信息详细内容

字号:   

《2010中国热电行业发展论坛》论文集之九:提高循环流化床锅炉热效率的措施

浏览次数: 日期:2010-12-29

 

浙江八方环保热电   周才明  陈自桥  陈耀东

  摘要:循环流化床锅炉,由于其高效率,低污染的优点,已被普遍采用,但是仍有一些企业,因人员培训不够,燃烧控制不稳定,造成热效率不高,厂用电率和故障率高,经济性,可靠性差,停炉事故频发,本文着重介绍:改进运行控制、提高循环流化床锅炉热效率的行之有效的具体措施,以供参考。

  关键词:提高锅炉热效率

  循环流化床锅炉是一种高效率、低污染的节能产品,其燃烧适应性强、燃烧效率高、负荷调节范围广、低成本的炉内脱硫、低NOX排放量,具有洁净燃烧特点,已被广泛采用,但是也暴露了一些问题,如金属受热面的磨损和爆裂;耐火防磨层的磨损、破裂和脱落;风帽的磨损和漏灰;冷渣器的堵塞和结渣;燃烧控制不稳定,热效率降低;厂用电率和故障率较高等等。直接影响锅炉运行的经济性和稳定性。

  这里着重介绍提高循环流化床锅炉热效率的技术措施如下:

  1、适当提高燃烧温度,是提高热效率的立竿见影的措施:

  提高燃烧温度,可使碳的反应活性将提高。煤的燃烬时间将变短。在一定的停留时间内煤的燃烧效率会提高,同时灰和渣的含碳量会降低。当温度从870℃提高到920℃时,锅炉的燃烧效率提高2%,从而能有效地降低灰和渣的含碳量。但炉温也受灰渣变形温度、脱硫效果,以及NOX生成量的制约,一般控制在850-950℃,对于烟煤等易燃煤种则可取低值,对无烟煤等难燃煤种则取高值。

  2、多方控制,降低飞灰含碳量:

  循环流化床锅炉的飞灰碳量一般应在6%以下,才能出售给水泥厂,掺入水泥,渣的含碳量应在1%以下。

  出炉膛的飞灰含碳量有的高达20%-40%。因此降低飞灰含碳量是提高锅炉热效率的重要手段。而影响飞灰含碳置的主要因素有:①燃烧温度的影响;②不同煤种及粉煤量的影响;③分离循环倍率的影响;④燃烧偏斜的影响;⑤燃烧氧量供给的影响;⑥分离器的分离效率影响。因此提高燃烧温度,燃烧合适的煤种,控制氧量,防止偏斜燃烧,提高分离倍率和分离效率,是提高锅炉热效率的重要手段。另外还必须控制煤的水分(10%以下)和粉煤含量(1mm以下的颗粒不应大于35%)。

  3、降低渣的含碳的措施:

  循环流化床锅炉由下部粗粒子床,上部稀粗床和中部过渡区组成,大于1mm的碳粒子在燃烧室下部浓相床燃烧,小于1mm的细碳粒子在循环燃烧系统内循环燃烧。

  因此流化床锅炉对煤的粒度有特殊要求,一般在10mm内,控制锅炉温度必须保证粗煤粒子在浓相床内停留时间大于其燃烬时间,否则应提高料层厚度,延长粗颗粒在床内停留时间,减少大颗粒煤的夹碳损失。

但是要防止燃烧分层,发生大粗颗粒煤沉积在近布风板区,影响床料流化、燃烧、热交换和造成结焦等。

  4、降低排烟温度,减少排烟热损失:

  排烟的热损失为最大,约占5-6%,一般排烟温度降低15℃,锅炉热效率能提高1%。其技术措施:

  (1)安装吹灰效果好的燃气吹灰器,定期吹灰,减少受热面积灰,保证排烟温度在设计值130—140℃内。

  (2)改进省煤器,空预器增加受热面(采用滴水型),降低排烟温度。

  5、优化燃烧调整和控制:

  循环流化床锅炉燃烧调整和控制的主要参数是:(1)床温;(2)炉膛差压;(3)烟气含氧量;(4)返料器温度;(5)分离器温度等。

  合理的燃烧工况是保证锅炉稳定、经济、安全运行的首要条件,操作人员应细心摸索不同煤种情况下的各类参数的合理调整。例如:对烟煤要减少放灰量,甚至停止从旋风分离器放灰,以保证炉膛较高差压,使锅炉在较高循环倍率下运行。同时保证较高的料层差压(880-870mmH2O),同时合理调整排渣量,减少排放损失。

  运行中,风量的调节对燃烧稳定十分重要,一次风主要保证锅炉正常流化,提供燃烧所需氧量,稳定床温和料层差压,二次风是控制总风量及炉内燃烧介质的扰动,一、二次风的比率及二次风量的调整,对均氧燃烧、减少飞灰、底渣含碳量和燃烧室内受热面的磨损有重要的作用,因此二次风应随运行工况及煤种变化调整,要做到及时细致地调整,但二次风必须有一定的出口动量才能产生扰动,当二次风总量较小时,必须关闭一部分二次风门,以保证二次风得以有较高的动能,刚性穿透烟气,起到应有的作用。

  6、加强仪表维护、检验,确保数据准确。

  锅炉各类参数(如温度、流量、压力)的计量表计,是直接指示锅炉参数,反映运行工况并及时进行控制操作的根本依据,因此必须定期校验仪表及时更换损坏的传感器等,由于仪表在高温恶劣环境下,随时发生损坏或指示数据偏差大,运行人员应有根据风机转速、电流、进煤量、给水量等相关辅机数据,推测锅炉的运行工况,做到精细调整控制。

  7、加强培训,提高运行人员水平。

  由于煤种不一,各炉型的差异,操作人员的运行经验和习惯差异,使运行控制无法用十分精确的数据来量化,由此对运行人员提出更高要求,要加强培训、不断总结、不断提高,以取得最低的耗煤量产生最高的吨煤产汽率,保证锅炉安全、稳定、经济地运行。

  总之,选择一个合适的燃烧温度,适量的过剩空气系数,合理的流化速度,一、二次风的比率和二次风的穿透能力,适当的料层厚度,是实现优化燃烧,保证较高的燃烧效率。较好的脱硫效果和较少的石灰石消耗量,较适中的NOX生成量和排放浓度,较轻微的金属受热面的磨损和较好的发电综合效益,是运行工况燃烧优化的的主要目的,必须引起管理层高度重视,要加强运行人员的培训、监管,确保锅炉的优化燃烧,保证各项参数秒秒压红线