如何提高循环流化床锅炉热效率的措施

850 p 6.05 13.51 21.13 30.20 39.12 67.49 89.42 800 p 11.45 25.58 40.94 57.16 74.05 127.73. 165.47
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细碳粒子燃烬时间随燃烧温度的变化
煤粒径 p mm
p p p p
当 p 从800℃升高到950℃时，碳粒子的燃烬时间缩短6倍左右
m c Aya 1c
m为分离灰循环倍率，ηc为分离器分离效率，Ay为燃煤灰分 含量，为飞灰份额 。
分离效率高，分离灰循环倍率大； 煤中灰份含量高，分离灰循环倍率大； 燃烧室出口飞灰份额大，分离灰循环倍率高。
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分离效率与循环倍率的关系
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为保证分离灰循环倍率为9
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不同粗碳粒子的燃烬时间随燃烧
煤粒径 温度的变化
T(℃)
p (mm) (min)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
8.0 10.0
950 p 1.69 3.77 6.03 8.43 10.92 18.80 24.43
900 p 3.20 7.14 11.43 15.69 20.67 35.66 46.19
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当燃烧温度从900℃提高到 950℃时，飞灰含碳量从 22.5%降到15%，降低了7.5 个百分点。燃烧温度提高1℃， 飞灰含碳量降低了0.15个百 分点。
与煤种1相比, 影响程度的不同是由煤的燃烧反应性差异所决定的。
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(2) 煤种的影响
挥发分低的难燃煤种，如福建龙岩的无烟煤飞灰含 碳量较高；挥发分高的易燃煤种，如烟煤，褐煤等， 飞灰含碳量较低。
靠后墙1.5m之内含氧量较高，在6%-10%之间；
在燃烧室中心区2.5m范围内，含氧量最低，接近于零。
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原因： 前墙缺氧：回料管给煤，煤燃烧消耗了氧气；
后墙富氧：燃烧少耗氧少；
中心区缺氧：二次风穿透能力弱，送不到中心区， 引起了供氧不足。
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调整后高坝410t/h CFB锅炉燃烧室深度方向烟气含氧量分布
一般无烟煤的飞灰含碳量比烟煤要高5-10个百分点。
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(3) 分离灰循环倍率的影响
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① 分离灰循环倍率为5时，飞灰含碳量为12.5%左右。
② 分离灰循环倍率从3提高到4，飞灰含碳量降低约2.5个百分 点。
③ 从7提高到8时，降低了1个百分点。
④ 从14 提高到18时，只降低了0.5个百分点。
⑤ 分离灰循环倍率在2-6之间变化，对飞灰含碳量的影响是 最有效的。
⑥ 分离灰循环倍率为7时，飞灰含碳量为11%，为进一步降
2020/5/7低飞灰含碳量宜采用尾部降尘灰再循环燃烧。
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(4) 燃烧偏斜的影响
某135MW CFB锅炉燃烧偏斜特征
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❖ 左侧分离器进口烟气温度为923℃，返料温度为867℃， 经分离器后温度降低了56℃。
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温度 颗粒粒径 燃尽时间
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燃烧温度（℃）
当燃烧温度从870℃提高到920℃，燃烧温度增加50℃时， 锅炉燃烧效率提高了2个百分点左右
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提高循环流化床锅炉热效率的技术措施 2. 降低飞灰含碳量提高锅炉燃烧效率
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影响飞灰含碳量的主要因素
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某台135MW CFB锅炉热效率和各项热损失
影响循环流灰含碳量、炉渣含碳量、 和排烟温度。
过剩空气系数，燃煤粒度及分布，脱硫，一、二次风比率，给煤方式及 灰渣物理热损失。
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提高循环流化床锅炉热效率的技 术措施
1. 适当提高燃烧温度
调整燃烧室前后墙的二次风量，增加前部供风量，减少后部供风量， 和加强二次风的穿透能力。
在燃烧室出口烟气含氧量为3%-4%的情况下，燃烧室中心区烟气含氧量从原来 的零提高到了3%左右，后墙区含氧量从9%降到了7%。
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(6) 提高分离器分离效率
分离器的分离效率与分离灰循环倍率的关系：
燃烧温度
煤的种类
分离飞灰的循环倍率
燃烧室上部燃烧偏斜
燃烧氧量的供给
分离器的分离效率
除尘灰再循环燃烧
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(1) 提高燃烧温度
当燃烧温度从900℃提 高到950℃时，飞灰含 碳量从22.5%降到10% 左右，降低了12.5个百 分点。燃烧温度提高 1℃，飞灰含碳量降低 0.25个百分点。
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燃烧温度 p 8 .7 1 79e 0x 0 .0 p1 ( (T b2 27 )7 d ) 1 p 6 .13 6
其中:τp为碳粒子的燃烬时间，s；T b为燃烧温度，℃；dp为 碳粒子直径，cm。
碳粒子的燃烬时间与燃烧温度有关，提高燃烧温度 能明显的缩短碳粒子的燃烬时间。
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CFB锅炉的优点
➢ 燃料适应性特别好 ➢ 燃烧效率高 ➢ 负荷调节性能好 ➢ 灰渣综合利用 ➢ 环境性能特别好：能脱除SO2,NOX和CO2
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锅炉厂生产的CFB锅炉业绩表（--2007年3月）
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大型CFB锅炉运行中的主要问题
➢ 受热面磨损、爆管。 ➢ 耐热防磨层磨损、破裂。 ➢ 风帽磨损与漏灰。 ➢ 冷渣器堵塞与结渣。 ➢ 燃烧分层。 ➢ 燃烧脉动。 ➢ 燃烧爆炸。
❖ 右侧分离器进口烟气温度为889℃，返料温度为956℃， 经分离器后温度升高了67℃。
这时Cf =11%。
若消除了燃烧室上部的燃烧偏斜，飞灰含碳量Cf 8%
是有可能的。
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(5) 燃烧氧量供给的影响
燃烧室深度(m)(左为前墙方向)
高坝电厂410t/h CFB锅炉燃烧室深度方向烟气含氧量分布：
靠前墙2m之内含氧量较低，在3%-6%范围内；
➢ 对热值为22.212MJ/kg的III类烟煤，要求分离器的分离 效率为98%； ➢ 对热值为9.308 MJ/kg 的Ⅱ类煤矸石，要求分离效率为 96%。
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高坝410t/hCFB锅炉飞灰含碳量与粒径的关系
< 50m的灰粒占总飞量的96%左右; > 37m的灰粒，Cf为1%左右 6-18m的灰粒， Cf = ~28%。