常压循环流化床锅炉的床温控制

常压循环流化床锅炉的床温控制

来源：作者：发布日期：2009-1-5 16:24:38 (阅157次) 关键词:循环流化床锅炉床温控制

我国研究开发沸腾燃烧锅炉始于六十年代，至今已有三十年的发展历史，研制沸腾锅炉有两个主要目的，一是能向炉内添加脱硫剂进行脱硫和吹加二次风进行富氧燃烧，有效地降低烟气中SOX和NOX的排放，具有显著的环保效益，二是沸腾床燃烧的燃料是应性极好的，可以燃用常规锅炉所不能燃烧的劣质燃料，为充分利用低值能源开辟了新的途径，具有显著的节能效益。随着工业的发展和人们生活水平的的不断提高，工业发达国家越来越重视工业发展所带来的环境污染问题，花大力气去解决这一日益尖锐的矛盾。我国也制定了一系列的规范和标准，以保护环境和控制污染。但经过多年的研究和试验，国内外为脱除炉外烟气中的SOX和NOX在高效率，低投资方面未取得突破性进展，因此，能进行炉内脱硫的沸腾燃烧技术已受到人们的普遍青睐。

我国先后进行了三代沸腾燃烧锅炉的研制和生产，第一代为常压鼓泡床锅炉，容量10T/H-13T/H热功率，7．82－121．3MW主要代表炉型为上海锅炉厂生产的35T／H和130T／H中温中压锅炉，第一代为常压循环流化床锅炉，容量35T／H－130T／H，热功率32．7－123．5MW更大容量的锅炉正在研制中，代表炉型为济南锅炉厂生产的35T／H中温中压锅炉和无锡厂生产的75T／H

次高压锅炉，第三代为能实现两气循环的增压流化床锅炉，目前正由东南大学主持进行中试设计。

第一代的鼓泡床锅炉具有结构简单，煤种适应性好，脱硫率较高等优点，但也存在脱硫的CA／S比大，沉浸管磨损蚀等不足，由于鼓泡床锅炉有溢流热渣损失，使锅炉的热效率不很主，并因为鼓泡床的沸腾床速低（1－2．5M／S）燃烧反应进行得不够剧烈，使得锅炉的热功率／床面积比小，向高参数大容量方向发展存在较多的困难，第二代的循不流化床锅炉在鼓泡床锅炉的基础上作了较大修改，除保留鼓泡床锅炉的优点外还：

1、取消了溢渣口，;避免了热渣的无功损失。

2、受热面布臵在炉膛的燃烧稀相区，避免了密相区的沉浸管磨

蚀。

3、增设了炉内飞灰分离和再循环装臵，提高了飞灰的燃尽率，

改善了锅炉热效率，

4、大大提高了沸腾床速由（鼓泡床的1－2．5M／S提高到4－6M／S）使炉内燃烧反应加剧，有效地提高了锅炉的燃烧效率和

降低了脱硫的CA／S比

5、由于沸腾床速的提高，使锅炉的热功率／床面积比有较大增

加，为锅炉向高参数大容量发奠定了基础。

循环流化床锅炉分为内循环和外循环锅炉，从鼓泡床锅炉与循环流化床锅炉的对比可以看出，鼓泡床受其床速限制，适用于小功率范围的煤矿，化工厂等，而循环床锅炉更适用于中，大功率的电厂，是解决我国能源供应与环境污染矛盾的重要途径，因此，加强循环流化床锅炉的应用研究是十分有益的。

二、床温控制的意义

我国现在研制和生产的循环流化床锅炉的沸腾床温大都选在800－9000C的范围，选这一床温主要基于两个原因：一是该床温低

于我国绝大多数煤质的结焦温度，能有效地避免炉床的结焦，二是该床温是常用的石灰石脱硫剂的最佳反应温度，能最大限度地发挥脱硫剂的脱硫能力。因此，将锅炉床温控制在一范围内是十

分必要的。

循环床锅炉在实际运行中如出现床温的超温状况，可能产生不良

的后果：

1、脱硫剂偏离最佳反应温度，脱硫效果下降：

2、床温超过或局部超过燃料的结焦温度，炉膛内出现燃料高温结焦尤其是布风板上和返料阀处的结焦处理十分棘手，只能停炉

后人工敲除

3、锅炉出口蒸汽超温，影响后继设备运行，现在生产的循环锅炉大都采用结构简单的面式减温器减温，调温范围有限，一旦出现床温严重超温而引起蒸汽超温，面式减温器将不堪重负。

循环床在实际运行中如出现床温的降温状况，也可能产生不良后

果。

1、脱硫剂脱硫效果下降。

2、炉膛温度低于燃料的着火温度，锅炉出现低温熄火.

3、锅炉出力下降

由以上的分析比较可见：炉床的超温后果比降温后果严重得多。有鉴于此，循环床锅炉的床温控制应重点实行床温的超温控制

三、床温控制的方式

依据炉床减温介质不同，循环床锅炉的超温控制分为汽水灰渣和

风四大系统，分述如下：

1、喷水（蒸汽）减温系统

A、喷水减温系统

这种系统是通过引入高压给水（1050C或1500C），经炉床密相区设臵的喷嘴向炉内喷射以达到降低床温的目的，喷水量靠调节阀控制，该系统操作方便，结构简单，而且因减温介质温度与床料温度相差很大，故降温效果显著又无时间滞后，但因循环流化床锅炉为进行炉内脱硫加入少量的石灰石，而石灰石及燃料在炉内的燃烧反应类似于水泥窑的焙烧过程，床料的水泥化倾向严重，减温水的喷入易于在喷嘴附近造成床料的局部冷结，进而堵塞喷嘴，使减温系统难以发挥效用，因此，这种系统的连续运行

安全稳定性不好。

B、蒸汽减温系统

蒸汽减温系统是将饱和蒸汽（2530C或2700C）自锅筒经调节阀进入炉膛密相区以降低床温。减温蒸汽量靠调节阀控制。这种系统结构简单，操作方便，因减温蒸汽与床料温差较大，减温效果显著，但因减温蒸汽带水，实际运行效果与喷水减温系统相似，故该系统的连续运行安全稳定性亦不好。

2、冷灰减温系统

冷灰减温系统分为小循环和大循环系统，小循环减温系统是利用炉体旋风分离器下的返料灰，经灰冷却器将热灰（8000C）冷却至3000C左右，再由二次风吹入炉床降温，冷灰返回量由灰管上的高温调节珠阀及返料风量共同调节。

冷灰减温系统因降温介质与床料相同，又是直接吹入炉床降温，降温介质温度与床料温度相差较大，故降温效果良好而又稳定，无时间滞后，是较理想的减温系统，但小循环减温系统需增设灰冷却温，设备投资增大，而且灰冷却器只能采用冷风或冷水间接冷却，单位面积上的传热量有限，换热面积较大，设备布臵比较