浅谈循环流化床锅炉运行调整

浅谈循环流化床锅炉运行调整

张峰，卞公雪

(泰安市泰山东城热电有限责任公司，山东泰安271000)

摘要：循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉不但在结构上有所不同，而且在其燃烧方式和调节手段也有自身的特点。循环流化床锅炉正常运行调整的主要参数除了汽温、汽压、炉膛负压之外，还应重点监视床温、床层压力、返料温度、排烟温度等。

关键词：循环流化床锅炉；床温床压；气温；调整

一、锅炉系统简介

我公司锅炉为YG130/3.82—M7型循环流化床、中温中压、自然水循环锅炉，采用由旋风分离器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构。过热器分高低两极过热器，中间设减温器，尾部设三级省煤器和一、二次空气预热器。经过空气预热器加热后的一次风，由风室经过风帽均匀进入炉膛。二次风经喷咀进入炉膛，喷咀分上、下两层布置。燃料以煤泥为主，次煤仅作辅助调整。

二、床温的控制

床温是循环流化床锅炉需要重点监视的主要参数之一，床温的高低直接决定了整个锅炉的热负荷和燃烧效果。根据燃用煤种的不同，床温的控制范围一般在850－900℃左右，对于挥发份高的煤种，可以适当地降低，而对于挥发份低的煤种则可能要在900℃以上，但不宜过高或过低，过低会造成燃烧不完全损失增大，脱硫效果下降，降低了传热系数，严重时会使大量未燃烧的煤颗粒聚集在尾部烟道发生二次燃烧，或者密相区燃烧份额不够；床温过高则可能造成床内结焦，被迫停炉。

调节床温的主要手段是调整给煤量和一、二次风量配比。如果保持过剩空气量在合适范围内，增加或减少给煤量就会使床温升高或降低。但此时要注意煤的颗粒度的大小，颗粒过小时，煤一进入炉膛就会被一次风吹至稀相区，在稀相区或水平烟道受热面上燃烧，而不会使床温有明显地上升。当煤粒径过大时，操作人员往往会采用较大的运行风量来保持料层的流化状态，否则会出现床料分层，床层局部或整体超温结焦，这样就会推迟燃烧时间，床温下降，炉膛上部温度在一段时间后升高。当一次风量增大时，会把床层内的热量吹散至炉膛上部，而床层的温度反而会下降，反之床温会上升。当然，一次风量一旦稳定下来，一般不要频繁调整，否则会破坏床层的流化状态，所以很多循环流化床锅炉都把一次风量小于某一值作为MFT动作的条件。但在小范围内调节一次风量却仍是调整床温的有效手段。二次风可以调节氧量，但不如在煤粉炉当中那么明显，有时增加二次风后就加强了对炉膛上部的扰动作用，会出现床温暂时下降的趋势，但过一段时间后因氧量的增加，床温总体上会呈现上升势头。

在中温分离器的循环流床锅炉中，往往把采用改变返料量来控制床温。在高温分离器的循环流锅炉中，由于返料器的灰温与床温相差不大，所以效果不明显。如果突然大量返料则会造成大量正在燃烧的煤颗粒被床料掩埋，这时床温会大幅下降。加入石灰石时也会造成床温降低，其原因是石灰石在煅烧时先会吸收一部分热量。床层厚度也会给床温的调节造成很大影响：当床层厚度很低时，蓄热能力不足，床温降低，与此同时炉膛出口温度也升高，这是因为密相区的燃烧份额的下降和悬浮空间燃烧放热的增加。

当床温出现波动时，应首先确认给煤量是否均匀，然后才是给煤量多少的问题，给煤量过多或过少、风量过大或过小都会使燃烧恶化，床温下降。在正常运行调整床温时一定要保持给煤量和风量均匀，遵循“先加风后加煤”和“先减煤后减风”的原则，调节幅度尽量小，要注意根据床温变化趋势，掌握好提前时间量。

三、床压的控制

床压即床层压降，是指布风板处的静压力与密相区与稀相区交界处压力差。布风板压降一般占炉膛总压降的20%－25%，少数情况下可适当增减，保证流化质量的要求。在流化风量一定的前提下它直接反映了床层高度。维持相对稳定的床压和炉膛压力降是锅炉运行中十分必要的方面，对保证正常运行至关重要。

若床压过低，则炉内燃烧就变成悬浮式燃烧，加煤量增加床温迅速升高，而负荷带不上。并且整个床层的温度悬殊很大，极易局部结焦。若床压过高，就需要更多的一次流化风，否则也会导致床料流化不起来，同样会引起局部结焦。水冷风室压力会随床压的升高而升高，一次风系统所承受的压力升高，容易损坏风机及风系统的管道。更有甚者，在实践中表明，床压过高即床层厚度过高时，还会阻碍回料器的正常回料。床料落在水冷风室中阻碍一次风系统畅通，从而影响一次流化风总量。

正常运行中控制床压的主要手段是调整排渣量。排渣方式多种多样，有的是从底部放渣，有的则是从侧面放渣。在连续放渣情况下，放渣速度是由给煤速度、燃料灰分、和底渣份额确定的，并且与排渣设备或冷渣器本身的工作条件相协调的。在定期放渣时，一般是设定床层压力或控制点压力的上限作为开始放底渣的标准。设定床层压力或控制点压力的下限作为停止放渣的标准。

对于底部排渣来说，一些大块或密度比较大的耐磨材料与保温材料或矸石、焦块等会排出来，当这些体积较大时可能堵塞排渣管或冷渣器，造成排渣不畅。对于侧面排渣来说，靠近炉膛两侧的给煤机下来的煤可能来不及燃烧即被排渣管排出，若冷渣器内床温高的话就会在里面重新燃烧或结渣，若冷渣器内床温不高，这些煤颗粒就会被排至渣库内，造成飞灰含碳量高。

四、汽温的调整

循环流化床锅炉对汽温的控制在汽侧方面基本相同，在烟气侧因两者燃烧方式存在区别，调节手段有所不同。

一般来说，主汽温度随床温的升高而升高，随床温的降低面降低。由于循环流化床床料蓄热能力很大，当负荷发生大幅度变化时床温变化并不很大，所以循环流化床锅炉的汽温相对来说比较容易控制。当负荷增加时，床温有上升趋势，汽温也上升；当负荷降低时，床温有下降趋势，汽温也随之下降。当然这不是绝对的，这跟机组的结构特点和容量有关系：如果锅炉过热器以对流过热器为主，负荷升高时，颗粒浓度增大，对流受热面吸热量增加，过热器汽温上升；但辐射式过热器吸热量只与温度水平成正比，只要炉膛上部悬浮空间的温度不上升，其汽温就不会上升。改变一、二次风配比也可以改变炉膛内密相区和稀相区的燃烧份额，从而改变床温，以达到调节汽温的目的。

另外，处于尾部竖直烟道内的高、低温过热器还可以用调节烟气挡板的方法调整汽温，适当关小烟气挡板，汽温上升，反之则下降。对于再热汽温的控制，其变化基本与过热汽温相同，只是在时间上存在一些滞后。循环流化床锅炉在炉膛内布置了屏式再热器，具备辐射式过热器的某些特点。再热器多布置成对流式，或以对流为主，有显著的对流特性。再热器蒸汽压力低，其比热较过热器小，吸收同样热量时再热汽温的变化大。此外，由于再热蒸汽是汽轮机高压缸的排汽，低负荷时汽轮机排汽温度低，使得再热器需要吸收较多热量才能达到汽温的额定值，所以再热汽温对工况变化较敏感，波动范围大。

结束语

循环流化锅炉的各项运行参数是保证其安全稳定运行的关键,所以必须及时合理的进行调整。对于控层差压、温度、炉膛差压和返料温度的控制应该是根据煤质以及锅炉负荷量来确定,通过对给煤量和送风量、返料量的调整,来保持锅炉的稳定运行,提高锅炉的燃烧效率。

参考文献

[1]锅炉说明书[R].济南锅炉集团有限公司

[2]杨建华.循环流化床锅炉设备及运行[M].中国电力出版社,2010.  

[3]崔立国.浅谈循环流化床锅炉的燃烧特性及安全运行调整[J].中国新技术新产品，2011（05）.

[4]龚鹏等.300MW循环流化床锅炉机组床温特性及调整11中国电力,2011(44)