循环流化床 锅炉降低飞灰含碳量研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第43卷第3期锅炉技术Vo1．43，No．32012年5月BOILERTECHNOLOGYMay．．2012循环流化床锅炉降低飞灰含碳量研究李永华，黄治坤(1．华北电力大学能源与动力工程学院，河北保定071003；2．国电科学技术研究院，北京100081)摘要：介绍了煤指数、床压、床温、流化风量、总风量和一、二次风比例、燃煤粒径对循环流化床锅炉飞灰含碳量的影响，并以某电厂440t／h循环流化床锅炉降低飞灰含碳量的优化调整为例，通过正交试验分析各因素影响情况。试验表明：总风量对锅炉飞灰含碳量的影响相对较大，其次是流化风量，再次是床压。

2、通过调整入炉煤粒径分布，进一步降低飞灰含碳量。试验表明燃煤粒度对锅炉飞灰含碳量影响较大。关键词：循环流化床锅炉；飞灰含碳量；燃烧优化；正交试验中图分类号：TK229．66文献标识码：A文章编号：1672—4763(2012)03—0024—04左右。用煤指数CI表征，则煤指数CI定义为：0前言c一(1)循环流化床锅炉由于其燃料适用范围广、炉式中：Cj——煤指数，／(MJ／kg)；内脱硫效率高、NO排放量小、燃烧效率高、负荷调节比大等优点，已成为广泛应用的洁净煤发电广一煤的干燥无灰基挥发分，；摹＼删醛如弛勰弘肋0技术之一。较之其他的洁净煤发电技术，循环流Q，——煤的收到

3、基低位发热量，MJ／kg。化床锅炉技术是投资与运行成本相对较低，适合多台循环流化床锅炉飞灰含碳量的测试结果与煤指数的关系曲线如图1所示，煤指数CJ我国资源特点，并能满足日益严格的污染物排放越大，则飞灰含碳量越低[2]。标准要求的洁净煤发电技术，特别是燃用劣质燃料方面，具有不可替代的作用。国外大量燃烧褐煤等高挥发分燃料实践表明，循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率，飞灰含碳量非常低。但我国循环流化床锅炉多燃用贫煤、无烟煤以及煤矸石等劣质燃料，试验表明，循环流化床锅炉在燃烧一些低挥发分高热值煤时飞灰含碳量通常很高[1]，因此对于燃用低挥发分高热值煤的循环流化床锅炉，飞灰含碳量

4、高成为影响其燃烧效率的图1煤指数与飞灰含碳量的关系一大因素。如何降低燃烧低挥发分高热值燃料飞灰含碳量是循环流化床锅炉电厂运行亟待解1．2床压决的问题。床压反映了炉内物料的浓度，床内物料的浓度直接关系到炉内的燃烧和传热状况，循环流化1影响飞灰含碳量的因素床锅炉试验与燃烧表明，在一定范围内，通过调1．1煤指数整排渣速率，降低床压运行，飞灰含碳量降低。煤种对飞灰含碳量的影响很大，对于挥发分降低床压，底部密相区和过渡区物料浓度降低，很高的褐煤在循环流化床锅炉内有极高的燃尽从而增加了二次风的穿透能力，使得更多氧气进率，飞灰含碳量可小于1，而对于无烟煤，烟煤入中央贫氧区【3]，提

5、高了碳颗粒的燃烧效率，进在循环流化床锅炉上燃烧时飞灰含碳量为10而降低了飞灰含碳量。收稿日期：2011—09—20作者简介：李永华(1968一)，男，教授，主要从事燃烧理论与技术的研究。学兔兔www.xuetutu.com第3期李永华，等：循环流化床锅炉降低飞灰含碳量研究1．3床温的循环流化床锅炉，测试表明其炉膛二次风上循环流化床锅炉的床温是指炉膛密相区内部有一个贫氧核心区，这不利于核心区细颗粒物料温度。燃烧温度提高时，飞灰含碳量将降的燃烧。因此对于飞灰可燃物高的循环流化床低，其原因是提高燃烧温度后，碳的反应活性将锅炉，可通过调整总风量和优化一、二次风比提高，煤的燃尽

6、时间将变短，在一定的停留时间例，提高二次风喷口射流动量改善炉内燃烧内煤的燃烧效率会提高，同时飞灰和底渣的含碳效果。量会降低。燃烧温度对煤粉燃烧影响的经验关1．6燃煤粒径系式为j：根据循环流化床锅炉的燃烧特点，要求人炉一8．77×10。×煤的颗粒粗细有一定范围，颗粒级配有合理的比expV一0．01276(Tb+273)3d。(2)例。除大颗粒粒径外，1mm以下颗粒份额对燃式中：r。——碳粒子的燃尽时间，S；烧过程影响较大，合理值可按下式计算Tb——燃烧温度，℃；Vdaf+D1—60(3)d。——碳粒子直径，cm。式中：——入炉煤干燥无灰基挥发分，；D——入炉煤中粒径小于

7、1mm的从关系式中可以看出，碳粒子的燃尽时间与燃烧温度有关，提高燃烧温度能明显缩短碳粒子份额，。式(2)说明低挥发分的煤粒径应小，高挥发的燃尽时间。因此，提高床温对碳粒子的燃尽，降低飞灰含碳量，提高燃烧效率是十分显著的。分煤粒径应粗大，因为高挥发分煤在炉内燃烧综合考虑燃烧效率、脱硫效率和NO生成量，循时更容易爆裂和破碎成细颗粒，且相对更容易燃尽。因此，应根据煤种不同对煤的粒径分布环流化床锅炉床温一般控制在850℃～950℃。对于烟煤等易燃煤种可取低值，对无烟煤等难燃提出不同的要求。对于现有设备条件，燃煤粒径分布调整受到限制，但应尽可能调整接近设煤种则