关于循环流化床锅炉燃烧特性的探讨

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1、关于我厂循环流化床锅炉燃烧特性的探讨摘要~0循环流化床锅炉的燃烧主要发生在炉膛下部的密相区，上部的稀相区和分离器区。矸煤的燃烧模式分为：细颗粒燃烧，碎片燃烧，粗颗粒煤炭的燃烧。2Z7V:B,R.`)D3p循环流化床在额定运行中，炉膛内燃烧份额和一、二次风的分配是锅炉的燃烧特性和热效率影响的重要因素。关键词循环流化床锅炉燃烧稀相区密相区燃烧特性一、前言我厂自2011年锅炉改造为循环流化床锅炉以来，锅炉的燃烧调整方式发生了很大的改变。但是，锅炉运行人员在燃烧调整上存在着很大的误区，煤炭入炉后燃烧到底处于何种状态的认识上有一定的不足。同时，根据入炉煤热值的变化，

2、以及外界工况的变化，所引起炉内运行工况的变化，该如何进行调整，一、二次风该如何进行分配等，有很大一部分人员是处于茫然状态。并且在专业技术上对锅炉的稀相区和密相区的认识和了解更是欠缺。针对存在的问题，对其燃烧特性进行一定的探讨，达到我们充分了解其燃烧特性及影响因素，以有效提高循环流化床锅炉的安全、经济、稳定的运行。二、密相区与稀相区的燃烧分析（一）密相区的燃烧~0循环流化床锅炉的燃烧主要发生在炉膛下部的密相区，上部的稀相区和分离器区。锅炉炉膛布风板上布有几十公分厚的惰性材料。是一个充满灼热的物料，是一个稳定贮存热量的火热源。燃煤与分离器返回的未然尽的煤炭颗粒

3、在该区域燃烧，炉膛在一次风的作用下形成了物料流化，一次风同时提供了燃烧所需求含氧量。风量约占燃料燃烧所需的风量的60%左右，煤燃料挥发分的析出和燃烧大部分发生在密相区。当增加负荷时，加大一次风与二次风的比值。提高流化速度，流化速度为5-8m/s，把份额较大粒径较大的煤粒，输送炉膛上部稀相区再二次风提供氧量，输送物料进行燃烧并参加热量交换。当锅炉负荷降低，压火时停止二次风以满足负荷变化的需求，此时的密相区处于还原性气氛。*~9y*r!X#k （二）稀相区的燃烧炉膛二次风口以上的稀相区，燃煤燃烧的需氧量流经此处。在稀相区的煤炭颗粒一部分挥发份以富氧状态燃烧。约

4、70%的中心区域向上运动。同时在流体力学的作用下，同时沿截面贴近炉墙向下移动。在锅炉的几个回程中旋转，物料循环延长了煤炭在炉膛内燃烧状态的停留时间。有利于煤炭颗粒的燃尽。在炉膛未然尽的煤炭颗粒在流化风的作用下夹带到分离器，煤炭颗粒在分离器的停留时间很短，而此处氧的含量低，煤炭颗粒在该区域燃烧份额很小，只有一氧化碳和一小部分挥发份在此燃烧。三、煤炭颗粒燃烧状态的分析（一）入炉煤的燃烧模式循环流化床锅炉矸煤的燃烧模式分为：细颗粒燃烧，矸煤碎片燃烧，粗颗粒煤炭的燃烧。,s'E!j*f/]7Q  m4Z"]4~(P  d,N5Y*,B0@3@细颗粒煤炭的粒径在3

5、0~100μm之间，属于动力燃烧工况。在燃运系统振动筛筛分入炉煤时，夹带着一定数量的粗颗粒。粗颗粒在炉膛内燃烧经过一级破碎，一级破碎和碰撞磨损也产生细颗煤炭。细颗粒煤炭的燃烧在流化风和二次风的作用下大部分处在炉膛内二次风口以上部位的稀相区和分离区燃烧，部分细颗粒在浮力定律的作用下随颗粒运动经分离器返回炉膛，也有少量细颗粒形成锅炉飞灰，是锅炉未燃尽损失的主要部分，因此循环流化床锅炉的热效率是与燃煤煤种有一定关系的。在实际循环流化床锅炉的运行中，一般分离效率大于理论计算数据。在实际工况下，从流化床内进入到多管分离器的气固混合物中的固体颗粒浓度比在其他常规分离器

6、中要高的多。这样的颗粒通常以颗粒团的形式出现,在离心力的作用下更容易被搜集，使分离器的分离效果增大。在循环流化床锅炉实际燃烧工况下，固体物料经过二、三回程的惯性分离和多管分离器的外循环以外，还有一部分在炉膛内进行内循环完成燃烧，达到锅炉的物料平衡，烟气平衡，主要形式表现在细颗粒煤炭在中心区域随气流向上运动。形成的颗粒团被上升的气流冲散。在惯性和重力的作用下，沿贴膛壁处向下运动，细颗粒煤炭在5~8m/s的流化速度的作用下，在炉内停留时间大于细颗粒煤炭燃烧所需时间，达到完全燃烧的目的和热能转换。（二）煤炭碎片的燃烧$l'i*V0_8c.m-&C*v通常把尺寸

7、为500~1000μm的称为煤炭碎片，在炉内是由一级破碎，二级破碎产生的，属于过渡燃烧工况，它于循环流化床锅炉平均床料在炉内停留的时间大致相同。受循环倍率的影响，循环倍率越大，煤炭碎片在炉内停留的时间越长，达到煤炭碎片燃尽的目的。通常情况下，根据循环流化床的特性，煤炭碎片一般不会作为飞灰逃离和由床层底部冷渣排除炉膛。（三）粗颗粒煤炭在炉内的燃烧在热力学中，通常把大于1mm的煤炭颗粒称为粗颗粒煤炭，在循环流化床中燃烧处于扩散燃烧和过渡燃烧。大多数参与物料循环，受循环倍率影响最大，它在炉膛内的燃烧途径大致分为，一部分在炉膛密相区燃烧，一部分在浮力的作用下在炉膛

8、上部的稀相区燃烧，另一部分被分离器惯性分离返回炉膛燃烧。因此，粗颗