循环流化床锅炉安全稳定运行制约因素及对策

循环流化床锅炉安全稳定运行制约因素及对策
摘要：近年来，由于循环硫化床锅炉大容量、高参数、燃用劣质煤、机组适应
性较强、项目容易核准等特点，近年来受到电力行业的特别青睐。

但随着循环流
化床锅炉容量和参数等级的不断发展，循环流化床锅炉安全稳定运行也成了重要
的技术难题，日益引起了人们的高度重视。

目前循环流化床锅炉安全稳定运行受
到干扰的因素主要包括原材料的选择、设计理念、制造工艺、安装水平、运行操
作技能、燃料的种类和质量等等因素。

虽然目前几大锅炉厂采用的设备都具有世
界先进水平的燃烧和流化技术，能耗方面也有了降低，但是对于安全运行的制约
因素等依然要加大研究和摸索力度，在对策的寻求上不能掉以轻心。

关键词：循环流化床锅炉；安全稳定运行；制约因素
1造成循环流化床锅炉不稳定运行的因素
1.1煤种和煤质的影响
循环流化床锅炉的动力来自于原料煤。

煤作为一种不可回收和消耗较多的燃料，进入燃烧系统后容易出现煤质的变化，偏离了煤炭的设计要求。

例如，该煤
种的热值应5323kcal／kg，根据锅炉的设计。

然而，当锅炉进入锅炉时，实际煤
质发生了变化，热值大大降低。

这是因为煤中含有较多的杂质，因此，不同类型
煤的燃烧特性不同，表现出不同的挥发分，这就导致了炉内燃烧条件的问题，影
响更大。

煤炭和煤炭生产的锅炉系统不稳定因素的危害如下：由于煤的不稳定性，到锅炉上，已经有许多参数的变化，如床层温度、蒸汽压力、温度、压力、压差
的材料层，由于参数变化的影响锅炉的稳定和经济。

导致某些参数因调整不及时
而超限，被迫减少负荷，或停止。

一般来说，进入锅炉的煤的来源很大，不同煤
矿生产的煤的热值不同。

热量的变化使配煤过程难以均匀控制。

1.2炉内风速引发受热面磨损而出现爆管的影响
由于循环流化床锅炉受热面磨损的巨大变化，由于煤粉炉的磨损机理和结构，大量的烟气和固体颗粒在循环流化床锅炉壁面上发生冲刷。

另外，随着内循环，
固体颗粒沿炉膛表面出现很大的下降，水壁管的磨损引起严重的冲蚀。

由于气流
的增加，炉膛内的燃烧非常剧烈，水壁的磨损更大。

当烟气中的颗粒被燃烧时，
由于浓度大，水冷壁的磨损增加，颗粒增多。

对管壁的冲击和侵蚀发生了巨大变化。

在运行过程中，床层的密度和压差发生了很大的变化。

随着颗粒浓度的增加，磨损量也在增加。

循环流化床锅炉燃烧使固体物料密度增加几十～几百倍。

由于
燃料颗粒硬度的变化，灰水冷壁管壁切割效果，磨损量增大，硬度高的燃料混合
冲刷水冷壁管的操作，在密相区的风口位置，因为风太快，耐磨材料发生降低，
磨损。

同时，烟气在炉膛内的速度分布不均匀，烟气在四角处的速度大于中部的
速度，磨损的部位比其他部位严重。

当受热面磨损和爆炸发生时，发生炉事故的
概率将增加约40%。

从事故发生前关闭，炉膛水冷壁磨损现象，包括保税水冷壁
管的转移问题和耐磨材料，如炉膛上部，旋风分离器返料口的入口角四、绝缘和
网站的其它部分很容易磨损，但在炉膛出口平行经常穿的地方。

1.3给料系统的影响
锅炉原料煤未经热风干燥处理，不能根据煤进入炉内的特性设计煤的水分结构。

堵塞许多锅炉操作。

煤的不稳定引起了床中载荷的波动，并出现了堵煤和粘
煤现象。

煤的水分大，颗粒小，造成一系列难卸煤。

特别是在雨季，锅炉运行频
率高，如果多次发生，将造成人力物力的浪费。

劣质煤供应造成的危害包括：由
于锅炉出力不稳定，煤炭供应不足，机组处理不足，造成电力拖欠。

锅炉的运行
工况不稳定，煤质差增大可变条件数，煤层出现煤差，在连续的收缩和绝缘材料的裂纹扩展炉保温材料，炉内燃烧状况恶化，影响安全运行。

劣质煤供应可能导致炉内工作条件发生严重变化，导致负荷减少，调整难度加大。

值班人员的懈怠也会导致煤炭不安全，造成其他地区的不安全工作。

煤炭主要是由于煤的水分问题，除了煤炭，如果出现大量的土壤可能是煤的灰分含量增加，细颗粒具有水附着力强，使煤仓与给煤机发生堵塞，继续加大煤仓债券量最后，阻止煤炭出口。

2循环流化床锅炉主参数控制与调整
2.1床层温度
床温是锅炉密相区的床料温度。

测温点设置在锅炉的前壁和后壁，每个测温点有10个测温点，这是判断锅炉燃烧状况的一个重要参数。

在运行中，根据主火床温度来判断燃烧情况，从而调节风量、煤量和渣量。

运行中的床温一般控制在870～940℃之间，保证了物料的完全燃烧，避免了二氧化硫、氮氧化物等有害气体的产生，达到了高效洁净燃烧的目的。

2.2返料温度
返回温度是指通过进料系统重新进入燃烧室的物料温度。

回热温度对循环流化床床层温度的控制起着重要作用。

一般来说，通过调节反馈量来实现降床温度的目的，通过调节送风机的输出量和炉膛负压来调节进料量。

通过调整煤量、一次或两次空气来调节回灰温度。

此外，在操作过程中，应密切注意返回腿的温度和压力，以保证材料的正常返回。

2.3料层差压
物质层是反应压力的密相体积的材料参数、床压差是流化床物料的物理层特性、层高度对应于一定的物质压力一定的料层差压值，材料的厚度高。

在燃烧过程中，床层压力差决定床料的流化质量。

因此，注重材料的压差在操作层。

物料层的压差可以通过一次风量的大小和冷渣器的产量来调节。

2.4炉膛压差
炉膛压力差是密相区压力与炉膛出口压力的差值。

这是一个重要的物理量，它指示了炉内稀相颗粒的浓度。

对应炉压差一定的颗粒浓度，炉内压差大，大在稀相区颗粒浓度、循环灰量越大，相应的加热表面的热也越大。

一般来说，锅炉负荷越高，相应的炉膛压力差越大。

在正常运行中，对炉压差一般控制在0.3 ~ 1.5kpa之间。

此外，炉压差也影响分离器的分离效率。

压差越大，旋风分离器的分离效率越高。

2.5返料量
进料量直接决定炉膛温度和炉膛燃烧效率，因此反馈量是锅炉燃烧调节的一个重要因素。

回料系统由水壁组成，在物料回收过程中将热量传递到水壁，从而降低物料温度。

运行调整时，如果床温过高，可以通过增加回风机的产量和增加回风来提高进入炉内的低温物料，防止锅炉高温结焦。

此外，进给量也决定了床层压力。

3结论
以上参数都是循环流化床锅炉运行过程中的重要监视参数，各个参数都反应了锅炉的燃烧情况，各参数相互之间又是彼此相互关联的。

在实际运行操作中，应根据不同的煤种、煤的含硫量以及煤粒的大小，对锅炉的运行参数进行及时地调整，做到勤调、微调、细调，使锅炉始终达到高效率燃烧的运行状态，充分发挥循环流化成锅炉的节能环保优势。

燃烧调整的根本任务是：使燃料所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，保证锅炉安全经济运行。

燃烧控制的基本任务可归
纳为3点：①维持蒸汽压力稳定。

②保证燃烧过程的经济性。

③维持炉膛压力稳定。

上述3项控制任务缺一不可。

循环流化床锅炉的蒸汽压力、含氧量、炉膛压力与3个调节量（燃料量、送风量、引风量）间存在着关联。

因此，燃烧控制系统内的各子系统应协调动作，共同完成其控制任务。

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