循环流化床锅炉运行特性分析

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1、循环流化床锅炉运行特性分析摘要：循环流化床锅炉的燃烧特性，影响锅炉安全经济运行的主要因素及改进方法，循环流化床锅炉的运行调整， 关键词：循环流化床锅炉灰循环系统循环回料 循环流化床锅炉，其煤种适应好，可以燃用各种烟煤、无烟煤，也可以燃用褐煤等低热值燃料。循环流化床就是以流态化理论为基础，通过分离器建立循环燃烧和吸放热过程的装置，主要由布风板、炉膛、分离器、回料器等4部分构成。现根据5#炉运行特性简要分析，以便更好地掌握其运行技术。一、循环流化床锅炉的燃烧特性传统煤粉炉是以建立高温的火焰中心，利用高温烟气席卷和火焰中心的热辐射来保证新入炉燃料的着火，从面形成连续稳定燃烧，其主要特性是燃烧性

2、小，燃料质量的变化对运行工况的影响反应快，影响幅度大。循环流化床锅炉在正常运行中，炉内始终保持着相当的物料量，一般为每小时新入炉燃料量的50%左右，如燃料热值较高，则物料储备量占新入炉燃料量的份额还要加大，这样新入炉燃料的着火主要是靠在接近恒温的循环回路中，按部就班地完成挥发分的析出、挥发分的着火、固定碳的着火和燃尽这样一个燃烧过程，其主要特性是燃烧性大，燃烧工况稳定性好，燃料质量的变化反映到运行参数变化上所需时间长，同时由于其炉内物料储备量大，能够适应更广泛的燃料范围。从炉内温度场分布特性上看，煤粉炉炉膛内火焰中心温度高达1500度以上，流态排渣要达到2100度，而炉膛出口温度要降至9

3、00度左右，温差很大；而循环流化床锅炉从布风板至炉膛出口温度场分布十分均匀，一般密相区中部为最高温度区，较炉膛底部及出口仅高出30度左右，更有利于燃料保持均匀燃烧速度，同时也有利于炉膛受热面的均匀吸热，其中850~950度的温度场，可以较好地抑制NOX生成和防止脱硫反应中的逆化反应，可大大减少SO2和NOX的排放量。从各分支风的作用上看，煤粉炉的一次风以完成须利送粉为主要任务，而助燃主要靠二次风的作用；循环流化床锅炉的一次风不仅要保证布风板上床料的均匀流化，同时还承担着提供主要助燃氧量的作用，一次风率通常要达到55%以上，而5#炉一次风率高达70%，二次风作为辅助的助燃风，主要是在密相中

4、部挥发分着火段内配入，避免形成严重缺氧燃烧，一方面降低化学不完全燃烧热损失，另一面减少NOX的生成量，通常二次风率在15%~20%之间，其余如播煤风等均在发挥本身作用后进入炉膛，作为还原区的补充氧量。根据循环流化床的运行原理，其传热特性基本上在炉膛内的分配比例为4：3：3，即热辐射40%，对流换热及热传导各占30%，物料随烟气在中心较高区域内抬升，在水冷壁低温作用下沿四壁回流，开成流化床锅炉特有的核环流动现象，在炉膛内通过物料粒子对蒸发受热面的高频次碰撞，形成大量的热传导，经弥补其炉温低造成的辐射传递的不足，从而保证锅炉的出力。循环流化床锅炉中有一个非常显著的特性就是物料循环，按照物料粒

5、径大小的不同，在布风板上部一次风的作用下形成流化。从理论上讲，一次风对所有粒子的吹动力基本平衡，则大小不同的粒子上升高度不同，也就是说，一定粒径的粒子在炉膛内一定高度区域内上下往复运动，在摩擦力作用下，逐渐变小，而运动区域高度逐渐提高，直至随着烟气夹带大量的颗粒物料，由于截面增大、流速降低和转弯调向等因素，比较粗的颗粒由于惯性的作用而分离出来并且经过返料器送入炉膛循环再燃，烟气经一个平面烟道进入旋风分离器，被分离的细颗粒经返料器返回炉膛循环再燃，离开旋风分离器的烟气经过过热器省煤器空气预热器进入尾部烟道，随烟气排走的微细颗粒可由除尘器收集。二、影响锅炉安全经济运行的主要因素及改进方法根据

6、炉自身的运行特性，现将影响锅炉安全经济运行的主要因素及改进方法分析如下：1、分离器分离效率的影响对循环流化床锅炉来讲，分离器是一个非常关键的部件，分离效率的高低，会对整台炉的安全经济性造成极大的影响。因此，影响锅炉安全以济运行的主要因素之一就是分离器的分离效率。主要影响方面l      锅炉出力不足，主蒸汽超温。分离效率降低后，炉内空隙率加大，热传导减弱，蒸发量明显降低，逃逸出去的灰粒子颗粒加大，烟气中灰浓度提高，对过热器碰撞加强，在蒸发量降低的情况下，过热器吸热增多，必然导致超温。l      尾部受热面磨损加剧。分离效率的降低，使本应被捕捉的灰粒子进入尾部烟道，物别是直径为90µm~

7、150µm的灰粒子数量的增加会对尾部受热面形成强烈磨损。l      飞灰可燃物增加。由于分离效率的降低，一定粒径的飞灰参与循环的次数减少，燃尽程度下降，残余可燃物含量增高。l      破坏高计渣灰比，飞灰份额加大，除尘器工作负担加重，粉尘排放量提高。改进方法Ø      提高分离器的分离效率，是保证循环流化床锅炉安全经济运行的重要途径。以旋风分离器为例，通常为了提高分离效率，需采取以下措施：Ø      根据实际运行工况，认真校