不加冷却，则循环灰的温度与床温相当，
循环流化床锅炉运行的负荷调节，以床温为主参数进行，负荷调节手段主要是改变投煤量和相应的风量。运行时应根据煤种、脱硫需要确定适合的运行温度。为使锅炉能稳定满足负荷要求运行，必须调整燃烧份额，使炉膛上部保待较高温度和一定的循环量。负荷变化时通常仅改变风量和风比以及给煤量。
循环流化床锅炉变负荷过程中床温的正常范围是760-1000℃ ，视锅炉设计和煤种而异。当达到预期的蒸汽流量时，则应将床温调整到额定运行温度。在所有情况下，都应确保送风量与投煤量的合理匹配，以保证炉内氧浓度处于适当水平。
循环流化床锅炉燃烧系统运行中，送风量和一、二次风配比以及料层高度与料层温度等是重要的运行操作因素。下面分别加以讨论。
1.送风量和一、二次风配比
    为减少N0²的排放量，循环流化床锅炉燃烧通常采取空气分级送人的方式，使燃烧始终在低过量空气系数下进行（具体原理将在第九章中介绍）。一般情况下，一次风量占总运行风量的55%～65%，二次风量占35%～45％。对挥发分含量较高的烟煤，一次风比可取下限；对贫煤和无烟煤，一次风比取上限。
    当锅炉负荷降低时，上二次风可随之减少。在负荷从100％降至70%的过程中，可以仅减少二次风，直至二次风量能满足风口冷却，而播煤风和一次风不变；如果负荷继续降低，一次风量要适当减少，一般为满负荷运行的一次风量的90 ％左右。这样，即使负荷继续降低也能运行。但对0-8mm宽筛分的燃料，循环流化床锅炉的冷态空截面气流速度不能低于0.7-.08m/s，按此流速计算的风量即为一次风量的下限。换言之，在低负荷时采取高过量空气系数运行方式。为监视运行情况保持锅沪稳定运行，一、二次风道和返料阀风道必须装有风量、风压表，并应校正。
    控制燃烧室风量时，可以冷态空载的速度1.1m、s为依据。如75t/ h循环流化床锅炉的床面积为18m².运行总风量为标准状态下70000-8000Om/h; 130t/h循环流化床锅炉床面积为32m²，运行总风量为标准状态下130000-135000m³/h。必须说明的是，决定流化质量的是风速，而不是风室静压，只要有足够的流化速度，就能有良好的流化状态，因此运行中必须以风量为准。
2 ．料层厚度
    循环流化床锅炉运行时，维持一定厚度的料层是运行必须的，所保持的料层厚度主要取决于送风机压头。料层厚度可根据风室静压的变化来判断：当风量一定时，静压增高，说明阻力增大，料层增厚；反之亦然。当送风机压头为给定值时，运行料层厚度取决于床料密度和运行负荷。床料（煤、石灰石、灰或其他外加物料）密度小，料层可厚一些；密度大，料层则薄一点。满负荷时，物料循环量大，料层应厚；低负荷时，循环量小，料层应薄。对于130t/h循环流化床锅炉，料层厚度一般控制在700-1000mm，可根据风室静压来进行调节（即根据冷态试验曲线由风室静压来确定料层厚度）：床层流化正常时，风室静压指针呈周期性摆动；当料层过厚，风室压力指针不再摆动，表明流化恶化，应适当放掉部分炉渣，降低料层厚度，当风室压力指针大幅度波动时，表示可能出现结焦或炉底沉积大量炉渣，应及时排除。在运行中如料层自行减薄，可适当外加床料。
    循环流化床锅炉应尽量采取连续或半连续排渣的运行方式，即坚持勒排少排的原则。这样可保证床内料层稳定，防止有效循环颗粒的流失，有利于锅炉的稳定运行。
    在运行中，应随负荷增加维持一次风量不变。如料层厚度增加，风量表指示下降，再适当开大风门，以维持一次风量指示不变，绝不能采用任意开大风门仅用风室静压来作为运行监视的办法。
3 .料层温度
    在运行中要时刻注意料层温度变化，温度过高（1000℃以上）易结焦，也会影响N0²排放和降低脱硫效果。温度偏低对燃尽不利，也影响出力。温度过低（600-700℃）就易灭火。对于加脱硫剂进行脱硫的循环流化床锅炉，正常运行温度以850-950℃为宜。在此温度区间，NO²排放最低，脱硫效果最好。不同煤种可据其灰熔点高低和着火难易适当提高或降低温度．
循环流化床锅护的燃烧室是个很大的”蓄热池”，热惯性很大，所以料层温度的调节往往采用前期调节法、冲量调节法和减量调节法。
    前期调节法，就是当炉温、汽压稍有变化时，就要及时根据负荷变化趋势小幅度地调节燃料量，不要等炉温、汽温、汽压变化较大时才开始调节。否则，锅炉运行将不稳定。
冲量调节法，就是当炉温下降时，立即加大给煤量。加大的幅度是炉温未变化时的1-2倍，维持1-2min后，恢复原给煤量。如果在2-3min时间内，炉温没有上升，可将上述过程重复一次．炉温即可上升。
    减量调节法，是指炉温上升时，不要中断给煤，而是将给煤量减少到比正常时低得多的水平。然后，维持2-3min ，观察炉温。如果温度停止上升，则将给煤量恢复到正常值，而不要等温度下降时再增加给煤量。减量调节法也称减量给煤法。
    此外，用返回物料量控制炉温上升也是简单有效的方法。由于返回物料的温度很低，当炉温突升时，增大进人炉床的返回物料量，可以迅速抑制床温的上升。视循环流化床锅炉设备及系统的不同情况，还可通过冷渣减温系统、喷水或蒸汽减温系统、外置式换热器、烟气再循环系统等来进行调节。
二、物料循环系统的运行
    为保证循环流化床锅炉正常运行，除风量、风压、床温等多种因素外，更为重要的是要建立稳定可靠的物料循环过程．正如所知，在燃烧过程中，大量循环灰的传质和传热作用，不仅提高了炉膛上部的燃烧份额，而且还将大量热量带到整个炉膛．从而使炉．瞳上下温度梯度减少，负荷调节范围增大。循环物料主要由燃料中的灰、脱硫剂（石灰石）及外加物料（如炉渣、砂子）等组成．
1.运行的一般要求