改进循环流化床锅炉运行效率的方法

(整期优先)网络出版时间:2023-11-30
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改进循环流化床锅炉运行效率的方法

穆鑫

赤峰热电厂   内蒙古赤峰市   024000

摘要:随着社会经济水平的不断提升,人们对环境保护的意识越来越强。循环流化床锅炉的发展不断加快,实际资源使用效率有着明显的提升,在循环流化床锅炉运行的过程中,不仅能够带动运行效率的提升,降低污染问题的出现,还能够对燃烧技术进行综合性的使用。

关键词:循环流化床;锅炉运行;运行效率

引言

随着社会经济的不断发展,燃煤锅炉技术逐渐普及各行业,被各行业高度重视。但由于燃煤锅炉技术运行经常消耗大量能源,给我国能源储存量带来严重威胁,特别在绿色节能理念的影响下,燃煤锅炉技术节能效果成为目前企业亟需解决的问题。随着该矛盾日渐激烈,创新低碳环保煤利用技术成为人们关注的重心,而循环流化床锅炉技术作为目前最先进的低碳环保煤利用技术,逐渐普及各行业,无形中增强了锅炉节能效果。

1循环流化床锅炉系统简介

(1)输煤系统。作为CFB锅炉中最重要的环节,输煤系统由筛分、输送、破碎等环节组成,将符合行业粒度标准的煤传输到煤仓,经过给煤系统在炉膛密相区进行充分燃烧,燃煤颗粒在一次风、二次风作用下和气固两相流态化相互结合进行燃烧,且燃煤粒度和燃烧速度成正比,粒度越小,燃烧速度越快。(2)烟风系统。在保证一次风物料流化过程中,要将密相区转变成氧分还原区,二次风要确保燃料物料所需氧气和炉膛过渡段的穿透力,高压流化风能保证返料装置日常运行中的风量和压头。优化送风系统节能效果的主要目的是调整炉中物料颗粒质量状态,避免物料质量给密相区床压带来严重影响。(3)汽水系统。其运行参数稳定性是保证机组高效率运行的重要指标。(4)主燃烧系统和烟气系统。设计该系统节能减排时,要综合考虑燃烧效率对锅炉整体效率造成的影响,通过优化燃烧性能,达到预期的环保超低排放要求。

2锅炉运行中出现的问题

2.1锅炉的运输和安装问题

目前针对于锅炉的安装有着三个方法,分别是快装、组装以及散装,这几种安装方式都有其各自的优点,不过同时也存在一定的缺点。快装和组装这两种安装方式就是将整个锅炉进行拆分后运出工厂,这种方式会对锅炉的整体性和密封性产生一定的影响,同时在运输的过程中,锅炉还可能会受到一定的破坏,如炉墙损坏等等。这些损坏情况如果不通过仔细地检查一般很难发现,当锅炉安装完毕投入使用之后,就会发现一系列的问题,如漏风、烟气短路等等,使得锅炉无法达到预期的设计标准,不能进行正常运行,因而也就使得锅炉的燃效效率得不到保障,产生大量的燃烧原材料浪费。

2.2锅炉特征量监控不可靠

由于CFB锅炉具有流态化特征,在炉膛中设置各种在线检测装置,如压力检测装置、风量检测装置、温度检测装置等。但在日常运行过程中,相同截面测量的风量、压力、温度测量数据存在严重的差异性,其测量误差值大于元件自身的设计测量误差值,且部分测点数值呈上升趋势,产生坏点问题,很容易影响判断准确性。这主要是因为检测装置位置和环境因素有直接联系,一旦环境因素出现大幅度变化,很容易出现堵塞,无形中降低吹堵装置运行效率,甚至完全失去作用。同时,为了满足实际耐磨性要求,导致温度测定灵敏性不足,无法实时掌握参数变化规律,造成监测数据可靠性不足。

3提高循环流化床锅炉运行效率的策略

3.1对循环倍率进行调整,带动锅炉运行效率的提升

循环流化床锅炉是否能够保证较高的负荷与适合的温床,主要是根据循环倍率和物料浓度所决定。循环物料不能顺利地返回到锅炉内部,或者因为分离系统的实际运行效率不能满足基本的要求,都会让循环流化床锅炉的负荷不能在正常的范围之内。正常的情况下,不能有效地返回料器的煤灰,都是因为炉内的循环系统出现故障,煤灰的循环主要是靠物料循环浓度实现,降低密相区温度和循环倍率,都能及时地将剩余的热量带回炉膛空间,传递给水冷壁或者其余受热面。

3.2对锅炉燃烧效率进行优化

循环流化锅炉的燃烧效率与风量有着密切的关联性,进入锅炉内部的空气不能与煤炭资源进行充分的结合,也会对实际的燃烧效果造成影响。因为不能实现理想化的混合效果,所以无法避免地会有一定空气没能参与到燃烧反应中,而是留在循环锅炉的内部,这部分空气会逐渐吸收炉膛内部的热量,减少热量的传递效果,并且空气也会带着部分热量离开炉膛内部,从而造成热量的逐渐流失和损失。根据企业相关的统计和研究,如果锅炉内部供应的空气超过燃烧所需的15%~20%,就会对锅炉的火焰形状、烟气成分和空气燃烧比例等情况造成影响,需要操作人员及时对各项参数和内容进行改善。这样也能够及时对锅炉内部的空气含氧量进行控制,通过对烟气中含氧量的分析,可以对循环流化床锅炉的燃烧运行效率进行预测,每当烟气中含氧量下降20%,就能够提升煤炭资源用量的1.2%。通过对煤炭资源供应量和风量的调整,进一步提升煤炭资源在循环流化床锅炉中的燃烧效率,虽然只能进行逐步的改进,但是在长期的调整下,也会对煤炭资源数量进行有效的使用,更好地保证锅炉运行效率的提升。

3.3提高燃料在密相区的燃烧份额和气化率

提高燃料在密相区的燃烧份额,既使流化的燃料在炉床上剧烈燃烧,为稀相区的燃烧减轻了负担,也使烟气、循环灰将足够的热量传入稀相区内,使稀相区产生高温,从而提高锅炉整体的运行效率。此外,提高燃料在密相区的燃烧份额也间接地提高了密相区的气化率,这是由于固体燃料在高温炉床上燃烧时还存在还原反应。特别是采用分段燃烧方法时,密相区上部的还原气氛愈浓厚,使部分二氧化碳还原为一氧化碳,增加了一氧化碳气体的含量,携带一氧化碳的烟气进入稀相区内与二次风混合后迅速燃烧,使稀相区温度提高到950℃~1000℃,从而提高了锅炉整体的运行效率。

3.4调整合适的循环倍率

锅炉循环倍率越高,分离器的分离效率也越高,使经过分离器后极细小的灰粒子也被捕集后参加循环燃烧,还使炉内物料浓度增大。其中部分物料在密相区和稀相区内往复运行循环,将密相区内热量带入稀相区内,使炉膛内保持高温状态,燃料得以充分燃烧,从而提高了锅炉的运行效率。

3.5选择相适的锅炉启停顺序

司炉人员的正确操作是保障锅炉稳定高效运行的主要措施,电力企业往往安装了多台循环流化床锅炉。由于锅炉的运行效率在锅炉的负荷调节范围内是变化的,一般来说,锅炉在最高档位时燃烧效率最高,而在最低档位时,锅炉的燃烧效率最低,因此,合理选择每台锅炉的启停顺序,可以使锅炉的燃烧级数与所需要的蒸汽负荷相匹配,使在线锅炉数量较少,却均能保持在最高的档位运行,从而使多台锅炉的平均运行效率达到最优化。

结语

随着我国煤电供应需求量不断增加,我国许多煤电站利用劣质煤进行发电,不仅影响热效率,还会增加煤消耗量,与节能理念背道而驰,因此,应用循环流化床锅炉技术是目前企业亟需解决的问题。优化锅炉燃烧运行效率的基础上,加强资源的充分利用效果,为行业进一步的发展奠定基础与保障。

参考文献

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