浅析循环流化床锅炉灰渣中残炭量高的原因

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1、第36卷第3期化工设计通讯v。1．36N。．32010年9月ChemicalEngineeringDesignCommunicationsseDt．20100引言l残炭量高的原因l王伟(新奥集团新能凤凰(滕州)能源有限公司，山东滕州277500)摘要：针对某省煤化集团大型化工企业循环流化床锅炉运行过程中出现灰渣中残炭量高的问题进行详细地分析，介绍了通过控制与调整燃烧来降低残炭量的处理经验，以及实际操作注意事项，以达到提高经济运行管理与操作水平的目的。关键词：循环流化床锅炉；灰渣；残炭含量；控制；调整；燃烧；原因中图分类号：TIQ29．∞文献标识码：

2、A文章编号：1003—6490(2010)03一0038—04近年来中国投资大型化工企业建设发展迅速，锅炉为化工装置提供动力蒸汽，其经济运行非常重要。某省煤化集团公司年产52万吨尿素的大化集团公司，由于天然气短缺和涨价，2001年4月公司决定用煤替代天然气，筹建循环流化床锅炉，来缓解天然气供求矛盾，自锅炉建成投产以来，运行基本稳定，由于对循环流化床锅炉燃烧规律掌握不够，缺乏优化控制运行经验，曾长期出现灰中渣残炭量(渣中残炭7％。16％，灰中残炭一直在18％～28％之间)过高的现象，造成锅炉热效率下降，运行很不经济。为此通过技术人员不断努力消化吸收循

3、环流化床锅炉燃烧技术，结合长期实际运行的工况进行分析，合理控制与调整燃烧，摸索总结操作经验，来降低灰渣中的残碳含量。1锅炉设备流程介绍1．1燃烧、烟气系统流程简介锅炉大部分的一次风作为流化风通过布风板给人炉膛，小部分的一次风一部分作为给煤机的加压密封风和播煤风；高压返料风机提供风量大部分作为返料风，小部分作为送煤风；二次风通过炉膛床层上部三排的21个风咀供入。炉膛采用膜式水冷壁结构，高温烟气夹带部分颗粒由炉膛出口进入2个高温旋风分离器，分离下来的颗粒经过典型的L型回料阀送回炉膛，热烟气夹带少量细颗粒进入尾部烟道，水平烟道内布置着高温过热器，尾部竖井

4、烟道内从上到下依次布置悬吊管、低温过热器、省煤器和二级、一级空气预热器。预热器出ISl烟气经过除尘器除去飞灰颗粒，再经过引风机排人大气。1．2汽水系统流程简介供水车间(40。C)的脱盐水一除氧器(104。C)一省煤器(320℃)一汽包(330。C饱和水)一下降管一下集收稿日期：2010—03—25作者简介：王伟(1976一)，男，工程师，毕业于河南工业大学化学工业职业学院，负责动力技术管理工作，从事13年一线化工生产管理(9年循环流化床锅炉、汽轮机技术管理经验)工作。联系电话：0632—2225092第3期王伟：浅析循环流化床锅炉灰渣中残炭量高的原

5、因39箱一水冷壁(饱和水、汽)一上集箱一汽包(汽)一过热屏一汽冷高温旋风分离器一一级减温减压器(440。C)一低温过热器一二级减温减压器(480℃)一高温过热器一蒸汽母管向外供高压蒸汽(11．5MPa、540。C)。2分析运行工况优化调整试验参数及结果燃烧调整试验以锅炉常用工况为基础，测定不同负荷、过剩氧量、床压、床温等运行参数和煤质特性对燃烧效率及灰渣中残炭量的影响，找出相互作用的规律或趋势。由于该公司锅炉主要是供汽，热负荷波动较大，再加上入炉煤质波动较大，粒度不符合要求、风量表选型不当造成风量不准，风量数据用风机电流代替而使风量调整受限。受分析

6、条件限制，燃料煤的粒径筛分数据未做，排渣中残炭含量做具体分析，定期分析时均在7％～16％范围，此次计算时均按设计2％进行计算，这些对于燃烧调整和结果分析均有一定影响。设计数据和燃烧调整试验主要数据及结果见表l和表2。其中工况9和工况10用的是山西优质煤，其余是鹤壁煤。表1设计煤种主要成分表3根据试验结果分析原因3．1排烟氧量的原因灰中残炭含量与排烟氧量的关系见图l。由1图可知，当排烟氧量增加时，灰中残炭含量降低。这是由于当排烟氧量增加时，炉内氧浓度相应提高，有利于煤的燃尽，使灰中残炭含量下降。图2为锅炉燃烧效率与排烟氧量的关系曲线，表明随着排烟氧量

7、增加，燃烧效率上升。但排烟氧量过大会增加排烟热损失(q2)，应综合考虑不致使排烟热损失过度增大的前提下，适当提高过剩氧量。累＼●缸糕锻壬糕烟气w(02)／96圈l排烟氧量与灰中残碳含■关系图40化工设计通讯第36卷兽、褥糕璎繁图2锅炉燃烧效率与排烟氧量的关系曲线大化动力厂CFB锅炉在运行时，因风量表不准，为确保流化良好，一次风机风门开度较大，造成二次风机风门开度较小，风压都在5kPa以下，由于压头低，二次风的穿透深度和扰动能力差，燃烧室中、上部的核心区域氧量低甚至会出现负氧区，燃烧不充分。从炉内燃烧情况及试验结果分析，炉内处于缺氧燃烧状态，这是目前

8、灰渣中残炭含量较高的原因之一o3．2床压的原因试验期间冷渣器采取连续排渣，控制好床压，图3为在负荷85％左右时，灰中残炭含