最新床料粒度及组成对循环流化床锅炉设计的影响
煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响(2021版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响(2021版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响(2021版)煤的颗粒度对循环流化床锅炉运行的影响，如何确保煤的颗粒度是保证循环流化床锅炉正常运行的主要因素、循环流化床锅炉相比具有燃料适用性广、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节灵活、灰渣便于综合利用等优点。
所以，发展利用劣质煤、节约能源、减少环境污染等都具有深远的意义。
煤的粒度对循环流化床锅炉的影响，循环流化床锅炉的燃烧特点是宽筛分的煤粒在适当的气流作用下，在床中一面翻腾运动，一面燃烧，它既不同于煤粉锅也不同于层燃炉的燃烧方式，它是一种沸腾燃烧。
实践证明，入炉煤的颗粒度对循环流化床锅炉的点火启动、运行控制、燃烧效率、风帽及水冷壁等部件的运行均有很大影响。
对点火启动的影响：循环流化床锅炉的点火过程是通过加热锅炉底料至煤的燃点、到正常燃烧的动态过程，这一过程的成败与流化床底料的高度、配风、给煤等诸多因素有关。
点火操作是既要把床内底料加热至投煤温度，又要控制投煤过程中不爆燃、不超温结焦，然后过渡到正常燃烧，接受热幅射。
从颗粒度来看，底料中要有足够的细煤粉作为启动前低温阶段的着火物料和底料温升的热源，细煤粉燃烧要求小风量，流化良好，又使煤粉本身以及所发生热量不被风带走过多。
另外，细煤粉受热后温升快，对着火有利，可相应缩短加热到着火减少了热风损失，所以控制好点火床底料及入炉煤的粒度，可大大减少点火启动用燃料，节约能源。
循环流化床的返料灰粒度标准
循环流化床的返料灰粒度标准1. 引言循环流化床是一种常见的燃烧和气化技术，广泛应用于能源、环保等领域。
返料灰的粒度标准对循环流化床的运行效率和环保性能有重要影响，因此对于返料灰粒度的标准化控制至关重要。
2. 循环流化床的基本工作原理循环流化床是通过高速气流将固体颗粒悬浮起来，形成类似流体的状态，从而实现燃烧或气化。
在这一过程中，返料灰作为固体床层的一部分起着重要作用。
3. 返料灰的作用返料灰是指在循环流化床燃烧或气化过程中由燃料或原料中所含的灰分形成的固体颗粒，其作用包括促进固体床层的稳定性、吸附有害气体和重金属、提高燃料利用率等。
4. 返料灰粒度对循环流化床的影响返料灰粒度的大小直接影响着流化床的运行效率和燃烧产物的排放。
过粗的返料灰容易堵塞床层，影响了气体固定化工艺，而过细的返料灰则会增加气固分离阻力，降低床层的稳定性和燃烧效率。
5. 返料灰粒度标准的制定为了保证循环流化床的正常运行和低污染排放，返料灰的粒度需要进行严格的标准化控制。
通常根据循环流化床的规模、燃料特性、床层结构等因素进行综合考虑，制定合理的返料灰粒度标准。
6. 个人观点和理解在循环流化床的运行中，返料灰的粒度标准是一个综合考量多种因素的复杂课题。
需要在保证燃烧效率和环保性能的充分考虑实际生产条件和成本控制。
只有通过科学合理的标准化控制，才能发挥循环流化床技术的优势，实现可持续发展。
7. 总结循环流化床的返料灰粒度标准对于床层稳定性、燃烧效率和环保性能都有重要影响。
从实际生产的角度出发，需要综合考虑多种因素，科学制定返料灰粒度标准，以推动循环流化床技术的发展和应用。
通过上述逐步展开的文章内容，你可以更加深入地理解循环流化床的返料灰粒度标准，了解其重要性和影响因素。
在文章的总结部分对整个主题做了回顾性的总结，帮助你全面、深刻和灵活地理解返料灰粒度标准的意义和影响。
循环流化床的返料灰粒度标准是循环流化床运行效率和环保性能的关键因素。
粒度对循环流化床锅炉燃烧影响的试验研究
Ｔａ ｌ Ｍ ａ ｎｐ ｒ ｍ ｅｅ ｓｏ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｂ ｅ３ ｉ ａ ａ ｔｒ ｆｔ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｈ
２ 试验 结果 及 分 析
２１ 不 同粒度 下 的入 炉煤 粒径 分布 ． 试验 中 的入 炉煤 筛分特 性如 表 ３ 所示 ，由表 中数据可 以看 出：福 建无 烟煤 的细粉 粒子含 量很大 ，粒度 小 于 １ ５ｍｍ 的粒 子含 量 占到 ５ ％以上 ，使用 不 同 的筛 选系 统对 于入炉 煤 的粒 ． ２ ０ 度分布 有很 大影 响 ；随着入 炉煤粒 度 的增大 ，粒 度小 于 １ ５ ｍ 的颗 粒含 量不 断减小 ，粒度 ． ｍ ２ 大于 １ ５ｍｍ 的颗粒 含量 不 断增大 ，入炉 煤 的平均 粒径 也 由 ２２ 增大 到 ２ ８ ． ２ ．１ ｍｍ ． ４ ｍｍ。
福 建无 烟煤 是一 种挥 发分 低 ，着 火 点高 ，易爆 裂 的难 燃煤 种 ，并且 煤粒 中含有 的细颗 粒 比例 过大 ，小于 １ 的颗粒 占到 ５％以上 ，燃 尽 非常 困难…。而 循环 流化床 燃烧 技术 具有 高 ｍｍ ０ 效 、低 污染 、燃 料适 应性 广 的优 点 ，自问世 以来 在我 国得 到 了大 力推 广和 发展 ，也成 为燃烧福 建无烟 煤 的首选 炉型 。近几 年利用 循环 流化床 技 术燃烧 福建 无烟 煤 的试 验研 究得 到广泛 开展 ， 并取 得 了许 多成 果 ， 但是燃 用福 建无烟 煤 的飞灰 含炭 量过 高 ， 效率偏 低 的问题仍 旧没 有取 得 热 良好解 决 ，邹峥 、何宏 舟等 认为 粒度是 以上 问题 的重要 影 响 因素Ｌ，但 是针对 某 台具体 的锅炉 ２ Ｊ
１ 试验研 究 ． ２
本 次热 态试验用 煤 为福 建无烟 煤 ，其煤质 的工业分 析如 表 １所示 。试验 在相 同的运 行参 数 下选用 了三种 筛子 （８ １ 祥 ，＃ ０和 ＃ ３ 获得 了细 粒度 ，中等粒度 和粗 粒度 三种 不 同的入炉煤 粒 １）
燃煤颗粒度及分布对循环流化床锅炉影响的研究
燃煤颗粒度及分布对循环流化床锅炉影响的研究循环流化床锅炉燃烧技术是二十世纪70年代末发展起来的一种高效清洁的燃烧技术，其燃烧效率高、燃料适应性广、污染物排放浓度低、负荷适应性强而被广泛应用于电力及其他行业中，尤其是以燃烧劣质煤为主的工业单位中得到迅速推广。
但它对燃煤的粒度范围、平均粒径大小及粒度的分布等有较为严格的要求，基于此，本文主要对燃煤颗粒度及分布对循环流化床锅炉的影响进行分析探讨。
标签：燃煤颗粒度;分布;循环流化床;锅炉影响;研究一、前言循环流化床燃烧技术是二十世际70年代末发展起来的一种燃烧技术。
由于其燃烧效率高，燃料适应范围广，SO2及NOX排放浓度低，负荷适应性强的优点，已越来越被广泛运用于电力及其它行业，尤其是在以燃烧劣质煤为主的工业企业中得到迅速推广;但由于受煤质的影响，燃煤制备系统产出的燃煤颗粒度通常难以达到入炉煤要求，从而对锅炉安全、经济运行产生了较大影响。
二、原锅炉系统的组成及运行状况（一）满洲里热电厂锅炉为中温分离中倍率循环流化床锅炉（图一），主要由膜式水冷壁，高、低温过热器构成的炉膛，以及分离器，回料装置，尾部烟道（内置省煤器及空预器）等组成。
原燃煤制备系统采用环锤式碎煤机和滚筒筛组成。
（二）原煤经往复式给煤机下至1号输煤皮带，经滚筒筛分离，其余部分进入环锤式碎煤机破碎送至炉前煤仓。
运行中出料粒度为13mm以上占40%，10-13mm占50%，10-13mm占10%;由于出料粒度难以达到入炉煤标准，导致运行中出现如下问题：1.一次风量过大，二次风量不足，一、二次风配比严重失衡;通常一次风量维持在140000m3/小时，二次风量维持在50000m3/小时左右。
2.锅炉燃烧不稳定，负荷偏低，排渣困难，锅炉仅能维持65t/h左右负荷，燃烧室内温度场极不均匀，从750℃到950℃范围内各有分布;三台给煤机若有一台以上出现断煤情况下，锅炉极易发生熄火或结焦事故，冷渣器长期满负荷运行，转动部件磨损严重，事故率高。
入炉煤粒径对循环流化床锅炉的影响研究
入炉煤粒径对循环流化床锅炉的影响研究随着我国国民经济的不断增长，生产力在稳步提升。
与此同时，电厂锅炉的应用在热能和动力工程学中也扮演着越来越重要的角色。
根据入炉煤粒径对循环流化床锅炉的影响，提出最合适的煤粒径大小，争取在这一方面提高能源的利用效率，以期为我国电力事业的发展提供帮助，进而推进我国的可持续发展，提高社会的整体效益。
通过研究与学习不难发现，热能和动力工程学的专业性比较强，所涉及的范围非常广泛。
相关工作人员需要对热动能有全面的了解，对入炉煤粒径的研究也是非常重要的，这在提高能源的利用率上有重大的研究意义。
1 研究背景和意义1.1 研究背景随着当今社会现代化水平的提高，电厂锅炉的运行一般采用机器自动化，减少了劳动力成本和其他资金投入，电厂安全系数也大大提高，对电厂锅炉行业发展有极大的推动作用。
如今，电厂燃气锅炉的使用以内部燃气锅炉控制和外部锅炉控制为基础。
由于能源市场竞争的日益激烈，对燃气锅炉能源综合利用率的要求和重视程度在不断提高。
为了使电厂锅炉工作效率适应市场需求，需要不断地进行研究，保证能源的高效利用[1]。
1.2 研究意义循環流化床（Circulating Fluidized Bed，CFB）锅炉是在最近几十年才推出的清洁煤燃烧技术，主要是因为现代社会对环保的要求越来越高，引起了电厂行业的高度重视。
近几年来，国外对锅炉技术的研究越来越重视，取得的成果也显而易见，锅炉的发展方向主要是能源利用。
电厂锅炉的发展十分迅速，很多国家都高度重视CFB锅炉这种循环经济型锅炉，反映出现代各国对电能需求量和能源高效利用的高度重视[2]。
我国对这种锅炉的研究开始于20世纪后期，到现在不过50年，已经发展到了一个新的高度，但我国对绿色环保的要求也在不断提高，电厂负荷调节范围越来越大，所以，对锅炉的进一步改进已迫在眉睫[3]。
2 CFB锅炉简介CFB锅炉有高效、环保等优点。
近几年来，CFB锅炉在电力行业中的应用非常广泛，其应用技术也得到了一定的发展。
煤的粒度对循环流化床工业锅炉运行的影响.
煤的粒度对循环流化床工业锅炉运行的影响摘要：介绍了煤的颗粒度对循环流化床工业锅炉运行的影响，如何确保煤的颗粒度是保证循环流化床锅炉正常运行的重要环节；介绍两种保证循环流化床工业锅炉颗粒度的设备配置；关键词：循环流化床；沸腾燃烧；颗粒度；循环流化床锅炉燃烧技术在我国是上世纪80年代中期开始由中国科学院工程热物理研究所与我公司联合率先进行商业应用，经过近十年的摸索和完善，循环流化床锅炉在近几年间获得了迅速发展。
它与层燃锅炉、室燃锅炉相比具有燃料适用广、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节灵活、灰渣便于综合利用等优点。
特别是在解决工业锅炉燃料复杂、设计和运行热效率低、环保等方面取得突破性进展，各制造厂家新产品的开发和推出力度之大前所未有。
循环流化床锅炉的燃烧特点是宽筛分的煤粒在适当的气流作用下，在燃烧室中一面翻腾运动，一面燃烧，它即不同于煤粉锅炉的燃烧方式，也不同于层燃炉的燃烧方式，它是一种沸腾燃烧。
据笔者的了解，循环流化床锅炉对燃料的粒度要求在图纸和技术文件中都有明确规定：一般为烟煤0~13mm；无烟煤0~8mm。
在大型发电循环流化床锅炉中，为保证燃料的粒度，设计院对制粉系统进行比较完整的规划和设计，机械化自动化程度高，其粒度控制一般都可以达到锅炉的使用要求。
但在循环流化床工业锅炉中，由于许多客户重视程度和资金投入不够，造成煤的粒度控制设备比较简单，大多采用一台粉碎机和一个筛网，很多都是采用人工筛选，很难保证锅炉长时间连续运行控制、燃烧效率、风帽和水冷壁等部件的磨损及安全运行等方面带来的问题日显突出，以下就相关问题的原因和处理办法分析如下：一、对运行控制和燃烧效率的影响锅炉的启动点火。
由于循环流化床工业锅炉的床面比较小，点火过程相对简单，它是通过木炭燃烧加热炉膛底料至煤的燃点、到正常燃烧的动态过程。
底料的粒度一般是0~8mm，通过人工过筛可以完全保证。
将木炭放在静止高度300~400mm厚的底料上部燃烧加热炉料，经过2~3个小时炉料加热后，打开一次风机，并逐步加大一次风量，根据火焰情况人工加煤（同样经过筛选）助燃，逐步过度到给煤机加煤实现点火。
床料粒度及组成对循环流化床锅炉设计的影响
床料粒度及组成对循环流化床锅炉设计的影响床料粒度及组成对循环流化床锅炉设计的影响------------------------------------------------------------------------------------------------杨励丹鲍亦令张子栋吴文渊别如山刘晓阳越明泉[哈尔滨工业大学动力工程系] 2003-06-30前言循环流化床（CFB）锅炉技术是从化学工业领域移植过来的。
锅炉所用的床料，其粒度组成与化工中常用的催化裂化剂有很多不同，本文仅对床料的几何尺寸对循环流休床锅炉的设计略作分析，提出以煤灰为床料的循环流化床锅炉采用低倍率循环的条件及必要性。
一、分层流化现象流化床锅炉用的料粒径一般是不均匀的，目前设计中沿用平均粒径的概念即用某一当量粒径来代表宽筛分粒子群的行为。
我国工业锅炉计算方法中采用重量平均径欧美诸国多用比表面积平均径（或称调和平均径）。
对于由机械破碎而成（不是用不同粒径的煤掺混而成）的0－8MM的煤粒比表面积平均约为1－1．5M床层空截面流速大于临界流化速度UMF，（床层才可能流化，空截面流速大于粒子的终端速度）粒子就可能被气流带出炉膛。
对烟煤子在30及85烟气流中及计算值列于表1。
表1．烟煤粒子的流化特性粒径d（mm ）0．10 0．25 0．50 0．75 1．00 1．50 2．0030℃Umf（m/s）0．0080．0470．1760．3420．5050．7841．005 Ut（m/s）0．4851．2112．4233．6344．8467．2688．615850℃Umf（m/s）0．0030．0190．0760．1680．2940．6200．998Ut （m/s ）0．1181．3772．7554．1325．0597．26411．018粒径dmm 4 6 8 10 20 30 4030℃Umf（m/s）1．6152．0342．3912．6393．8524．7315．470 Ut（m/s）12．18314．95017．23019．26427．24333．36538．527850℃Umf（m/s）2．3833．4004．1824．8397．2398．99010．442 Ut（m/s）22．03728．79033．27737．03952．45764．24774．186我国鼓泡流化床锅炉已有丰富的经验。
入炉煤粒径对循环流化床锅炉的影响分析
入炉煤粒径对循环流化床锅炉的影响分析发布时间：2022-11-08T03:26:48.749Z 来源：《当代电力文化》2022年7月13期作者：张天琪[导读] 社会经济和科技水平持续发展背景下，张天琪陕西能源麟北发电有限公司陕西省宝鸡市 721500摘要：社会经济和科技水平持续发展背景下，我国生产力水平也持续提高。
同时，电厂锅炉在热能、动力工程等领域的应用也日益受到重视。
通过分析入炉煤粒径对循环流化床锅炉性能的影响，确定最佳的煤粒径尺寸，并在此基础上进一步提高能源利用率，从而促进了我国的电力事业的生产与可持续发展，并促进社会整体利益的提高。
关键词：入炉煤粒径；锅炉；热能和动力工程0引言从调查和学习来看，热能和动力工程学是一门很专业的学科，涉及的领域也很广。
因此，有关工作人员必须对热动能有一个全面的认识，对入炉煤粒径进行研究，对于提高能源利用率而言意义重大。
1研究背景和意义1.1研究背景随着我国能源市场竞争愈发激烈，针对燃煤锅炉节能方面提出了更加严格的标准规范，同时人们对此也越来越重视[1]。
为了让电厂锅炉运行效率满足市场相应的标准规范，有关人员必须对其进行持续的研究，以确保其有效利用。
1.2研究意义循环流化床技术已经发展了几十年，属于新型洁净燃煤技术，因为现阶段人们环保意识不断增强，所以该项技术受到了各电厂的重视。
近年来，国外对锅炉技术的研究愈加重视，其成果明显，其发展趋势以能量利用为主。
近年来，世界上许多国家对循环流化床锅炉都给予了极大的关注，反映了世界上对电力的需求量，以及对能源有效利用的关注。
我国自20世纪末以来，对此进行了近50年的研究，取得了较大的进展，而国家对于环保需求以及标准日益提高，电厂负荷调节的范围也不断增大，因此，对锅炉进行进一步的改造已成为当务之急。
2循环流化床锅炉的技术特点及其对燃料颗粒特性的要求循环流化床锅炉的技术特点在于：气流条件一定的情况下，宽筛分煤粉在燃烧室中沸腾燃烧，把大多数没有完全燃尽的煤粉回收到炉膛中，具有高效环保、节能稳定的特点。
煤的粒度对75th循环流化床锅炉安全运行的影响
煤的粒度对75th循环流化床锅炉安全运行的影响摘要：循环流化床锅炉燃烧效率高、燃料适应性广等优越性已得到充分体现，但运行中也暴露出许多问题。
重点分析煤的粒度对锅炉安全、经济运行的影响，并提出了相应的对策。
关键词：循环流化床；流化燃烧；颗粒度一、煤的粒度对循环流化床锅炉的影响循环流化床锅炉按照传统理论，时间、温度和湍流度是组织良好燃烧过程的关键。
在燃烧温度下，良好的内循环和外循环为燃烧颗粒提供了在高温下足够长的停留时间，循环流化床内强烈的气固混合为良好的燃烧提供了足够的湍流度。
此锅炉的燃烧特点是宽筛分的煤粒在适当的气流作用下，在床中边翻腾运动边燃烧，（沸腾燃烧），不同于煤粉锅炉、层燃锅炉的燃烧方式。
实践证明，入炉煤的颗粒度对循环流化床锅炉的点火启动、运行控制、燃烧效率、风帽及水冷壁受热面等部件的运行均有很大影响。
1煤燃烧的各个阶段（1）干燥和加热。
当煤粒被送入流化床后立即被大量不可燃床料包围，并被加热至床温。
影响加热速率因素之一，即为煤的粒度。
（2）挥发分析出和燃烧。
挥发分析出过程是指煤分解并产生大量气态物质的过程。
（3）膨胀和一次破碎，焦炭燃烧和二次破碎、磨损。
2点火启动循环流化床锅炉的点火过程是指通过某种方式将燃烧室内的床料加热到一定温度，并送风使床料处于流化状态，待锅炉床料加热至450～500℃时，即可开始向燃烧室中添加少量煤并减少喷油量，当床温升至700℃时，即可关闭油枪正常给煤运行。
从锅炉点火、加煤到正常燃烧是一个动态过程，这一过程的成败与流化床底料静止高度、煤的发热量、煤的粒度及配风等诸多因素有关。
从颗粒度来看，底料中要有足够的细煤粉作为启动前低温阶段的着火物料和底料温升的热源，细煤粉燃烧要求小风量，既保证点火时床料流化良好，又使煤粉本身及所发生热量不被风带走过多。
另外，细煤粉受热后温升快，对着火有利，可相应缩短加热到着火温度的时间，同时也减少了热风损失。
控制好点火床底料（底料静止高度为350～450mm较为合适），及入炉煤的粒度，可大大减少点火启动用燃料，节约能源。
煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响
煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响摘要：现如今，人们的生活与电息息相关，生活和工作都离不开电力的帮忙，也只有这样，才能提高效率，跟上社会的快节奏步伐。
也正因为如此，燃煤电厂的压力也非常大，不仅要供应充足的电能，还有践行当下时刻在提倡的“节能、环保”的绿色生活理念，那么，对燃煤电厂锅炉运行进行相应的调试与优化就显得十分重要。
文章对循环流化床锅炉运行进行了研究分析，以供参考。
关键词：循环；流化床；锅炉运行前言：随着我国市场经济规模的不断扩大，各行各业对电能的需求也随之增加，因此社会对现有电厂的安全性和发电效率提出了更高的要求，而锅炉运行状态的好坏直接关系到电厂的安全和发电效率。
为提升锅炉运行的安全性和可靠性，要求设备管理、操作和维护人员必须熟悉锅炉的工作原理和运行状态，能够对设备的相关运行参数实时监测与调整，同时要求维修人员针对常见故障进行分析研究，归纳总结有效的维修方案，保障锅炉的正常运行和电厂的正常发电生产。
1电厂锅炉运行的关键内容1.1 锅炉运行中的参数要求锅炉在工作过程中，要求各关键参数均维持在相对平衡的状态，由于锅炉各参数之间的变化保持互相联动，当其中一项参数出现变化则会导致其他参数也发生相应改变，相互间存在一种动态平衡。
例如：锅炉的内外负荷要求保持一致，如果要调整锅炉的负荷平衡，则需要对锅炉的燃烧温度、进水量及蒸汽量等多项参数进行相应调整，从而让锅炉重新恢复动态平衡状态。
所以为实现锅炉持续稳定的运行，就需要实时监测设备的运行参数，并根据实际情况实施动态调整。
重点监测的内容是，①保证锅炉内汽温、汽压参数均处于合理范围内；②保证锅炉产生的蒸汽量和发电机组的运行负荷一致，稳定；③保证锅炉水位高度位于在合理区间内。
1.2 安全运行的标准（1）锅炉用水必须严格满足电厂规定的标准，保证锅炉给水的水质达到要求质量范围内，不允许存在水内杂质含量超标等情况。
若锅炉用水的杂质过多，则会在锅炉内部形成水垢，进而降低锅炉的传热效率，造成蒸汽品质下降，严重时会损伤管壁以及汽轮机叶片等重要部件，引发安全事故。
浅谈燃煤粒度对循环流化床锅炉的影响
结焦 事故 。冷 渣器 长期 满 负荷 运 行 ， 转动 部 件磨损 严重 ， 事故 率高 。 Ｃ： 热 面 磨损 严 重 ， 冷 管束 磨 损率 达 ０１毫 受 水 ．
该 锅 炉 为 中温分 离 中倍 率循 环 流化 床 锅 炉 。 主 要 由膜 式 水 冷 壁 ， 高低 温 过 热 器 ， 冷 管 束 构 成 的 水 炉膛 ， 以及 两 台绝热 式分 离器 ， 回料装 置 ， 部烟 道 尾 （ 内置 省煤 器及 空预 器 ） 等组 成 。 炉底排 渣 采 用冷 渣 器 ， 煤 制 备 系统采 用 单 台 燃
以煤矸 石 为 主燃 料 的循 环 流化 床 锅 炉 ， 行 中 运 由于 难 以破 碎 ， 成 颗 粒 过大 ， 造 大量 大 颗 粒 床料 沉 积． 为保 证 流 化效 果 ， 必增 大 一 次 风量 ， 而 使 炉 势 从
中图 分 类 号 ： Ｓ Ｔ３
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ １ ０ ３ （０ ００ — ０ ０ ０ １０ — ３ ５２ １ ）６ ０ ２— ２
Ｂｒｅ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｅ Ｉ ｆ ｅ ｃ ｆＣｏ ｌ ｒ ｉｌ ｉｅ ｏ ｈ ｉｆＤｉｃ ｓ ｉｎ ｏ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ａ ｌ Ｐａ ｔｃｅ Ｓ ｚ ｎ ｔ ｅ
米／ 时， 相 区耐火 砖 在 运行 ７ ０ 千 密 ０ ０小 时后 ， 步磨 逐
损脱 落， ２ ０ ０小 时后 基本 已更 换完毕 ． 至 ５０ Ｄ： 炉 燃 烧 效 率 低 ， 灰 残 碳 量 高 ， 效 率 长 锅 飞 ． 热
期维 护在 ７ ％左右 运行 ， ０ 飞灰 残碳 量 ２ ％左 右， ０ 吨汽
尤 其是 在 以燃 烧 劣 质 煤 为 主 的 工业 企 业 中得 到 迅
速推 广 。但 由于受 煤质 的影 响 ， 煤 制备 系 统产 出 燃 的燃 煤颗 粒 度通 常难 以达 到人 炉 煤要 求 。 而对 锅 从 炉安 全 、 济运 行产 生 了较 大 影 响 。本文 试 图结 合 经 我公 司一 台 １０／ 环 流 化床 锅 炉 的运行 状 况 ． ３ｔ ｈ循 谈 谈 燃煤 粒度 对锅 炉 的影 响及 其 解决 办法 。
煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响
煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响循环流化床锅炉是一种干燥、燃烧、烟气分离、循环、热回收于一体的高效、环保、节能、自动化控制的新型锅炉。
其中，煤是循环流化床锅炉的主要燃料之一。
在煤的使用中，煤的粒度是很重要的一个参数，它直接影响到循环流化床锅炉的运行效率、燃烧效果和环保性能等方面。
本文将从煤的粒度对循环流化床锅炉运行方面展开详细讨论。
煤的粒度是指煤的颗粒大小，根据国家标准，煤的颗粒大小可分为8个等级，依次为大块煤、中块煤、小块煤、长丝煤、条煤、末煤、粉煤和微粉煤。
在循环流化床锅炉中，煤的粒度主要分为两种：粉煤和微粉煤。
粉煤的粒径一般在0.01-0.1mm之间，微粉煤的粒径更小，一般在0.01mm以下。
煤的粒度对循环流化床锅炉的运行有着重要的影响，主要表现在以下几个方面：一、煤的粒度对燃烧效果的影响循环流化床锅炉是一种高效的燃烧设备，煤的粒度对燃烧效果有着直接的影响。
粉煤的燃烧速度快，燃尽时间短，但易造成明火燃烧，导致炉膛内温度过高，影响锅炉的安全稳定运行。
而微粉煤的燃烧速度更快，燃烧温度更高，燃尽时间更短，但粉尘颗粒小，极易在风道内堵塞、积灰等问题，同时还存在着爆炸、火灾等安全隐患。
所以，在选择煤的粒度时，要根据锅炉炉型、烟气排放标准和燃烧条件等综合因素进行选择，避免因煤的粒度过小或过大导致的安全问题和燃烧效果不佳等问题。
二、煤的粒度对热传递和热负荷的影响循环流化床锅炉主要通过热传递来完成燃料的燃烧和能量的释放，煤的粒度对热传递有着重要的影响。
粒径较大的煤燃烧时，需投放更多的燃料才能形成稳定的火焰，使得热负荷增加。
而粉尘燃烧时，由于烧面积大，燃烧过程更充分，热传递更快，所以热负荷也相应减小。
不同粒径的煤，其热传递效果也不同，因此，在使用不同粒径的煤时，要根据锅炉的热负荷和燃烧条件等综合因素进行选择，以保证锅炉的高效、稳定运行。
三、煤的粒度对炉膛温度的影响煤的粒度对循环流化床锅炉炉膛内温度有着直接的影响，这是由于煤的粒度大小直接影响到煤的燃烧速度和热传递效果等因素。
煤粒度对循环流化床燃烧影响分析
４ ． １ ６ ×ｌ ０ ７ ． ０ 来自４ ． ３ ３ ×１ ０
７ ． ６
通过 实 验 ，获得 三 ６
煤粒度在加热过程 中达到着火温度的所需要的时间 （ ｓ ）数据表
煤 粒 度颗 粒平 均 直径 （ ｍ） 颗粒 表 面温 度 达到 ８ Ｏ Ｏ ￣ Ｃ Ｏ ． ２ ０ ． ３ ０ ． ５ １ ２
行 参
一
中一 面燃 烧 ，一面 进行 翻腾 运 动 ，这种 燃 烧方 式 区别 于层 燃炉 的燃 烧方 式 ，且 不 同于粉 煤 锅炉 的燃 烧 形式 ， 循 环流 化床 锅炉 的燃烧 属于 一 种沸腾 流 化燃烧 方 式 。结 合试 验 数据 ，综合 分析 煤粒 度对 循 环流 化床 锅炉 的 点火 启动 、锅炉 运行 及 燃 烧效 率 、设 备磨 损 与底 渣粒 径分 布 等方 面 的影响 。
煤粒度对循环流化床燃烧影响分析
陈荣生
摘 要：循环流化床燃烧技术属于一种新型的高效洁净燃烧技术，与其他燃烧方式相 比，循环流化床燃烧技术具备着低 污染、高效率、燃烧适应性广、灰渣 、 能够有效利用等优点，广泛应用于循环流化床锅炉中，在保护环境、节约能源、充分利用劣质煤等方面发挥着重要作用 然而在应用循环流化床技术时，要求煤 粒度 符合 一定 的粒 度要 求 。通 过研 究 发现 ，煤粗度 对 循 环流化 床 锅 炉存 在着较 大影 响 ，主要表 现 在点 火启 动 、锅 炉运 行及 燃烧 效率 、对 设备磨 损 及底 渣粒 径 分布 等 方面 。本 文通 过对 煤 粒度 对循 环 流化 床燃 烧影 响分 析 ，主 张合 理控 制煤 粒度 ，提 高燃烧 效率 ，最 终 为企 业 收获 良好 的经 济效 益
（ 一 ）煤 粒度 对 循环 流化 床锅 炉 点火启 动 的影 响分 析
燃煤粒径对循环流化床锅炉燃烧的影响与分析
用下， 在 燃 烧 室 中沸腾 燃烧 ， 绝 大部 分 未燃 烬 的燃 煤 被 再 循 环
２ ． １ 粗 粒径 对点 火启 炉的影 响
循 环 流 化 床 锅 炉 的点 火启 炉过 程 是 通 过 燃 烧 木 炭 将 底 料
至炉膛， 是一项高效、 环保、 节 能 的洁 净 燃 煤 燃 烧技 术 。 与 其 它
用 燃 煤 为 洗煤 厂 中煤 ， 发 热量达不到要 求 ， 且舍矸石 量较大 ， 燃 煤 虽经过 破 碎 机 破 碎 后 ， 粒度 超 过 １ ３ ｍ ｍ 的大于 ２ ０ ％。 在日
式 中： Ｖ 为煤的干燥无灰基挥 发分 ， ％； Ａ 为 燃 煤 粒 径 中 粒径≤ｌ ｍｍ 煤 粒 的份 额 。 ％。
锅 炉相 比 ． 具 有 以 下技 术优 势 ： 气一固返 混 程 度 小 、 传 热和 传 质 加 热 至 煤 的 燃 点 ， 然后逐渐 给煤 ， 直 至 正 常 燃 烧 的 动 态过 程 。
的速度较 快、 节能等。 主要特点表 现如 下： ① 燃烧稳 定， 温度分 此 过程 的成 败 与 炉膛 底 料 颗 粒 构 成 、 底料静止厚度、 送 风 量 等
热、 受热面磨损以及燃烧 效率的影 响， 并对燃煤粒径给出 了合理建议， 对于提高燃煤利 用率和锅炉热经济性是很有帮助 的。
【 关键词 】 循环流化床锅炉 ； 燃煤 粒径 ； 锅炉燃烧 ； 炉膛
【 中图分类号 】 Ｔ Ｋ ２ ２ ９ ． ６
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ — ２ ０ ６ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ６ － ０ １ １ ０ － ０ ２
量就 可 实现 负荷 的 调 节 。 一般 而 言 ， 循 环 流 化床 锅 炉 的 负荷 调 情况发生 ， 运 行 人 员往 往 会 增 大送 风 量 以保 证 流 化 质 量 ． 这 样
回料系统对循环流化床锅炉的运行影响
粒径 、 料 层差压 以及床层 温度等 手段 来达到循环流化床锅 炉稳 定运行的 目的 。
关键词 ： 循环流化床锅 炉 ； 高温结 焦 低温结 焦； 灰熔点
前言 （ １ ）控 制 床 层 温 度 低 于 变 形 温 度 如果加煤量过多 ， 由于煤粒燃烧不完全 ， 整 循环流化床锅炉是近年来经过不断完 ２ ∞ ℃。我们公 司燃用 的煤种为 Ⅱ类烟煤 ， 个床料合碳量增大 ， 这时一经加大风量 ， 就 善发展起来的 ， 以其优 良的环 保 ＿ 生能 、 优越 其灰分特性如下 ： 会猛烈燃烧（ 爆燃 ） ， 床温上升很 陕， 会导致 的调峰经济性 、良好的煤 种适应性和高效 变形 温度 Ｔ 软 化温 度 Ｔ ２ 半 球温 度 Ｔ ３ 流动温 度 Ｔ 的劣质燃料燃烧 ，以及较高的灰渣综合利 样品 １ １ ３ ６ ４ １ ４ ２ ０ ｌ ４ ５ ０ ｌ ４ ８ ３ 用价值 ，在 国内外相 关行 业得到迅速的普 样品 ２ １ ３ ７ ０ １ ４ ７ ｌ ｌ ４ ９ ３ ｌ ５ ２ Ｏ 及。 哈尔滨石化公司于 ２ ０ ０ ６年安装 了三台 样品 ３ ｌ １ ７ ３ １ ３ ８ ２ ｌ ４ ０ ８ ｌ ４ ９ ８ 无锡锅炉 （ 集团） 股份有 限公 司引进 Ｆ Ｗ 技 术生产 的 ７ ５ ｔ ／ ｈ循环流 化床锅炉 ，型号为 对 于这 样变 化的煤质 ，应控制床温低 整床高温结焦 ，为此 ，在点煤和连 续加煤 Ｕ Ｇ 一 ７ ５ ／ ４ Ｏ ２ 一 Ｍ 。通过 开工之前到几家具有 于 ９ ７ ３ ℃， 否则易造成高温结焦 。 时， 严格控制进煤 的时间和进煤量 ， 要特别 相同类型锅炉的厂家进行学习 ， 以及半年 （ ２ ） 点火初期给煤量的控 制。 当启炉升 注 意 氧 量 和 床 温 的 变 化 ，当 床 温 超 过 Ｏ ３ ｏ Ｃ以后 就可以 ｌ 来的运行 ，了解到锅 炉的结焦是循环流化 温 初期 ，床层温度 达到 ５ Ｏ ５ ｏ ℃，虽经减煤 加风措施 ，床温仍 然上 床锅炉安全 、 稳定和经济运行的最大隐患 。 投煤 。 此时应 间断给煤 ， 并判断是否着火燃 升 ， 此时必须 立即停炉压火 ， 一般 待床 温低 ∞ ℃再启 动。 二、 ． 结焦原 因分析 烧。 我们公司的给煤机为螺旋给煤机 ， 单 台 于 ８ ｌ 结 焦分为高温结 焦和 低温结焦 。 高温 运 行 ， 转数控制在 ３ ％一 ５ ％左右 。 如未燃烧 ， ２ 调 整负荷锅炉负荷运行 时 ， 严格 控制 结焦是由于运行中温度过高 ， 床料燃烧 异 则应立 即停 止给煤 。 床温在允许范 围内 ， 做到升 负荷 先加风后 常猛烈 ， 温度 急剧 上升 ， 当温度超过灰 的熔 （ ３ ） 点火初期控制最低流化风 量。 每次 加煤 ， 降负荷先减煤后减风 ， 燃烧 调节要做 少 量多次 ” 的勤调 节手段 ， 避 免床温 大 化温度 Ｔ ２ 时就会发生高温结焦 ， 一般 的结 点火前 都要 针对 本次所铺 设底料进行最低 到 “ 焦温度都在 ｌ ｌ Ｏ ０ ℃以上 。低温结焦则 是因 流化风量试验 ， 以指导启炉过程 中使用（ 运 起大落 ， 做到 “ 四勤四稳 ” 。 。 我公司 的 ３ 运 行中要加 强监视 返料 的情况 ， 对返 为流 化不 良使 局部物 料达到着 火温 度 ， 但 行中也应按 不低于此风量 运行 ） 此时的风量足以使物料迅速燃烧 ，但 不能 三 台 Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉 的最 低流 化风 量 基本 都在 料器温度是否正 常 ， 若超 出正常值很多 ， 可 充分的沸腾移动 ，致使局部物料温度 超过 ２ ８ （ Ｘ ） Ｏ ｍ ￣ ／ ｈ 左 右 ，投煤温度在 ５ ０ ０ ℃以上 。 能是发生 了二 次燃烧 。此时应加大返料风 Ｆ Ｂ锅炉 ， 应选用 量 ， 提高灰 溶度和灰 的循 环倍率 Ｋ ， 增 高锅 灰熔 点 Ｔ ２ ，如不 及时处理就会 发生结焦 ， 对于燃用燃 料油 升温的 Ｃ 般在 ６ Ｏ Ｏ ℃以下 。如 何控制低温结焦 和 雾化效果好的燃烧器 ，以免 由于雾化效果 炉 的效率 。若炉膛压差过高在 ５ ０ ０ ｐ ｃ ｑ ． 以上 不好而造成未完全燃 烧的燃料油在床层 底 时 ， 返料器温度也会超过正常值 ， 有必要时 高温结焦呢 ？ 如返料器发生 了堵塞 ， ２ 高温结 焦主要 的原 因是 启动过程 和 料上堆积引起的爆燃 ，使床温突然升高形 对返 料器进行放灰 ， 此时应打 开返 料器的排灰阀放灰 ，同时加 正常运行中， 给煤过多过陕未及时加大一 、 成高温结焦 。 三、 启 炉前及运行 中的应对措施 二次风量 ， 加减煤和风时大起大落 ， 风和煤 大返 料风 量。 若仍不能消除故障 ， 则必须停 比例失调 ， 监盘不认真或调 整不 当造 成床 保证 良好的流化工况 ， 防止床料沉积 炉检 修。 料超温 ， 放渣过多造成料层太薄 ， 造成床温 （ １ ） 保证 临界流 化风量 ， 必 须在每次锅 ４在 正常运行 中 ，保证 良好的燃烧工 忽上忽落不稳定 ，返料器 回送 装置返料不 炉启 动前 ， 应认真 检查风帽 、 风室， 清理 杂 况 ， 控 制锅炉出 口烟 气含氧量 不低于 Ｏ ＝ 正常 或堵 塞 ， 运行中热工控制系统不 完备 ， 物 ， 启动 时 ， 最低流化风 量试验 后 ， 应进行 ３ ％～ ５ ％， 合理调整一 、 二次比例使燃烧工 仪表 配置不合 理 ， 测点不足 ， 司炉 盲 目操作 布风均匀试验 。迅速 关闭一次风机 、引风 况 良好 ， 一般一 、 二风 比例为 ６ ： ４左右 ， 保证 机， 打开 人孔 门 ， 确认 床料 面平 正。 ， 又 ｌ Ｉ 平 口 煤的结合充分燃烧 ，以 降低飞灰可燃 等。 ３ 低 温 结焦 主要的原 因是一次风 过小 （ ２ ） 确 保燃烧 系统正常运行 ， 给煤粒 度 物含炭量 ，可防止分离器和返料机构 内发 １ ０ ｍ ｍ 要 求 ，最 大 不 超 过 生二次燃 烧而超温 ，减少机械和化学不 完 和局 部区域故障 ， 在低 于临界流化风量运 符 合 设 计 ０— ３ ｍ ｍ。 随时查看入炉煤粒情况并加强煤控 全燃烧 。根据流化 隋况控制床料压差在正 行 ，点火前 ， 没有 常规 做冷态临界流化试 １ 常范 围 ７ ． ５— ９ ５ ． ｋ ｐ ａ左右 ， 保 证床料在 良好 验， 运行操作心 中无数 ， 在运 行中没有根据 联系 。 （ ３ ） 严格控制料层差压 ， 均 匀排渣 。采 的沸腾流化状态 ， 使 温度均匀 ， 做到配风 适 床层压差值进行分 析和放渣 ，造成料层太 做到 少放 勤放 。 若排出 当， 火焰 中心不偏斜 厚， 造成流化形成泡状状态 ， 局部 区域故障 用 人工放渣要及 时， 五、 ． 结 束 语 系锅炉耐火材料脱落 ，耐火材料大面积脱 的炉渣有渣块应汇报 司炉 ，排 渣结束后排 通过对 Ｃ Ｆ Ｂ锅炉 的结 焦原 因分析 ， 初 落或炉膛 内有异物 ，破 坏高温返料器工作 渣 门要 关闭严密 。定期对 水冷 风室和返料 运行 中应对结 焦的 或锅炉床料流化不 良，还有风帽损坏较多 器风 室进行放灰 。保证 水冷风室和返料器 步总结 出在锅炉启炉 、 方案 ， 保证 了三台锅 炉的运行平稳 ， 未出现 或风帽堵塞 ，渣漏至风室造成风量分配不 小风 室不堵灰 ， （ ４ ） 认真监｝ 贝 ０ 床底部和床 中部温 差 ， 如 结焦现象 ， 为装 置的平稳生产奠定 了基础 。 均。 均会导致物料不能充分流化 ， 床料 超温 参考文献 果温差超出正常范围 ， 说明流化 不正常 ， 下 而结焦 。 ４ 锅 炉 在压 火期 间 ， 很 易造 成低 温结 部有沉 积或结渣 ，此时可开大一次风增大 【 １ １ 路春 美 程世 庆 王永征 《 循环 流化 床锅 焦。 因床料处 于静止状态 ， 如果锅 炉本体及 流化风量 ，并打开热渣管排渣 ；如不能清 炉设备 与运 行》 中国电力 出版社 ２ ０ ０ ３年 ９月 ． 应立 即停炉检修 。 烟、 风挡板 不严密 、 特 别在密 向区漏 风 ， 灼 除 ， 热的床料 中的可燃物获得氧 气 ，便会 产生 （ ５ ） 严格控 制高温 旋风简 下部 和返料 【 ２ 】 岑可法 ， 倪 明江等 《 循环流化床锅 炉理 燃烧 。 由于燃烧 产生的热 量不 能及 时带走 ， 器温度 ，随时调节 返料增压风机Ｉ 向 压力和 论设计与运行》中国电力出版社 ， １ ９ ９ ７ ． 确保返料器工作正常 。 作者 简介 ： 索建刚（ １ ９ ８ １ － ） ， 男， 黑龙 江 在扬 火操作过程 中 ， 煤量加太多 ， 流化风量 风量 ， 四、 运行控 制中注 意的原则 省哈 尔滨 ， 本科 ， 工程 师． 不足也是使局部 区域床料超温而结焦 。
12 物料的粒径分布对循环流化床锅炉水冷壁磨损的影响
物料的粒径分布对循环流化床锅炉水冷壁磨损的影响刘会生，卢 刚（大唐河北发电有限公司，河北 石家庄 050011）摘 要 文章针对循环流化床锅炉所普遍存在的水冷壁磨损问题，对循环流化床锅炉炉内的颗粒粒度分布等进行了计算和分析，验证了炉内的物料粒度分布是导致循环流化床锅炉稀相区水冷壁发生磨损的条件之一，并据此提出了防止水冷壁磨损的相关措施。
关键词 循环流化床锅炉 水冷壁 磨损 粒度1 粒径分布对于循环流化床锅炉运行的重要意义1.1 DG450/9.81-9型循环流化床锅炉粒径分布特征近几年来,通过对河北南网投产保定热电厂和石家庄热电厂6台DG450/9.81-9型循环流化床锅炉的运行实践,我们深刻地体会到，炉内颗粒粒径的合理分布是正确理解循环流化床锅炉运行特性的前提。
在操作条件相同的情况下，炉内整体和局部的流化状态、物料浓度、燃烧、传热特性、磨损特性等均会随着颗粒粒径的不同发生改变。
图1为从现场采集的额定工况下的物料粒度分布。
物料粒径分布0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%0177335671109512251561247846967000筛分粒径(μm)累计质量份额图1 额定工况下物料粒径分布(累计质量份额)可以看出，从回料腿中采集的循环物料的粒径大多分布在335μm以下，根据Geldart颗粒分类法，包含了C、A、B三类颗粒，主要是B类颗粒；而燃煤和排渣颗粒特性相似，大部分属于B、D类颗粒。
因此稀相区的颗粒主要由循环物料组成，粒径分布在335μm以下，主要由177μm粒径的颗粒组成。
密相区的颗粒主要由煤燃烧后的大颗粒灰渣形成，粒径基本上平均分布在0～7mm的较宽的范围。
由于水冷壁磨损最为严重的区域发生在过渡区附近，因此，对水冷壁磨损影响最大的是构成循环物料的颗粒粒径，而密相区的颗粒对耐磨浇注料的磨损影响最大。
1.2煤粒的破碎和磨损对炉内物料分布的影响1.2.1煤粒的破碎煤粒在流化床内的燃烧过程包括：①煤粒的加热和干燥；②热解和挥发分燃烧③颗粒膨胀和一级破碎；④焦炭的燃烧和二级破碎。
煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响
煤粒径对循环流化床锅炉运行的影响煤的颗粒度对循环流化床锅炉运行的影响，如何保证煤的粒度是保证循环流化床锅炉正常运行的主要因素、循环流化床锅炉相比具有燃料适用性广、燃烧效率高、环保性能好、负荷调节灵活、灰渣便于综合利用等优点。
所以，发展利用劣质煤、节约能源、减少环境污染等都具有深远的意义。
煤的粒度对循环流化床锅炉的影响，循环流化床锅炉的燃烧特性是宽筛分的煤颗粒在适当的气流作用下燃烧，在床中一面翻腾运动，一面燃烧，它既不同于煤粉锅也不同于层燃炉的燃烧方式，它是一种沸腾燃烧。
实践证明，煤粒径对循环流化床锅炉点火和启动的影响、运行控制、燃烧效率、风帽及水冷壁等部件的运行均有很大影响。
对点火启动的影响：循环流化床锅炉的点火过程是将锅炉底部物料加热到煤的燃点、到正常燃烧的动态过程，这一过程的成败与流化床底料的高度、配风、给煤等诸多因素有关。
点火操作是既要把床内底料加热至投煤温度，又要控制投煤过程中不爆燃、不超温结焦，然后过渡到正常燃烧，接受热幅射。
从颗粒度来看，启动前，底料中应有足够的细煤粉作为点火材料和底料在低温阶段温升的热源，细煤粉燃烧要求小风量，流化良好，又使煤粉本身以及所发生热量不被风带走过多。
另外，细煤粉受热后温升快，对着火有利，可相应缩短加热到着火减少了热风损失，所以控制好点火床底料及入炉煤的粒度，可大大减少点火启动用燃料，节约能源。
点火时，底料过少，会使床料流化不均度不均匀，使点火困难，甚至局部超温、结焦；床料过高，又会使底料升温缓慢，锅炉点火用油耗加大，同时料层阻力增大能增加，影响经济运行。
因此，点火时底料静止高度一定要保持适当，大量的运行经验表明，底料的静止高度在400～500mm使锅炉点火顺利进行。
在点火初期，底料温度、风温均较低，同样尺寸的颗粒达到沸腾状态的风量要比热态运行时大得多，而少的风量可以减少热风损失，如何缓和这一矛盾，需在操作中具体掌握。
对锅炉运行及燃烧效率的影响：循环流化床锅炉运行时的基本要求就是床料沸腾正常，床温维持稳定，为此，入炉煤的颗粒度一定要有保证，如有大煤块大量进入流化床，会在床体中沉积形成死滞区，破坏正常的流化状态，使炉内温度场不均匀，造成床温过低或过高停炉。
床料粒度对循环流化床锅炉启动的影响(一)
床料粒度对循环流化床锅炉启动的影响(一)1、概述中国华电集团公司石家庄热电厂投产的4台410t/h循环流化床锅炉，是国内目前最大的大型循环流化床锅炉群。
它采用床下风道点火器点火方式，床上油枪起助燃的作用。
锅炉冷态启动时，在流化床内加装启动物料，首先启动风道点火器，在点火风道中将燃烧空气逐渐加热，在通过水冷式布风板送入流化床，启动物料被加热，床温升至550℃之后投入床上油枪。
在床温升到580℃～600℃并维持稳定后，将破碎成0～8mm的煤粒分别由6套给煤装置从前墙水冷壁送入炉膛下部的密相区内燃烧，逐渐提高床温至正常运行水平。
2、问题提出及分析在运行1年多的时间中，4台410t/h循环流化床锅炉经历了多次启动点火。
绝大多数启动中，沿用了停炉后滞留在炉内的旧床料；也有的因停炉原因不同，被迫在停炉过程中排空床料，启动前又加入了筛选后的新床料。
由于这两种启动床料粒度不同，在启动过程中锅炉所表现出的现象也不尽相同：2．1当采用停炉后滞留在炉内的旧床料进行点火时，在启动初期，床内采用微流化状态时，床层压力与床层差压基本相同；随着流化风量的不断增加，床内达到充分流化状态时，床层压力基本保持并略有下降，而床层差压会有很大的变化，下降十分明显。
当向炉内加入新床料进行点火时，在启动初期，床内采用微流化状态时，床层压力与床层差压基本相同，这一点与采用旧床料的现象相同；但随着流化风量的增加，床内达到充分流化状态时，床层压力与床层差压仍没有太大变化，2个参数在数值上依然十分接近，如下表所示：床内工况床料流化风量（Nm3/h）风室风压（KPa）床层压力（KPa）床层差压（KPa）微流化旧1300008.07.06.4新1300008.06.96.4充分流化旧1700009.06.53.5新1700009.06.56.02．2采用旧床料进行点火的情况下，依靠床下风道点火器床温上升到550℃左右时，床温上升速度就会变得很慢，为了达到580℃的最低投煤温度有时需要1小时左右，但烟气温度相对水平比较高，这时为了提高床温一般要加大床下风道点火器出力并适当减少流化风量，不过点火风道壁温也会相应上升，接近耐火材料承受温度；采用新床料点火时，依靠床下风道点火器床温一般比较容易就提高到620℃左右，点火风道壁温在较大的流化风量下也容易控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
床料粒度及组成对循环流化床锅炉设计的影响床料粒度及组成对循环流化床锅炉设计的影响------------------------------------------------------------------------------------------------ 杨励丹鲍亦令张子栋吴文渊别如山刘晓阳越明泉 [哈尔滨工业大学动力工程系 ] 2003-06-30前言循环流化床（CFB）锅炉技术是从化学工业领域移植过来的。
锅炉所用的床料，其粒度组成与化工中常用的催化裂化剂有很多不同，本文仅对床料的几何尺寸对循环流休床锅炉的设计略作分析，提出以煤灰为床料的循环流化床锅炉采用低倍率循环的条件及必要性。
一、分层流化现象流化床锅炉用的料粒径一般是不均匀的，目前设计中沿用平均粒径的概念即用某一当量粒径来代表宽筛分粒子群的行为。
我国工业锅炉计算方法中采用重量平均径欧美诸国多用比表面积平均径（或称调和平均径）。
对于由机械破碎而成（不是用不同粒径的煤掺混而成）的0－8MM的煤粒比表面积平均约为1－1．5M床层空截面流速大于临界流化速度UMF，（床层才可能流化，空截面流速大于粒子的终端速度）粒子就可能被气流带出炉膛。
对烟煤子在30及85烟气流中及计算值列于表1。
表1．烟煤粒子的流化特性我国鼓泡流化床锅炉已有丰富的经验。
通常热态空截面流速约为4M／S自表1可见，恰能使8MM的粒子处于临界流化床状态。
而此时已达到0．75MM粒子终端速度。
可见，用任何一种平均粒径都不能代表宽筛分离子群的行为通过对宽筛分物料流化现象的实验和理论分析，我们于1983年提出了宽筛分物料分层流化的概念，即在流化过程中，床粒粒径沿床层高度产生分层，由于自下而上的气流的淘洗，，细粒子趋向床层的上部，大粒了沉向布风板形成分层流化，为改善底部大粒子的流化，我们提出风帽布置与床料粒径组成有关的设计方法，（2）通常可使布风板底部风速提高1．67－2．86倍，从而使最大粒子直径提高到12MM左右。
对于灰粒作床料的流化床锅炉，灰粒的尺寸源于给煤粒度。
即使将风速提高到6M／S热态时也只能使粒径1MM左右的粒子进循环，而较大的粒子仍只能在床底部作鼓泡流化。
有人认为，循环流化床锅炉内不存在鼓泡流化状态，只要存在鼓泡流化状态就是循环流化床锅炉，这种看法是错误的。
我们在金州热电厂75T／H次高压循环流化锅设计方案论证会上已明确指出，以灰粒作床料的循环流化床锅炉，炉膛下部存在鼓泡流化区域。
1991年美国出版的《循环流化床锅炉设计与运行》（3）一书第二章（流体力学）中也指出，循环流化锅炉内床料粒子在不同的部位处于不同的流体力学区域，二次风以上为快速流化区，二次风以下为湍流或鼓泡流化区。
可见，不论是鼓泡化床还是循环流化床锅炉，只要是使用宽筛分的物料作床料，都存在分层流化现象。
二、床料的选择：国外发展循环流化床锅炉，主要是为了降低燃煤锅炉SOX及NOX的排放，即所谓清洁燃烧。
在床内添加石灰石，通过下述化学反应，使烟气中的CO2及SO3开成固体的CASO4随床料排出，达到床内脱硫的目的。
CaCO3 ---- CaO+CO2↑CaO +SO2+1/2O2 ---- CaSO4↑根据美国近几年循环流化床锅炉的实际运行情况（4），为使脱硫效率达到90％，钙硫摩尔比约需2至3，如石灰石中碳酸钙纯度能达到90％，从上述二式可算出，对含硫S ＝3％的煤，每燃用一吨煤，理论上需添加208至312公斤石灰石，对美国一台100T／H高压循环流化床锅炉的实地考察发现，其实际耗煤量及石灰石耗量统计平均值分别为14T／H及4．5T／H石灰石给入率约为给煤率的30％其燃煤及石灰石成分为：煤Cγ Hγ Oγ Nγ Sγ Wγ A QYdW57．1 4．0 6．2 1．1 2．6 15．1 13．9 19220KJ／Kg石灰石：碳酸钙碳酸美氧化硅水分CACO3 MGCO3 SIO2 H2O89％ 1．7％ 7．3％ 2．0％自“循环流化床燃烧技术的分折”（5）中的数据可算出，对于低硫低灰分的煤，石灰石给入率为给煤率的4．9％，对高硫高灰分的煤，此值为23．6％。
对一个装有2台220T／H循环流化床锅炉的电厂，如年运行8000小时，参考上述实例，每年消费石灰石将达15万8千吨，可见石灰石的耗量是很大的。
了既达到脱硫的目的，又节约石灰石，必须在锅炉运行中根据烟气分折的结果，随时调节石灰石的添加量。
这样大量的石灰石在电厂内的破碎筛分、输送、存储、给料等均为一系列实际的工程问题，如电厂设计时未考虑石灰石加料系统，以后再加装也非易,可见选择石灰石或选择灰渣作为床料，对锅炉及电厂设计有非常大的区别，对一个实际以灰渣作为床料的锅炉，临时在炉前加一些石灰石以研究其脱硫效果，是没有实际意义的。
目前国内的循环流化床锅炉电厂，均未考虑石灰石加料系统，实际上锅炉是以灰渣作床料，这一特残的国情使我国的锅炉设计与国外的应有所不同。
NOX排放量与燃烧温度有直接的关系。
燃烧温度高于850－9000C以后，NOX排放量急剧增加，由于循环流化床的燃烧温度比煤粉炉及;链条炉低很多，加上分级送风，可使NOX 排放量进一步降低，从这一方面看，只要采用流化床燃烧技术，不论采用何种床料，能级使NOX排放量大大降低，起到保护环境作用。
三、床料粒径与循环倍率1、美国电力研究所先进动力系统部的一篇题为“循环流化锅炉”（6）的研究报告指出，高倍率循环流化床锅炉的床料一般应属于盖达尔特粒子分类A组。
Geldart A组粒子室温下的平均粒径为d≤225／（PS－PF）式中d--半径umPS/PF-- 粒子及气流的密度g／CM3当时，ps＝1.28-1.6g/cm时， d=176-141um2.原德国鲁奇公司循环流化床锅炉的主要研究者，现瑞士苏黎士工业大学的罗萨瑞（ROTHAR REH）教授在《瑞士化工》上发表的一篇论文（7）给出了各种气固条件下的粒子特性相图，从该图可推出可用于循环流化床的物料最大的阿基米德数为10000按循环流化床的烟气工况可折算出最大粒径为1．69MM，此时的热态操作风速约为9M／S。
3．文献（3）指出，对于高于倍率循环流化床锅炉，操作风速与粒子终端速度的比值应为2。
文献8中给出了不同物料的终端速度的曲线图，按操作风速求得的物料粒径列于表2。
4、美国鲁霍夫，格林电厂循环流化床锅炉运行规程（1990）规定的石灰石粒度列于表3。
表3鲁霍夫格林电厂石灰石粒径5、CaoS 与SO3反应之后，在碳酸钙的表面形成一层致密的硫酸钙，阻碍SO3进一步与粒子核心的钙反应造成石灰石耗量增高。
粒径愈大，残留的钙核心愈大，从降低石灰石耗量考虑，采用小粒径的石灰石也是合理的。
综上所述，循环流化床锅炉所用的石灰石粒径是很小的，最大粒径约小于2MM 。
对于以石灰石为主要床产的循环流化床锅炉，给煤流量占循环床料流量的2．5％以下（循环倍率大於40时，）文献6指出，给煤粒度对循环流化床锅炉的性能影响不大，国外的一些广告性资料也经常指出循环流化床锅炉对给煤粒度要求不高，但对于石灰石粒径的严格要求避而不谈，对以煤灰粒为床粒的循环流化床锅炉，如果也照搬国外的技术广告，对给煤粒度放得很宽，将使锅炉运行带来极大的困难。
实际上，国外对循环流化床锅炉燃煤的粒度也是有限制的。
芬兰奥斯龙公司循环流化床锅炉燃用优质煤时的粒度要求列于表4。
表4 芬兰奥斯龙公司循环流化床锅炉燃煤粒度组成荐值。
可见，循环倍率与床料粒径有紧密的关系，要采用高循环倍率必须用细床料粒子，如采用煤灰作床料，煤粒直径分布为0－8或0－10MM，只能采用低循环倍率。
四、床料粒径与循环流化床锅炉结构布置燃料在密相区中放出的热量一部分由烟气带出炉膛，其余部分由炉内布置的埋管吸收，或由循环物料将其转送入炉膛上部，由稀相区的受热面吸收。
如放热量和吸热量不平衡，则将引起炉温过高而结渣或炉温过低而熄火。
如炉内不布置埋管，密相区放出的热量主要靠循环床料带出，如分离器直接布置在炉膛出口，则回送循环料的温度比炉膛温度低得不多（一般约10－20℃）因此必需有较大的循环物料流率才足以控制密相区床温，即必需采用较高的循环倍率。
如以煤灰作床料，很难达到高循环倍率，如按高循环倍率设计，可能因锅炉运行时密相区床温过高而限制给煤量的增加。
造成锅炉不易达到设计出力。
如炉内布置埋管，则密相区放出的热量可由埋管管吸收一部分，如分离器设在过热器中间或后面，则分离下来的循环物料温度比炉膛温度低得多，一般低100至2000C单位重量循环物料的携热能力加大。
因此，从炉内放热条件看，也可选用较低的循环倍率。
国外的设计者十分耽心埋管的磨损问题，实际上只要掌握了埋管磨损的规律，合理设计布风板及埋管的结构，磨损问题并非传闻的那样可怕。
我们设计的低倍率循环流化床锅炉埋管磨损均十分轻微。
例如，金州热电厂的75T／H低倍率循环流化床锅炉，运行3000小时后实测最大埋管磨损厚度不大于0．1MM，锅炉出力充足，并有明显的超负荷能力。
结论：1、锅炉设计时应根据所用的床料选取循环倍率或携带率。
2、以粒径为0－2MM的石灰石或沙粒作床料粒的循环流化床锅炉，可以采用较高的循环倍率或高携带率。
3、以粒径为0－10MM的宽筛分灰粒作床料的循环流化床锅炉不宜采用高循环率或高携带率。
参考文献：1杨励丹、贾璐、吴少华“沸腾炉中宽筛分物料的分层流化”，工程热物理学报。
V0145，1984 P85－902、杨励丹温景荣约塞夫，梅JENOTESTEIN，向哲愚，DESIGN CONSIDERATION FOR LIGNITE －BURNING FIUIDIZED BED CONBUSTION BOILERS IN CHINA 美国费城第七届国际流化床燃烧会议论文集，第二卷 P．637－643 1982。
3、Probia Bsdu S A Fraser Circnlating Fluidized Boilers Design and Operations Butterwoeth Heinemann 19914、励励丹，建议发展低倍率循环流化床锅炉电工信息与建议1991年第一期及第二期中国电工技术学会主办。
5、Analysis of Cironlating Flnidized Bed Combustion Technology 日本《燃料协会志》第66卷，第五号1987。
6、Joseph Yerushal,i Circuidized Bed Boilers ERRI Advanced Power S ystem Divushalmi 19807、Lothar Reh Verfarenstevhnik Feststoffe bei Hohen Temperaturen Stand und Moglichkeiten SWISS CHWM1988no 3.p 21-428、Rresent Status of Fluidized Bed in Japan 日本《锅炉研究》，1982年2月NO．333．。