循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响
浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略

浅析循环流化床锅炉燃烧效率的影响因素与调整策略摘要:循环硫化床锅炉作为环保型的锅炉,当前已被大部分企业所广泛应用。
主要源于其燃烧实用性强、效率高以及污染少等优点,但是基于诸多因素的影响,会影响其燃烧效率。
基于此,本文阐述了循环流化床锅炉燃烧及其应用特征,对循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素及其调整策略进行了探讨分析。
关键词:循环流化床锅炉;应用特征;燃烧效率;影响因素;调整策略循环流化床锅炉燃烧是燃料通过给煤系统进行燃料输送过程,进入炉膛中,送风又有一次风和二次风之分,部分还有三次风。
布风板下面可以将一次风送入燃烧室,目的是保证料层流化;二次风沿燃烧室高度分级多点送入,目的是供给燃烧室的氧气,让燃料能够充分燃烧;三次风则是为了强化燃烧。
一、循环流化床锅炉应用的特征循环硫化床锅炉应用的特征主要表现为:(1)循环硫化床锅炉的优点。
相对于其他炉型而言,循环硫化床锅炉燃烧的适应范围广,使得一些劣质燃料也能燃用,而这一点,一般燃烧方式是做不到的。
此外,循环硫化床锅炉负荷变化具有较强的适应性。
只要在炉内加吸收剂(石灰石、白云石)即可降低烟气中SO2含量,从而减少污染气体的排放量,这样不仅能达到环保效果,还能够提高灰渣的综合利用率,以及避免锅炉受热面受到严重腐蚀。
(2)循环硫化床锅炉的缺点。
主要表现在:第一、相对于煤粉炉而言,循环硫化床锅炉的热效率比较低,造成这一结果的原因较多,主要包括:在使用的煤粉上,相对于循环硫化床锅炉而言,煤粉炉所用的煤粉要细得多,而燃料往往只有越细才越容易燃尽,因而使得机械不完全燃烧热损失增加;就炉膛的温度来看,相对于煤粉炉而言,循环硫化床锅炉的温度太低,这就使得燃料很难着火,即使着火也难以完全燃烧,造成化学不完全燃烧热损失增加。
第二、循环硫化床锅炉采用了高压风机来克服布风板和料层的阻力,造成风机增加电耗量,受热面遭受磨损,炉膛内部烟尘沉积太多。
二、循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素1、煤质影响因素。
循环流化床锅炉运行优化
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循环流化床锅炉运行优化摘要:循环流化床燃煤电站锅炉作为一种节能、高效的新一代燃煤技术,在流化状态下,煤种的燃烧效率高,在炉内具有脱硫、脱氮等特点,这样的优点使得大型循环流化床燃煤电站锅炉获得了迅速发展。
循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。
循环流化床锅炉(CFB)具有良好的低温燃烧特性,燃烧效率高,负荷调节方便,污染排放小等优点,近年来得到了快速发展,并在电厂生产中得到了广泛应用。
但是在实际应用过程中受多种因素的影响,无法充分发挥其优势,尤其在节能方面。
所以,如何节约能源,提高锅炉效率,是我们要探讨的问题。
关键词:循环流化床锅炉;磨损;腐蚀;爆管引言:循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术,具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点,它在节能环保方面具有很大的优势,对我国当前的节能低碳具有重要意义。
然而,我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题,需要不断优化。
1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合,使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙,加之在燃烧室不同部位分部送风,使N0x生成量较少,从而实现炉内脱硫脱硝。
从锅炉设计和实际使用效果来看,大型循环流化床锅炉S02和NoX排放能够满足严格的环保排放标准要求。
(1)炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点,设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型,将主要受热面集中布置在炉膛内,利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面,以提高热效率,降低床温,避免床层结焦和水冷壁发生沾污。
运行情况表明该炉型起到了上述作用。
但此设计带来的负面效应却超出预期,集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。
(2)管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180mm,二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90mm。
由于炉内受热面节距变窄,导致后部受热面烟气流速升高;过热器管排缺少夹马固定;管排膨胀量计算不准确;穿墙管直接与水冷壁浇注在一起,膨胀力全部由水冷壁承担,使得管束无法自由膨胀。
循环流化床锅炉运行问题分析及节能
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循环流化床锅炉运行问题分析及节能降耗优化探究马守财1,闫星磊2(1.晋能孝义煤电有限公司,山西孝义032300;2.山西世纪中试电力科学技术有限公司,山西太原030001)摘要:以某厂480t/h 循环流化床锅炉为例,列举了该锅炉运行中出现的问题,其中包括飞灰及底渣含碳量较高、燃煤粒度控制不合理、锅炉特征量监测不可靠、滚筒冷渣器排渣困难等,结合实际运行参数,提出了合理调整锅炉一、二次配风,合理配比入炉燃煤粒径,加强锅炉特征量测点维护工作,燃烧优化调整等相关措施,使锅炉能够长期安全、稳定、经济运行,为同类型锅炉节能降耗减排工作提供了有效参考。
关键词:循环流化床锅炉;低渣含碳量;燃煤粒径;燃烧优化调整;节能降耗中图分类号:TM621.2文献标志码:A文章编号:1671-0320(2022)06-0047-050引言随着国家“双碳”政策的推出,发电企业节能降耗减排工作成为“双碳”政策的重点工作。
循环流化床CFB (circulating fluid bed )锅炉凭借燃烧效率及燃料适应性优势在我国火力发电行业中占据重要地位[1]。
近年来,我国在超临界CFB 锅炉技术领域取得十分显著的进展,标志着我国自主研发的大型燃煤CFB 锅炉从制造到投产运行技术居世界领先水平[2],但超高压机组480t/h CFB 在役机组还较多,本文将针对某厂480t/h 循环流化床锅炉在运行过程中出现的典型问题进行节能降耗优化探究。
1设备及系统简介某电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的480t/h 循环流化床锅炉。
锅炉采用中间排渣方式,配套3台出力为30t/h 的滚筒冷渣器,灰渣比为1颐1,前墙给煤方式,低温动力控制燃烧技术。
系统流程如图1所示。
输煤系统:输煤系统对于CFB 锅炉是最重要的组成部分,分为输送、破碎、筛分等3个过程,将合格的燃煤粒度输送至煤仓通过给煤系统进入炉膛密相区进行燃烧,其燃煤颗粒在一、二次风的作用下与空气产生气固两相流态化破碎燃烧过程,燃煤粒度越小,燃烧速度越快越充分。
循环流化床锅炉使用说明书
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ZK-35/3.82-M循环流化床锅炉锅炉使用说明书20-96-0一、循环流化床锅炉简介二、锅炉首次点火启动应具备的条件三、锅炉对燃煤的要求四、锅炉首次点火启动五、锅炉运行中的监视与调整六、锅炉常见故障处理一、循环流化床锅炉简介煤的循环流化床燃烧是近十几年来发展起来的一种新型燃煤技术,是对传统的炉排炉和煤粉炉的一个重大革新。
它对各类煤种的燃烧适应性好,可以有效地燃用褐煤、各类烟煤和无烟煤,也可燃用如树皮、木屑、油页岩、石煤和石油焦等劣质燃料,同一台锅炉甚至可以同时燃用多种然料。
循环流化床锅炉可以通过添加石灰石进行比较简便的炉内脱硫处理,而一般的尾气脱硫技术费用昂贵,难于推广应用,循环流化床燃烧为高硫煤的合理燃用提供了途径,由于燃烧温度低,其NO x排放亦低。
流态化,是指两种不同形态的物质,因相互之间运动速度的不同而造成的一种特定运动状态下的体系。
对于煤燃烧系统而言,主要是指固体颗粒和空气。
这种特定的状态,是指固体颗粒群体在气体作用下具有流体的一些特性,就是流态化。
各种流化床燃烧锅炉,差别主要是燃烧系统,尾部对流受热面与常规锅炉没有根本的不同。
循环流化床燃烧系统主要包括:炉膛、气固分离器和返料器这三个关键部件。
与鼓泡床相比,循环流化床炉膛截面尺寸较小,燃烧分布在整个炉膛容积内,因此炉膛温度上下均匀;炉膛下部仍有一个密度较高的密相区,但不设置埋管受热面,避免了鼔泡床埋管磨损严重的问题;由于炉膛截面尺寸较小,锅炉启动点火更加容易;炉膛上部四周布置水冷受热面,磨损情况比埋管大为改善;燃烧所需一、二次空气分级供入,强化了炉内物料掺混,物料与空气接触更加强烈、均匀,有利于燃烧,同时可使NO x生成进一步减少;被烟气携带出炉膛的物料被一、二级分离器分离后经返料器进入炉膛,物料如此反复循环反复燃烧,排出锅炉的灰、渣含碳量较低,锅炉燃烧效率和热效率较高、煤耗较低;而由于采用上下基本均匀的流化风速,在降负荷运行时,风速降低的裕度大,负荷变化可超过0.4:1,锅炉负荷调节范围较宽;由于进入炉内的煤只占炉内高温循环物料量的5%左右,煤进入炉内很快着火燃烧,锅炉煤种适应性很广。
循环流化床操作规程
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循环流化床锅炉,顾名思义,一要流化,二要循环。
流化不正常,锅炉无法运行,不循环或循环量少,就会导致锅炉出力达不到。
在循环流化床锅炉的运行中,床温、风量、燃料粒度、料层厚度和返料器温度的控制是几个最为关键的参数。
从根本上来讲,就是调整锅炉的物料平衡和热量平衡一致。
一、床温的控制:1、床温是通过布置在密相区各处的热电偶来检测的,一般床温控制在900±50℃,调整方法有三种:1)调整一、二次风量的搭配送入炉膛的风量是由实际燃料成分决定的,控制流化床温密相区的温度,可以通过调节一、二次风配比来实现。
密相区的温度高低是由密相区的燃烧份额决定的。
由于一次风由密相区送入,一次风比例控制密相区燃烧份额,调节一、二次风比例,可有效控制密相区燃烧份额,从而有效控制密相区的温度。
具体来讲,当一次风比例增大时,更多的颗粒被抛向床层上方离开密相区,使密相区的温度降低。
一旦因断煤造成床温下降,立即减小一次风量,可减缓床温的下降。
有时,在运行中给煤粒度过大,会造成密相区温度升高,运行人员往往采用加大一次风量,减少二次风量,总风量不变,来平抑床温。
否则,容易造成大颗粒沉积,由于此时燃烧效率不高,投煤量相对该负荷较大,因此,容易造成过热蒸汽超温现象。
由此看来,保持合理的燃料粒度,更有利于床温较好的控制。
2)风量不变调整给煤量锅炉在正常运行时,负荷确定以后,风量一般不变,床温的波动,可以通过改变给煤量来调整。
当煤质变化不大时,用“前期调节法”来控制,即床温有上升或下降的趋势时,提前控制给煤量适应床温的变化,调整的原则少调、勤调,使床温控制稳定。
当煤质变化较大时,用“冲量调节法”,应及时调整给煤量,保证输入热量不变,采取瞬间多量增加或减少给煤量,先控制住床温下降或上升的趋势,再稍加调整,使床温控制稳定。
3)控制循环灰量在循环流化床锅炉密相区内不布置受热面,循环流化床锅炉密相区的放热靠循环灰来吸收。
在密相区内,燃料燃烧放热,其中,一部分用来加热新燃料和空气,其余大部分热量必须被循环物料带走,才能保证热量平衡,保证床温的稳定。
浅谈二次风在锅炉运行中的作用
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浅谈二次风在锅炉运行中的作用二次风对循环流化床锅炉安全性的影响二次风是从炉膛四周加入炉膛燃烧室的强冲空气流。
二次风的主要作用是补充燃料燃烧所需的空气量并加强物料的返混,适当调整炉内温度场的分布,使烟气温度分布更均匀。
在循环流化床锅炉的运行中,能通过调整一、二次风的配比有效的调整锅炉的负荷,能有效的控制燃烧份额的变化。
在循环流化床锅炉的下部,即密相区中,物料的流化形式基本上处于湍流流化状态,在炉膛中上部,即稀相区才逐步过渡到快速流化状态。
由于二次风量的加入,二次风喷嘴以上烟气流速显著提高,使更多的物料参与炉内与炉外循环,使较多温度低的循环物料返回密相区,在密相区吸收热量,带走燃烧释放的热量,在炉膛中上部与水冷壁进行热交换,提高传热系数和传递能量,维持密相区床层温度,使锅炉负荷上升。
在我厂锅炉运行初期,由于排渣不畅,将一次风加大运行,为维持合理的过量空气系数,二次风控制在110000Nm3/h左右运行。
由于二次风量较小,密相区燃烧份额减少,稀相区燃烧份额增大,且上部物料浓度增大,不仅加剧了上部水冷壁磨损,而且造成了布置在炉内的过热器超温严重,成了威胁机组长周期安全运行的隐患。
同时,由于助燃的二次风量不足,使锅炉高温分离器内存在严重的后燃现象,即部分可燃物在高温分离器内燃烧,导致分离器出口烟气温度升高,出入口温差增大,煤粒度变化时,旋风分离器出口温度达1000℃,温差甚至达到80℃左右。
煤的后燃导致烟气温度上升,使得烟气对尾部对流受热面传热量增加,锅炉减温水量增大,严重影响了受热面的安全。
发现这些问题后,对锅炉作了如下调整(1)运行中在保证流化的前提下,尽量降低一次风,增大二次风。
根据煤质及时做出调整,发现煤的粒度较细的时候,及时调整一、二次风的配比,增大二次风的比例,加大密相区燃烧份额,降低上层物料浓度,减少磨损。
在调整中,二次风最大可占总风量的45%。
(2)试验表明,循环流化床锅炉存在核心贫氧区,这是造成后燃的重要原因。
二次风配风方式对锅炉燃烧优化的影响
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二次风配风方式对锅炉燃烧优化的影响李石湘(湖南湘潭电厂,湖南湘潭411102)摘 要 结合工作实际,分析了锅炉燃烧工况存在的问题,指出锅炉运行调整中二次风调整的重要性及需要注意的问题,得出了对运行调整具有指导意义的结论。
关键词 锅炉 燃烧调整 二次风 配风方式0 前 言 湘潭电厂1,2号机组锅炉型号为H G1025 18.22540 5402WM10,其燃烧器是在引进CE技术的基础上进行改进设计的,在燃用无烟煤及劣质贫煤上有其独到之处,经近几年的运行经验表明,其着火稳定性、低负荷稳燃、飞灰的燃尽度等性能均表现突出,是燃烧性能比较好的锅炉产品。
但是,现场经验表明,锅炉在运行中,冷灰斗的掉粉对锅炉的配风十分敏感,也就是说:锅炉的配风变化对炉膛中的托粉作用有很大的影响。
特别在低负荷情况下,这种影响更加突出,如不注意,则对机组的煤耗率影响很大,由于一般锅炉的炉渣损失未纳入小指标体系作动态考核,故这种影响往往还不易察觉。
为此,该厂对燃烧器的运行特性进行了分析调整,调整前后机组的供电煤耗率至少下降了3g k W·h以上,取得了明显的效益。
1 调整前的运行情况 图1为调整前锅炉低负荷运行的典型配风图,其长度是表示该风门的开度百分数。
综合分析其特点是:锅炉二次风箱风压过低;二次风小风门开度小,总二次风量过小;二次风速低,刚性差;而周界风、A,B层的腰部风开度未控制。
使得燃烧器配风不合理。
同时,锅炉的一次风量相对较大,锅炉负荷从高降到低,一次风压不变,完全由二次风变化来调节锅炉出口氧量。
图1 调整前锅炉运行配风方式1.1 炉的风量配置不理想,一次风率严重偏大:按风机的性能曲线分析,在300MW负荷下,炉的一次风率约为38%,远大于设计值。
特别是在低负荷下,习惯的操作办法是不减一次风量,而主要减小送风机的风量,即减小送风机动叶开度,同时还关小各二次风小风门,使得送入炉膛的二次风既无刚度,又无足够的风量(例如在180~200MW负荷时习惯上是维持送风机出口风压1kPa左右,二次风箱风压力200~400Pa,这时二次风的实际风速过低,明显地不利于燃烧的稳定)。
循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用
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循环流化床锅炉运行燃烧调整过程中一二次风的合理运用发表时间:2019-10-30T11:01:59.813Z 来源:《当代电力文化》2019年10期作者:闫晋[导读] 对循环流化床锅炉一、二次风的运用进行分析。
山西平朔煤矸石发电有限责任公司,山西朔州 036000摘要:循环流化床锅炉的常规运行理论是,一种悬浮的颗粒状固体物料借助空气向上流动,在流动过程中燃烧发热,受热面吸收悬浮物放热维持燃烧温度。
在煤质发生变化时,提高了对流化床燃烧调整的要求,为了保持机组能够在稳定经济的环境下运行,本文对循环流化床锅炉一、二次风的运用进行分析。
关键词:循环流化床锅炉燃烧调整一二次风控制1、锅炉系统介绍锅炉型号:SG-1060/17.5-M802锅炉型式:亚临界中间再热,单锅筒自然循环、循环流化床锅炉本锅炉是上海锅炉厂有限公司在引进、吸收法国ALSTOM公司循环流化床锅炉技术的基础上,运行了ALSTOM公司验证过的先进技术以及本公司设计、制造、运行的经验,进行本锅炉的全套设计,在燃用设计煤种时,锅炉能够在定压60%~100%额定负荷范围内、滑压50~100%额定负荷范围内过热器出口蒸汽保持额定参数,在燃用设计煤种或校核煤种时,在35-100%额定负荷范围内锅炉能够稳定燃烧。
锅炉采用岛式布置、全钢结构、紧身封闭,支吊结合的固定方式。
锅炉采用单锅筒自然循环、集中下降管、平衡通风、绝热式旋风气固分离器、循环流化床燃烧方式、风水冷流化床冷渣器和滚筒冷渣器相结合,后烟井布置对流受热面,过热器采用3级喷水调节蒸汽温度,再热器采用外置床调节蒸汽温度为主,事故喷水装置调温为辅。
炉后尾部布置一台四分仓回转式空气预热器,直径10.3m,一二次风分隔布置,一次风分隔角度为50°锅炉燃烧系统由四台给煤机布置在炉膛两侧,每一侧设置2台,连接炉前煤仓和落煤管,根据锅炉负荷要求的燃料量将破碎后的燃煤输送到落煤管进口,每台锅炉共设置12个给煤口,技改后将分别设置在两侧墙的4个给煤口进行封堵,目前只剩下8个给煤口分别设在4根回料腿上。
循环流化床锅炉机组中引风机

循环流化床锅炉机组中引风机、送风机、二次风机上的应用循环流化床锅炉技术是近几十年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃煤技术。
循环流化床技术是目前最成熟,并已商业化应用的洁净煤燃烧技术,在燃用劣质燃料和污染物控制方面有着独特的优势。
国际上这项技术在电站锅炉,工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦给规模的大型循环流化床锅炉发展。
国内在这方面的研究、开发和应用也是方兴未艾。
由于流化床较高的燃烧效率,且具有较经济的脱硫效果,在能源、环境问题日益突出的今天,已有大量的循环流化床锅炉的应用投入运行或正在制造之中,可以预见,未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
循环流化床锅炉的特点之一是风系统复杂,风机种类多,投资高,运行电耗高。
因此在循环流化床锅炉的风机上应用变频调速设备能够降低机组的厂用电率,而且由于变频器调速所具有的优良特性,其应用可为锅炉机组的自动化控制打下设备基础,从节能与运行管理上降低机组运行成本。
1、循环流化床机组烟风系统介绍循环流化床锅炉系统通常由流化床燃烧室(炉膛)、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成。
循环流化床锅炉系统通常由燃烧系统和汽水系统所组成,燃料在锅炉的燃烧系统中完成燃烧过程,并通过燃烧将化学能转变为烟气的热能,以加热工质;汽水系统的功能是通过受热面吸收烟气的热量,完成工质由水转变为饱和蒸汽,再转变为过热蒸汽的过程。
循环流化床锅炉的烟风系统是循环流化床锅炉的风(冷风和热风)系统和烟气系统的统称。
循环流化床锅炉的风系统主要由燃烧用风和输送用风两部分组成。
前者包括一次风、二次风、播煤风(也称三次风),后者包括回料风、石灰石输送风和冷却风等。
引风机的作用是把燃料燃烧后所产生的烟气从锅炉中抽出,并排入大气。
循环流化床锅炉的一次风是经空气预热器加热过的热空气,主要作用是流化炉内物料,同时提供炉膛下部密相区燃料燃烧所需要的氧量。
一次风由一次风机供给,经布风板下一次风室通过布风板和风帽进入炉膛。
循环流化床锅炉上二次风系统增加吹扫风与膨胀节的技术改进与意义
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循环流化床锅炉上二次风系统增加吹扫风与膨胀节的技术改进与意义摘要:二次风系统来自四分仓回转式空气预热器的左、右两路二次热风,经二次风风量测量装置后,再分两路分别进入炉膛下部裤衩之间的夹弄及左(右)侧墙的二次风分风道,最后经过34 个支管分上下两层进入炉膛,由于#1、#2锅炉炉后上二次风系统在运行时存在支管距离过近、布置的过于曲折等缺陷,及热二次风管的上下俩个金属膨胀节不能完全吸收锅炉的热膨胀量,锅炉热态膨胀向下150mm,向后膨胀30mm,现有的金属膨胀节不能完全吸收锅炉的膨胀量,应力不能完全消除,造成热二次风管道根部焊口拉裂的现象,本文将结合调兵山电厂的二次风系统的机理、结构、技术参数、技术特点等具体情况,提出一些具体的技术改进方案,大大提高了工作效率并降低了成本!关键词:二次风系统;上二次风管道;循环流化床;膨胀节一、二次风系统简介1、锅炉炉后上二次风系统简介来自四分仓回转式空气预热器的左、右两路二次热风,经二次风风量测量装置后,再分两路分别进入炉膛下部裤衩之间的夹弄及左(右)侧墙的二次风分风道,最后经过34 个支管分上下两层进入炉膛,其中前后墙各布置4 个、二侧墙各布置4 个、裤衩管内侧各布置9 个。
各支管的风量调节由风道上的调节风门总量控制,因而支管上不设调节风门,仅在上层二次风各支管上设置关断风门,当锅炉低负荷时,视具体情况关闭上层二次风,调节燃烧风量。
另外,从二次冷风道引出一部分冷风,作为8 个回料腿落煤管的密封风。
二次风道至石灰石输送管道之间设置吹扫风道,分4 路进入位于回料腿的石灰石喷入口处。
在石灰石系统投运前,打开吹扫风阀门,对石灰石输送管道进行吹扫,确保石灰石顺利输送,当石灰石输送风机启动后,关闭吹扫风阀门,结束吹扫。
2、锅炉炉后上二次风管道膨胀节简介二次风道对称布置于锅炉中心线,该段管道除预热器引出段为矩型截面外,其余均为圆型管道。
在管道上布置了大量的膨胀节用于吸收主要为向下位移的三维膨胀量,并在该段管道上设计了流量测量装置。
循环流化床锅炉运行的五个调整
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循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉不但在结构上有所不同,而且在其燃烧方式和调节手段也有自身的特点。
循环流化床锅炉正常运行调整的主要参数除了汽温、汽压、炉膛负压之外,还应重点监视床温、床层压力、炉膛压差、旋风分离器灰温、旋风分离器料层高度、冷渣器工作状态、布风板压力、渣温、排渣温度等。
第一:床温控制床温是循环流化床锅炉需要重点监视的主要参数之一,床温的高低直接决定了整个锅炉的热负荷和燃烧效果,这是由床温是循环流化床锅炉的特点(动力控制燃烧)所决定的。
根据燃用煤种的不同,床温的控制范围一般在850~950。
C左右,对于挥发分高的煤种,可以适当地降低,而对于挥发分低的煤种则可能要在900℃以上。
但不宜过高或过低过低可能会造成不完全燃烧损失增大,脱硫效果下降,降低了传热系数,严重时会使大量未燃烧的煤颗粒聚集在尾部烟道发生二次燃烧,或者密相区燃烧分额不够使床温偏高而主汽温度偏低;床温过高则可能造成床内结焦,损坏风帽,被迫停炉。
一般应保证密相区温度不高于灰的变形温度ιoo~150。
C或更多。
调节床温的主要手段是调整给煤量和一、二次风量配比。
如果保持过剩空气量在合适范围内,增加或减少给煤量就会使床温升高或降低。
但此时要注意煤颗粒度的大小,颗粒过小时,煤一进入炉膛就会被一次风吹至稀相区,在稀相区或水平烟道受热面上燃烧,而不会使床温有明显地上升。
当煤粒径过大时,操作人员往往会采用较大的运行风量来保持料层的流化状态,否则会出现床料分层,床层局部或整体超温结焦,这样就会推迟燃烧时间,床温下降,炉膛上部温度在一段时间后升高。
当一次风量增大时,会把床层内的热量吹散至炉膛上部,而床层的温度反而会下降,反之床温会上升。
当然,一次风量一旦稳定下来,一般不要频繁调整,否则会破坏床层的流化状态,所以很多循环流化床锅炉都把一次风量小于某一值作为主燃料切除(MFT)动作的条件。
但在小范围内调节一次风量却仍是调整床温的有效手段。
二次风可以调节氧量,但不如在煤粉炉当中那么明显,有时增加二次风后就加强了对炉膛上部的扰动作用,会出现床温暂时下降的趋势,但过一段时间后因氧量的增加,床温总体上会呈现上升势头。
循环流化床锅炉试题库及答案
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循环流化床锅炉试题及答案(答案在后面)1、什么是临界流化风量?2、流化床有几种不正常的流化状态?3、什么是沟流?4、沟流一般分为哪几种形式?5、什么是节涌?6、什么是分层?7、什么是物料循环倍率,影响循环倍率的运行因素有那些?8、床料层中各物理因素对临界流化风量的影响有哪些?9、CFB锅炉主要有哪些燃烧区域?10、为什么说小粒度煤粒比大粒度煤粒更易着火?11、循环流化床锅炉主要由哪些设备组成?12、循环流化床锅炉的汽水系统包括哪些设备?13、床下点火器有何优缺点?14、对物料回料装置的要求是什么?15、什么是宽筛分煤粒?16、影响磨损速度的主要因素有哪些?最大因素是什么?17、煤粒在进入CFB锅炉后将依次发生哪些燃烧过程?18、循环流化床锅炉床面结焦的现象有哪些表现?19、什么是低温结焦?20、什么叫高温结焦?21、什么是水循环倍率?22、影响流化床锅炉负荷的因素有哪些?23、床下点火器有何优缺点?24、循环流化床锅炉点火时何时投煤,怎样投煤?25、影响循环流化床锅炉热效率的因素有哪些?26、运行风量对燃烧有什么影响?27、循环流化床锅炉运行中风量的调整原则是什么?28、风机启动前应做那些准备?29、物料循环量的变化对流化床内燃烧的影响有哪些?30、影响循环流化床锅炉床温的主要因素有哪些?31、点火初期通过哪些方法控制床温升速?32、循环流化床锅炉运行中床温的控制和调整原则是什么?33、运行中对循环灰系统的控制和调整应注意什么?34、布风板的作用有哪些?35、影响高温旋风分离器性能的主要因素有哪些?36、在点火过程中一次风应如何调整?37、锅炉水压试验安全注意事项?38、什么是CFB料层差压?特点如何?39、什么叫CFB锅炉的炉膛差压?40、控制炉膛差压的意义是什么?41、在高温气固旋风分离器中,中心管插入深度直接影响旋风分离器性能,请问:中心管插入长度是入口管高度的多少倍时,分离器分离效率最高?42、DCS自动化的内容主要包括哪几个方面?43、什么叫完全燃烧?什么叫不完全燃烧?44、什么叫低位发热量?45、什么是发电标准煤耗?什么是供电标准煤耗?46、如何理解循环流化床锅炉的“循环”和“流化”的概念?47、循环流化床锅炉易磨损的部位主要有哪些?48、影响循环流化床锅炉启动速度的主要因素有哪些?49、什么叫风机的全压?50、风机风量调节的基本方法有哪些?51、循环流化床锅炉进行压火热备用需要注意哪些问题?52、循环流化床锅炉的控制系统由哪几部分组成?53、循环流化床锅炉的自动保护有哪些?54、循环流化床锅炉的优点有哪些?55、循环流化床锅炉如何进行脱硫?56、影响循环流化床锅炉运行的参数有哪些?57、MFT动作的条件有哪些?58、MFT动作的结果有哪些?59、OFT动作的条件有哪些?60、循环流化床锅炉烘炉有何注意事项?61、布袋除尘器的工作原理?62、循环流化物床锅炉物料循环系统由哪些部件构成?有何特点?63、锅炉汽包有什么作用?64、电接点水位计工作原理?65、锅炉自然水循环工作原理?66、目前国内锅炉除渣方式有哪些?67、气力除灰系统应包括那些设备?68、除尘器工作原理?69、锅炉水压试验标准?70、电除尘器的结构组成有哪些?71、离心风机结构是怎样组成的?工作原理是怎样的?72、锅炉运行调整的主要任务有哪些?73、叙述汽包水位计冲洗程序。
循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整
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循环流化床锅炉的特点及其运行中的优化调整摘要循环流化床锅炉作为一种相对新兴的炉型具有常规的锅炉无法相比的优势和突出的特点,结合循环流化床锅炉的特点和燃烧、传热特性,对于充分发挥其优势,提高运行的经济性尤为重要。
关键词循环流化床锅炉燃烧和传热运行优化调整一、循环流化床锅炉的特点(1)燃料适应性广,几乎可以燃烧各种煤,这对充分利用劣质燃料具有重大意义。
(2)环保效益突出,低污染—由于该炉系中温[(850-900)℃]燃烧和分级送风[二次风率(40%~50%)],在这种状况下非常有利于炉内脱硫和抑制氮氧化物(N0x)。
脱硫剂随固体物料多次循环,所以具有较高的脱硫效率(Ca/S比为2时,脱硫效率可达90%),使烟气中的S02和N0x的排放量很低,环保效益显著。
(3)负荷调节性能好,循环流化床锅炉比常规锅炉负荷调节幅度大得多,一般在30-110%,这一特点非常适应热负荷变化较大的热电厂。
(4)燃烧强度大和传热能力强—由于未燃烬碳粒随固体物料的多次循环,使飞灰含碳量下降,保证了燃烧效率高,可与煤粉炉媲美。
(5) 造价相对便宜,由于燃烧热强度大,循环流化床锅炉可以减少炉膛体积,降低金属消耗。
(6)灰渣综合利用性能好,炉内燃烧温度低,灰渣不会软化和粘结,活性较好,可以用于制造水泥的掺合料或其它建筑材料,有利于综合利用。
(7)存在着磨损、风帽损坏快、自动化水平要求高、理论和技术尚不成熟,运行方面还没有成熟的经验。
二、循环流化床锅炉的燃烧和传热特性(一)燃烧特性(1)循环流化床锅炉燃烧技术最大特点是通过物料循环系统在炉内循环反复燃烧和中温燃烧。
循环流化床燃烧时由于流化速度较快,绝大多数的固体颗粒被烟气带出炉膛,在炉膛出口处的分离器将固体颗粒分离下来并经过反料器送回炉床内再燃烧,如此反复循环,就形成了循环流化床。
由于循环燃烧使燃料颗粒在炉内的停留时间大大增加,直至燃尽,流态化的燃烧是以高扰动、固体粒子强烈混合以及没有固定床面和物料循环系统为其特征,被烟气携带床料经气固分离器后,返回床内继续燃烧。
循环流化床的运行调整
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循环流化床的运行调整关于运行调整中提高经济性---粗中有细,细中求精摘要:循环流化床锅炉运行调整中提高经济性:粗中有细---浅谈循环流化床锅炉运行和负荷调节;细中求精----充分发挥循环流化床锅炉的优势,采用高炉膛压力、低氧量燃烧、低床压燃烧。
提高热经济性、降低汽煤耗是电厂节约一次能源的主要途径。
在电厂设计和运行中,始终是把生产的安全性和经济性作为奋斗的方向。
无论从理论的发展,还是从实践的效果来看,锅炉的经济运行是一个需要得到重视的问题。
一.循环流化床锅炉运行和负荷调节循环流化床锅炉燃烧室大体上可分为两个区域:一个是下部密相区,另一个是上部稀相区,稀相区的空隙率远大于密相区。
燃烧过程释放的热量也分成两部分:燃料全部进入下部密相床区,首先是挥发分析出并立即着火燃烧;随后固定碳逐步燃烧,即粗颗粒炭燃烧发生在密相区内,而细颗粒焦炭会有一部分被夹带到稀相区进一步完成燃烧过程。
燃烧份额的分配主要取决于煤的筛分性质、挥发分的高低和一、二次风的配。
煤越细、挥发分越高、一次风比例越小,则稀相区的燃烧份额越大,密相区的燃烧分额相应越小。
对于给定的燃料,为了满负荷运行,一般希望0~1㎜粒径的煤颗粒所占比例应越大。
在燃料的筛分性质和煤质确定的条件下,一次风量对锅炉的运行调整有很大的影响。
密相区的热量平衡关系是煤燃烧所释放的热量=一次风加热形成热烟气带走的热量+四周水冷壁吸收的热量+循环灰带走的热量。
计算式表明,这三部分热量中,一次风加热形成热烟气带走的热量最大,四周水冷壁吸收的热量最小,循环灰带走的热量居中。
对带埋管的低携带率循环流化床,埋管吸热量与一次风加热形成热烟气带走的热量相当。
当密相区的燃烧份额确定以后,对于给定的床温,一次风所能带走的热量及密相区四周水冷壁受热面所能带走的热量也就确定了,为达到该床温所需要的热量平衡就是循环灰带走的热量。
循环灰带走的热量是由循环灰量及返回密相床的循环灰温度所决定的。
循环灰量越大,循环灰温越低即与密相床的温差越大,循环灰能带走的热量也就越大。
350MW超临界循环流化床锅炉运行优化及实践
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350MW超临界循环流化床锅炉运行优化及实践摘要:为了响应当前保护环境政策,大型循环流化床运行的过程中需要不断进行优化。
当前,350MW超临界CFB机组已经大批次投运,正逐渐发展为大型CFB机组的主力机型。
由于CFB锅炉技术水平是逐步提高的,且入炉煤质变化较大,各机组运行性能参差不齐,锅炉运行优化和实践亟待广泛开展。
本文通过介绍国内首批次投运的某电厂350MW超临界CFB锅炉在入炉煤粒径、一二次风量、环保参数以及管式空预器漏风率等方面的运行优化措施,提出典型的负荷工况锅炉运行参数指导值。
通过锅炉运行的优化和实践,350MW超临界CFB锅炉机组主要运行参数及整体性能指标水平得到明显提升,可为机组长周期运行提供技术保障。
关键词:350MW;超临界;流化床;锅炉运行;优化实践引言自2015年晋能集团国金电厂全套自主设计的世界首台350MW超临界循环流化床锅炉投产以来,因其燃料适应性广、负荷调节范围大、污染物生成及控制成本低等优势,超临界循环流化床锅炉迅速在中国大力发展应用,先后投产350MW 超临界循环流化床锅炉约40台。
超临界循环流化床锅炉的设计、制造、运行、规模,为循环流化床燃烧技术研发和应用创造树立了品牌,同时也占据了世界领先地位。
1.概述某电厂350MW超临界CFB锅炉为DG1150/25.4-II1型超临界CFB锅炉。
锅炉为超临界直流炉,单炉膛、三分离器M型布置、平衡通风、一次中间再热、全紧身封闭、循环流化床燃烧方式,采用高温冷却式旋风分离器进行气固分离。
锅炉主要由膜式水冷壁炉膛、三台旋风分离器和尾部烟道三个部分组成,采用不带再循环泵的内置式启动循环系统。
炉膛与尾部烟道之间布置三台冷却式旋风分离器,其下对应的布置一台U型返料器,返料器为一分二结构,保证了炉膛宽度方向物料的均匀分布。
2.行优化措施2.1入炉煤粒径锅炉燃煤筛碎系统采用“两碎三筛”,粗碎系统设置两台滚轴筛和两台粗碎机,由于CFB锅炉对入炉煤粒径和级配要求较高,合理的燃煤粒径分布是锅炉稳定经济运行的重要保障。
循环流化床锅炉原理说明
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一、循环流化床锅炉及脱硫1、循环流化床锅炉工作原理煤和脱硫剂被送入炉膛后,迅速被炉膛内存在的大量惰性高温物料(床料)包围,着火燃烧所需的的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,物料在炉膛内呈流态化沸腾燃烧。
在上升气流的作用下向炉膛上部运动,对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。
大颗粒物料被上升气流带入悬浮区后,在重力及其他外力作用下不断减速偏离主气流,并最终形成附壁下降粒子流,被气流夹带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛循环燃烧直至燃尽。
未被分离的极细粒子随烟气进入尾部烟道,进一步对受热面、空气预热器等放热冷却,经除尘器后,由引风机送入烟囱排入大气。
燃料燃烧、气固流体对受热面放热、再循环灰与补充物料及排渣的热量带入与带出,形成热平衡使炉膛温度维持在一定温度水平上。
大量的循环灰的存在,较好的维持了炉膛的温度均化性,增大了传热,而燃料成灰、脱硫与补充物料以及粗渣排除维持了炉膛的物料平衡。
煤质变化或加入石灰石均会改变炉内热平衡,故燃用不同煤种的循环流化床锅炉在设计及运行方面都有不同程度的差异。
循环流化床锅炉在煤种变化时,会对运行调节带来影响。
试验表明,各种煤种的燃尽率差别极大,在更换煤种时,必须重新调节分段送风和床温,使燃烧室适应新的煤种。
加入石灰石的目的,是为了在炉内进行脱硫。
石灰石的主要化学成份是CaO .而煤粉燃烧后产生的SO2、SO3等,若直接通过烟囱排入大气层,必然会造成污染。
加入石灰石后,石灰石中的的Cao 与烟气中的SO2、SO3等起化学反应,生成固态的 CaSO3 、CaSO4 (即石膏),从而减少了空气中的硫酸类的酸性气体的污染。
另外,由于流化床锅炉的燃烧温度被控制在800-900 ℃范围内,煤粉燃烧后产生的 NOx 气体也会大大减少硝酸类酸性气体。
2、循环流化床锅炉的特点可燃烧劣质煤因循环流化床锅炉特有的飞灰再循环结构,飞灰再循环量的大小可改变床内(燃烧室)的吸收份额,即任何劣质煤均可充分燃烧,所以循环流化床锅炉对燃料的适应性特别好。
循环流化床锅炉的介绍
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循环流化床锅炉的介绍一.循环流化床锅炉的简介循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。
但是又有很大的差别。
早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。
快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。
鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。
要了解循环流化床锅炉的原理,必须要了解鼓泡床锅炉和快速床锅炉的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。
1.流态化当固体颗粒中有流体通过时,随着流体速度逐渐增大,固体颗粒开始运动,且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大,当流速达到一定值时,固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等,每个颗粒可以自由运动,所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象,这种现象称为流态化。
对于液固流态化的固体颗粒来说,颗粒均匀地分布于床层中,称为“散式”流态化。
而对于气固流态化的固体颗粒来说,气体并不均匀地流过床层,固体颗粒分成群体作紊流运动,床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化,这种流态化称为“聚式”流态化。
循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。
固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。
2.临界流化速度(1).对于由均匀粒度的颗粒组成的床层中,在固定床通过的气体流速很低时,随着风速的增加,床层压降成正比例增加,并且当风速达到一定值时,床层压降达到最大值,该值略大于床层静压,如果继续增加风速,固定床会突然解锁,床层压降降至床层的静压。
如果床层是由宽筛分颗粒组成的话,其特性为:在大颗粒尚未运动前,床内的小颗粒已经部分流化,床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显,而往往会出现分层流化的现象。
颗粒床层从静止状态转变为流态化进所需的最低速度,称为临界流化速度。
随着风速的进一步增大,床层压降几乎不变。
循环流化床锅炉一般的流化风速是2-3倍的临界流化速度。
循环流化床锅炉烟风系统分类及作用
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循环流化床锅炉烟风系统锅炉的风烟系统,对于链条炉和煤粉炉而言比较简单,风机数量也相对较少;而对于循环流化床锅炉,其风烟系统则比较复杂,风机数量也相对增多,尤其对容量较大、燃用煤种范围较宽的循环流化床锅炉风烟系统就更复杂,所采用的风机更多,由于循环流化床锅炉烟系统相对风系统大多数煤锅炉的风系统相似,除了烟气回送系统和风机选型与常规煤粉炉有所不同外,并没有更大的差异。
所以下面主要介绍风系统。
1.风系统的分类及作用循环流化床锅炉风系统根据其作用和用途主要分为一次风、二次风、播煤风(也有称做三次风)、回料风、冷却风和石灰石输送风等。
1 )一次风循环流化床锅炉的一次风与煤粉炉的一次风的概念和作用均有所不同。
煤粉炉中的一次风是风粉混合的气一固两相流,其主要作用是输送和加热煤粉(燃料)并供给其燃烧的一定氧量;而循环流化床锅炉的一次风是单相的气流,主要作用是流化炉内床料,同时给炉膛下部密相区送入一定的氧量供燃料燃烧。
一次风由一次风机供给,经布风板下一次风室通过布风板和风帽进入炉膛。
每天学习锅炉知识,关注微信公众号锅炉圈,由于布风板、风帽及炉内床料阻力很大,并要使床料达到一定的流化状态,因此一次风压头要求很高,一般在IoOOO〜20000Pa范围内。
一次风压头大小主要与床料成分、密度、固体颗粒的尺寸、床料厚度以及床层温度等因素有关。
一次风量取决于流化速度和燃料特性以及炉内燃烧和传热等因素,一次风量一般占总风量的4O96~7O虬当燃用挥发分较低的燃料时,一次风量可以调整得大一些。
由于一次风压头高,风量也较大,一般的送风机难以满足其要求,特别是较大容量的锅炉,一次风机的选型比较困难,因此有的锅炉一次风由两台或两台以上风机供给,对压火要求更高的锅炉,一次风机也采用串联的方式以提高压头。
通常一次风为空气,但有时掺入部分烟气,特别是锅炉低负荷或煤种变化较大时,为了满足物料流化的需要,又要控制燃料在密相区的燃烧份额,往往采用烟气再循环方式。
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循环流化床锅炉二次风的作用及对锅炉运行的影响循环流化床锅炉配风有一次风和二次风,一般一次风与二次风的设计比例为60-55%和40-45%,一次风为保证物料的流化,二次风为了保证燃料燃烧所需氧量和物料的充分混合,强化燃烧。
二次风的设计要求要有足够的穿透能力,所以一般二次风布置是从炉膛短方向进入,形成射入炉膛燃烧室的强冲空气流,速度一般为50m/s以上。
二次风的主要作用是补充燃料燃烧所需的空气量并加强物料的返混,适当调整炉内温度场的分布,使烟气温度分布更均匀。
通过近几年的运行观察和研究,二次风不但要有速度,更要有刚度,所以二次风管逐步向大直径过渡。
在循环流化床锅炉的运行中,能通过调整一、二次风的配比有效的调整锅炉的负荷,能有效的控制燃烧份额的变化。
在循环流化床锅炉的下部,即密相区中,物料的流化形式基本上处于湍流流化状态,在炉膛中上部,即稀相区才逐步过渡到快速流化状态。
由于二次风量的加入,二次风喷嘴以上烟气流速显著提高,使更多的物料参与炉内与炉外循环,使较多温度低的循环物料返回密相区,在密相区吸收热量,带走燃烧释放的热量,在炉膛中上部与水冷壁进行热交换,提高传热系数和传递能量,维持密相区床层温度,使锅炉负荷上升。
在某厂锅炉运行初期,由于排渣不畅,炉低大颗粒很多,流化不好,只能将一次风加大运行,为维持合理的过量空气系数,减少二次风的开度。
由于二次风量较小,密相区燃烧份额减少,稀相区燃烧份额增大,且上部物料浓度增大,不仅加剧了上部水冷壁磨损。
同时,由于助燃的二次风量不足,使锅炉高温分离器内存在严重的后燃现象,即部分可燃物在高温分离器内燃烧,导致分离器出口烟气温度升高,出入口温差增大,煤粒度变化时,旋风分离器出口温度达1000℃,温差甚至达到80℃左右。
煤的后燃导致烟气温度上升,使得烟气对尾部对流受热面传热量增加,过热器出现超温,锅炉减温水量增大,严重影响了受热面的安全。
发现这些问题后,对锅炉作了如下调整
(1)运行中在保证流化的前提下,尽量降低一次风,增大二次风。
根据煤质及时做出调整,发现煤的粒度较细的时候,及时调整一、二次风的配比,增大二次风的比例,加大密相区燃烧份额,降低上层物料浓度,减少磨损。
在调整中,二次风最大可占总风量的45%。
(2)试验表明,循环流化床锅炉存在核心贫氧区,这是造成后燃的重要原因。
所以在调整中,注意调整二次风的风门开度,适当提高二次风风压,增加入炉二次风的刚度,以消除锅炉存在的中心贫氧区,减少后燃的份额,减少尾部受热面吸热量,保证受热面的安全。
二次风对锅炉经济性的影响
二次风的调整不仅对锅炉安全性有举足轻重的影响,而且对经济性的影响也非常明显。
本厂燃用的煤是品质较差的贫煤,平均煤质如下表所示:
发热量(KJ/Kg)水分(%) 挥发分(%) 灰分(%)
21949 8.69 10.42 27.75
由于燃用煤种挥发份较低,所以在调整中应加大下部二次风份额,增加密相区空气量,增加煤在密相区的燃烧份额。
在锅炉投运初期,满负荷运行时,下二次风开度35%,在这种工况下,床温780℃左右,飞灰可燃物高达14%。
经过摸索,加大二次风的开度,适当提高过量空气系数,下二次风开度在45%到55%之间视煤质情况进行调整。
通过以上调整,稀相区的物料浓度降低,内循环物料量减少,密相区燃料燃烧放出的热量被返混物料吸收量减少,提高了密相区床层温度。
床层温度的提高又提高了煤在密相区的燃烧份额,形成了良性循环。
如此调整后,锅炉运行床温提高了15℃,飞灰可燃物降至9.5%,提高了锅炉运行的经济性。
此外,由于一、二次风机设计上的不同,在运行中,应根据煤种情况适当减小一次风,增大二次风,也可有效的降低厂用电率,提高锅炉运行的经济性。