CFB锅炉有效降低飞灰含碳量的措施.pdf

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1、机械管理开发总第137期Totalof137201A．~,-第1期No．12014设计试验CFB锅炉有效降低飞灰含碳量的措施郭学茂(太原锅炉集团有限公司技术中心，山西太原030021)摘要：飞灰含碳量偏高是目前cFB锅炉效率低下的主要因素之一，文章从燃烧最基本的原理出发，通过对cFB结构的改进，使锅炉燃烬度增加，大大降低了飞灰热损失，提高了锅炉效率。关键词：CFB锅炉；飞灰含碳量；燃烬中图分类号：TK229．6文献标识码：A文章编号：1003—773X(2014)01-0033—02引言量可降低50％以上。CFB锅炉从燃烧侧来讲可以看作是一个一进二出1碳颗粒燃烬的条件的系统，一进指给煤从给

2、煤机进入锅炉燃烧，二出是CFB锅炉的煤要求破碎Nlomm以下，在进入炉膛指煤燃烧后形成的灰成为底渣和飞灰，底渣从流化床后，由于挥发份析出，产生破裂现象，形成的大颗粒下部排出，飞灰则进入尾部由除灰器捕捉后排出。对在下部燃烧形成底渣，小的颗粒则随烟气进入分离于CFB锅炉，机械不完全燃烧热损失(q4)是比较大器、尾部形成飞灰。碳颗粒能否在CFB锅炉内充分燃的热损失之一，造成损失的原因是由于底渣与飞灰中烬由三个因素决定：温度环境、与氧气的混合程度、残留有未燃烬的碳。燃烧时间(停留时间)。这三大条件是燃烧必须的，对于大部分CFB锅炉燃用的煤种(热值约在理论上，一个碳颗粒只要达到着火温度，与充足的氧3

3、000—5000kcal／kg之间)，底渣由于在下部沸腾气参与反应，还有足够长的燃烧时间，任何一个碳颗燃烧，停留时间较长，一般含碳量在1．5％以下，而粒均可以完全燃烬。飞灰含碳量偏高，在燃用低挥发份煤种时，甚至达2三大条件与流化床燃烧环境的对应到15％～20％，且飞灰量一般占到整体灰量的60％～2．1温度环境80％，所以飞灰含碳量的多少直接影响锅炉的燃烧不同煤种着火点不同，但最难燃的煤种，着火温效率。度也不会超高600oC，虽然温度越高，燃烬的速度越笔者通过多年对CFB锅炉的设计研究，通过对快，但CFB锅炉由于受到灰溶点的限制，并兼顾脱硫脱CFB结构参数的改进，使设计的锅炉在同等条件下，硝

4、反应的效率，炉膛的燃烧温度保持在850～9OOoC，该飞灰含碳量总体大幅降低，在燃用易燃煤种(如褐温度对碳颗粒的燃烬来讲已经足够。真正要做到的是煤)时，飞灰含碳量可达0．5％以下；在燃用较难燃煤使CFB锅炉炉膛内上下温度场均匀，上下温度差值很种时(如无烟煤)，与常规CFB锅炉相比，飞灰含碳小(<50oC)。2．2与氧气的混合程度氧气是燃烧必不可少的条件，CFB锅炉氧气是下收稿日期：2013—11_10部一次风与中下部的二次风提供。通过对常规锅炉燃作者简介：郭学茂(1974_)，男，山西太原人，硕士，工程烧的分析与测试结果表明，氧气在炉膛上部的分布严师，从事锅炉设计开发工作。重不均，基本规律

5、是四周多中心少，即炉膛稀相区上机械管理开发jxglkfbjb@126．tom．34．第29卷部中心区域处在缺氧状态，如图l所示。造成这种现象以保证足够高的分离效率是减少飞灰含碳量的最关键的最主要原因即二次风布置不合理，常规CFB锅炉设因素。计二次风大都分层且分散布置，这样造成二次风无法笔者通过对CFB分离器不断的改进，如采用进口穿透到锅炉中心。改进后的二次风采用前后墙单层布下倾、中心筒偏置等结构设计，使分离效率大幅提置，数量少而动量足，穿透能力大大加强，使上部燃高，尾部细灰的最大粒径与平均粒径较常规变细很料与氧气混合充分，保证了碳颗粒的燃烬。多。某台改进后锅炉的粒径分析结果见表1。表1某台

6、改进后锅炉的粒径分析结果改进后锅炉萁它锅炉d5010．6um20-50Umd9991．6um120—200um3结论通过对CFB锅炉的改进，可以有效地降低飞灰含碳量，提高燃烧效率，提高锅炉整体热经济性，采用本方法设计的CFB锅炉，平均效率较常规CFB锅炉平均效率提高2％以上，具有巨大的社会及经济效益。参考文献图1炉膛贫氧芯与二次风的穿透能力【1】张建胜，吕俊复．循环流化床锅炉设计方法研究Ⅱ】．锅2．3燃烧时间(停留时间)炉制造，2003(1)：1—6．CFB锅炉在实际燃烧过程中，碳颗粒不能无限制【2】王莺歌．大型电站锅炉飞灰含碳量的调整与控制停留在循环系统，当粒径小于一定值时，就会随烟气Ⅱ

7、]．东北电力技术，2007(11)：24—27．逃逸到尾部形成未燃烬碳。可以想象，一个碳颗粒在(编辑：王红霖)CFB锅炉中每循环一次，其停留时间就增加一倍。所StepsonEfectiveReductionofCarbonContentinCFBBoilerGuoXuemao(TaiyuanBoilerGroupCo．，Ltd．，TaiyuanShanxi030021)【Abstract】Thehighercarbonc