循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化措施分析

循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化措施分析

朱文涛

华电漳平能源有限公司 364400

摘 要：中国的经济发展速度加快，能源的消耗量越来越大，不可再生资源逐渐减少，如果不采取有效的措施解决，必然会影响中国持续稳定发展。电能是基础能源，发电行业在运行的过程中，主要是以煤炭资源作为原材料，为了减少煤炭消耗，国家倡导节能降耗，以使国家长期稳定发展。近年来，电厂引进循环流化床锅炉，作为高科技产品，提高了发电效率，还可以避免对环境造成污染。循环流化床锅炉应用到现在，由于其优势独特，在全国范围内推广，促使中国的电力工业生产效率提高。从当前的锅炉运行情况来看，由于其性能没有完全发挥，依然存在燃烧效率低的问题，导致大量的原料浪费，不利于设备的安全稳定运行，甚至存在潜在的危害。要更好地发挥循环流化床锅炉的作用，就要采取必要的燃烧优化措施。本论文着重于研究循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化措施。

关键词：循环流化床；锅炉；燃烧调整；燃烧优化措施

引言：

循环流化床锅炉所采用的是洁净煤燃烧技术，工业化程度非常高。循环流化床锅炉在燃烧的时候所采用的是流态化燃烧方式，从结构上来看主要包括两部分，即燃烧室和循环回炉，其中，燃烧室包括两部分，即密相区和稀相区，循环回炉主要包括返料系统和高温气固分离器。循环流化床锅炉是基于鼓泡床锅炉的改进，但是两者存在不同，即循环流化床锅炉在运行的过程中有很高的流化速度。从循环流化床锅炉系统的构成上来看，主要为五个部分组成，即循环灰分离器、流化床燃烧室、飞灰回送装置、辅助设备以及尾部的受热面^[1] 。循环流化床锅炉系统运行的过程中，燃料在锅炉的燃烧系统中进行燃烧，在这个过程中，有烟气释放出来，化学能就会转变为热能，将工质加热。汽水系统所发挥的功能是发挥受热面的作用将烟气的热量吸收，将工质从水向饱和蒸汽转变，之后形成过热蒸汽。

一、循环流化床锅炉的调整环节

（一）调整风量

在循环流化锅炉运行的过程中，主要是对参数进行调整，用于调整风量。在进行设计的过程中，一次风量和二次风量所占有的比例可以达到50%，很容易影响到流化床锅炉的床温以及场析量，还会影响到循环物料量。一次风量一定要超过临界流化风量，否则就会产生负面影响，即会出现结焦的现象。如果料层有很高温度的时候，就需要根据实际情况将风量增加。二次风的引入主要是从密相的过渡段和稀相的过渡段进行的。

所谓的“密相”，就是在输送的过程中，当少量气体松动而处于流化状态的时候，颗粒就会集体运动，此时并不依靠气体，而是在静压差的推动下加速,固体的移动。所谓的“稀相”，就是在风速非常高的时候，确保物料持续加速，提高稀相区域的物料密度，循环流化锅炉的燃烧状态就会发生改变。另外，还可以根据烟气中的含氧量适当地调整二次风。

随着流化介质增加速度，也会带出固体颗粒。当流化介质增加速度的时候，就会夹带更多的颗粒，这个时候所产生的明显变化就是空隙率增大，压降会持续下降。当固体颗粒处于流体状态的时候，就会有稀相形成，其处于悬浮的状态，而且会从流化床中与流体一起夹带出去。

（二）温度调整

在控制料层温度的时候，要掌握好床温，如果床温非常高，已经超出了规定的温度，就会有结焦的现象产生，如果床温非常低，对燃尽的程度造成影响，循环流化锅炉的带负荷能力也会受到影响，锅炉无法保持良好的运行状态。所以，要使循环流化锅炉保持持续稳定的状态，要求做好对床温的控制工作，最为合理的做法是将床温保持在850摄氏度至950摄氏度之间是比较合理的。如果调整高温分离循环流化锅炉，采用一次风量调节的方法是可行的，采用给煤量调节的方法也可以获得良好的效果^[2] 。

调整料层高度的时候，要使循环流化锅炉高的燃烧效率提高，就需要使料层高度保持稳定的状态，料层差压就可以将燃烧室料层的厚度反映出来。当料层的高度维持在稳定状态的时候，就会对应一个料层压差。压差通常与物料的厚度之间保持成正比关系，当压差越来越小的时候，当物料处于静止状态的时候，厚度也会相应地变小，当循环流化锅炉处于运行状态的时候，就难以维持稳定的状态，可以通过积攒底料的方法，确保料层的厚度符合正常值。当压差非常大的时候，料层就会非常的厚，即便循环流化锅炉在燃烧的过程中处于比较稳定的状态，风机的耗电量就会有所增加，此时会影响到流化床的流化质量，导致床料产生结焦的问题。

二、优化循环流化锅炉运行参数的有效措施

循环流化床的运行原理有一定的特殊性，对于送风量有很高的要求，即保证风量准确。要达到这种效果，就需要对测风传感器有很高的要求，发挥传感器的作用，实施定期标定。对设备进行维护的过程中，主要承担责任的是企业设备维护人员，其日常工作就是对设备的维护工作要定期执行，这是必须要做到位的。电厂在对设备进行维护的过程中需要充分发挥传感器的作用，通常传感器标定往往比较简单，敏感度高，操作也非常容易，但是通常在测量的过程中所获得的数据不够准确，会存在比较的的误差，这样就会导致锅炉在送风的时候存在不稳定的状态。此时就需要一次标定送风量，然后是二次标定送风量，标定吸入循环流化锅炉的总量，使操作人员在对设备进行维护的过程中，能够对传感器的标定更加准确，使循环流化锅炉在燃烧的过程中有很高的效率

^[3] 。此时，主蒸汽的温度会影响到锅炉的生产质量和生产效率，所以需要对主蒸汽的温度合理控制，当整体的温度提升10摄氏度的时候，燃煤的消耗量就会有所增加，通常增加的煤耗量可以达到0.003%，此时，就会导致汽轮机出气口湿度提高湿度，能够达到0.7%，此时消耗的煤量是非常大的，大量的煤炭资源被浪费了，还会增加轮机腐蚀的速度。对于这个问题要有效解决，需要采用的最好方法是在选择主蒸汽温度控制设备的时候要使用自动化装置，对于主蒸汽口的蒸汽温度就能够及时检测。如果发现存在异常现象，就要及时调整，直到检测的结果符合要求为止。

当循环流化锅炉处于运行状态的时候，对锅炉运行效率进行衡量的一项重要指标是排烟温度，其可以将锅炉煤料燃烧质量和燃烧的效率充分反映出来，并将热交换的充分性反映出来。采用科学的方法统计数据，通常而言，排烟温度提高5摄氏度，循环流化锅炉的运行效率就会有所降低，所降低的比例可以达到0.2%，所以，只有控制好排烟温度，才能将锅炉运行中的能源消耗量降低。

循环流化锅炉要增加保温性能，保温材料的厚度就需要增加，如果发现接缝位置的密闭情况不是很好，就要做好密闭处理工作。对循环流化锅炉需要定期维护，在这个过程中，如果发现换热设备上有结渣，需要及时清理干净，确保传热效果良好。此外，对于送风中的含氧量也要合理控制，还要对炉内定期进行吹灰处理。

结束语：

通过上面的研究可以明确，循环流化床锅炉在电厂中应用于生产，其所发挥的作用是非常重要的，是不可替代的设备。由于循环流化床锅炉在运行的过程中不仅效率高，而且具有节约能源的效果，且不会造成污染，所以在近些年来备受关注，应用覆盖面越来月光。但是，循环流化床锅炉在运行的过程中不可避免地受到各种因素的影响，导致其性能不能充分发挥，甚至存在燃烧效率不高的现象。在应用该设备的时候，要做好燃烧优化工作，确保其节能优势充分发挥出来。

参考文献：

[1] 高琴， 孔皓， 杨海瑞，等. 超高参数二次再热循环流化床锅炉技术可行性分析[J]. 热力发电， 2020， 403(6):36-41.

[2] 高琴， 肖峰， 许秀启，等. 超超临界循环流化床锅炉水冷壁并联管流动不稳定性计算分析[J]. 热力发电， 2020， 049(5):81-88.

[3] 王映奇. 350 MW超临界循环流化床锅炉床温偏差原因分析及调整[J]. 锅炉技术， 2020， 498(3):39-42.