循环流化床锅炉运行优化研究

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王岩
[导读] 摘要:循环流化床锅炉最大的优点之一是对燃料的适应性。
        大庆石化公司热电厂动力车间
        摘要:循环流化床锅炉最大的优点之一是对燃料的适应性。循环流化床燃烧技术可以燃烧各种高质燃料和低质燃料。与其它锅炉相比,同一台循环流化床锅炉对燃煤的适应性更广。但循环流化床锅炉对煤的粒度范围、平均粒度和粒度分布有严格的要求。不同的炉型和煤种对煤的粒度有不同的要求。如果煤粒径发生较大变化,将对锅炉的负荷能力、耐火材料的磨损和流化燃烧条件下锅炉受热面以及冷渣器等一些辅助设备产生很大影响。保证煤的粒度分布是电厂选煤系统设计和运行中需要解决的一个重要问题,必须引起电厂设计和运行人员的足够重视。
        关键词:循环流化床锅炉;燃烧操作优化;
        随着锅炉制造技术的逐步发展,循环流化床锅炉作为一种新产品在市场上得到了广泛的应用。它不仅具有良好的燃烧效率,而且能适应各种角落,易于调整和维修,生态保护好,效果好,可采用多种方法。此外,由于节能环保的特点,一些旧炉子正在进行更换。在实际应用中,对循环流化床的依赖越来越大,因此锅炉和循环流化床的应用也越来越广泛。循环流化床锅炉作为一种新型的锅炉产品,与其它锅炉燃烧炉复杂的化工过程一样,实现了焚烧炉,但在实践中,为了提高锅炉的燃烧效率,可以优化锅炉的工作状态,让它们处于最佳的工作状态。为了保证完全燃烧,保证锅炉完全燃烧。
        1循环流化床锅炉的燃烧特性
        循环流化床锅炉的表面热处理已成为影响其长期安全经济运行的重要问题。煤质是关键,同时也影响燃烧效率。因此,有必要更好地了解燃烧过程,以提高锅炉的效率。根据传统理论,时间、温度和湍流是建立良好燃烧过程的关键。在燃烧温度下,良好的内外循环为高温燃烧提供了足够的时间,循环层中的高气流为燃烧提供了足够的湍流。锅炉正常燃烧时,沸腾的锅炉在空气动力作用后,会在流水状态下燃烧,产生自然阶跃燃烧。当给煤量大于1mm时,原煤沉入炉膛燃烧,其燃烧份额约为50%,产生足够的热能使锅炉稳定运行。当来自粉尘窑的煤进入<1 mm的上部炉膛时,粉尘不燃烧,在炉膛下部形成一个具有足够热容的燃烧区。之后,它被回收回炉膛继续参与燃烧,而另一部分则不易从集灰分离器中分离出来,在薄锅炉中除去灰。因此,循环流化床锅炉的燃烧特性需要一定的煤粉粒径范围。
        2影响燃烧效率的因素
        (1)煤质的变化将影响锅炉的燃烧。煤质是影响锅炉燃烧的最重要因素。煤的热值、挥发分、水化、灰分和硫含量对锅炉燃烧的影响是不同的。
        (2)燃料颗粒的分布会影响锅炉的燃烧。燃料颗粒的大小和分布对锅炉燃烧有不同的影响。为了保证循环流化床锅炉燃烧的安全性、稳定性和经济性,有必要对燃烧颗粒进行合理的分配。燃料颗粒在锅炉中的燃烧顺序也不同。小颗粒通常优先在锅炉内燃烧,而粗颗粒为连续燃烧提供必要的热量,有效地连接了初始热量和连续热量,保证了燃料的热量。
        (3)风量(含氧量)的影响。在循环流化床锅炉的燃烧过程中,通过有效地调节风量,可以有效地提高空气和灰分的混合程度,提供燃料最悬浮的送风方式,更好地调节炉床温度。
        (4)影响分离器的分离效率和返料量的控制。切向入口烟气流量、烟气温度、烟气粘度、灰粒径、入口灰浓度、分离器结构尺寸等因素都会影响分离效率和回收物料的数量。


        3循环流化床锅炉燃烧操作优化
        (1)循环率调整操作
        循环流化床锅炉必须有较高的负荷和有效的监督,床层的温度要保证更有效的燃烧,但它取决于回收物料的浓度,应能顺利返回炉膛进行分离,从而提高系统的效率。这些回收材料用于炉内,以确保炉内密相区的温度,并确保有效传热。循环流化床锅炉必须保证风墙左右两侧位置一致。炉膛依靠这些循环物料来保证炉膛内密相区的温度。因此,热量通过内部聚合返回锅炉,这与传统循环流化床锅炉的燃烧特性不同。从传热量和反馈量来看,燃烧循环流化床锅炉飞灰实质上是一种热介质,它将燃烧室的热量传递到锅炉顶部,并将燃烧室的温度传递给锅炉。采用多种方式进行统一分配和交流水冷壁传热,使其具有更好的传热系数、高温调节层材料和蒸煮室压差,解决锅炉负荷。容量直接取决于锅炉分离器的分离效率,即分离器越有效,烟气中灰分含量越大,单独调节锅炉负荷的能力就越大,操作相对容易。
        (2)风量调节。在锅炉运行过程中,很多用户往往只根据阀门开度的大小来调节流量,而对于循环流化床锅炉来说,流量的调节必须更加准确。风量调节的原则是在一次风量满足自由流量的前提下,调节二次风量和三次风量。由于一次风量与循环流化床锅炉直接相关,因此在运行前必须进行冷态试验。一般来说,计算中的氧含量非常过热,氧含量过高,增加了化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。当运行中总风量不足时,逐渐增大风量以满足燃烧要求,并连续调整1、2、3次风量,使锅炉达到最佳经济运行指标。
        (3)不同粒径粉煤灰碳含量和热效率的变化。炉底渣和飞灰中的碳含量以及锅炉的热效率随颗粒尺寸的不同而变化很大。循环流化床锅炉热效率低的主要原因是机械损失大,主要存在于飞灰和炉渣中。由于煤法的低温和可燃性,许多冷渣颗粒没有完全燃烧,含碳量很强。粉煤灰的含碳量主要取决于煤颗粒在循环流化床锅炉中的停留时间和燃烧反应速率。颗粒在炉内停留的时间越长,燃烧反应越快,颗粒越容易燃烧。粉煤灰细度和粗度含碳量较低,平均含碳量较高,相差10%。在相同的操作条件下,进入窑内的煤颗粒颗粒很小,大多在入窑区的稀有阶段燃烧,而细颗粒则在一定程度上快速燃烧,含碳量有高有低。粗粒煤粉炉内细颗粒含量相对较少,而大颗粒含量增加细颗粒含量。一旦这些非空白颗粒与炉前的燃烧气体分离成两个颗粒,而飞灰颗粒大多良好,通过一个或多个循环点燃,颗粒在腔内的停留时间就会增加。粉煤灰含碳量较低。由于其自身的特点,细颗粒含量高,强度低,且有高温爆炸的可能,煤中的粉体含量进一步增加。在烟囱后面,循环燃烧是不可能的,在室内停留时间很短,燃烧很低,飞灰含碳量很高。锅炉的热效率随粒径的变化很大。虽然粉煤灰的含碳量与粗粒煤灰的含碳量相差不大,但热效率降低。近年来,由于商品流通量大、粉煤灰产量大、粉煤灰所占比重大,粉煤灰含碳量远高于背景。
        结论
        循环流化床锅炉是低湿度锅炉技术的新产品。在锅炉中,通过对关键指标的调整和燃烧控制,可以有效地保证锅炉循环层的安全稳定。在循环流化床锅炉中,还需要及时控制压力变化、原料温度和退火温度,保证锅炉处于最佳运行工况,以最小的损耗运行,保证最大的效率,实现节能高效运行。循环流化床锅炉有其自身的特点,因此有必要对其进行有效的管理,使其在运行过程中能根据变化及时调整参数,以保证其能有效地提高企业的经济效益和社会效益。其他类型的锅炉在应用中逐渐被取代,在主流市场占有重要地位。
        参考文献:
        [1]魏刘锋.带外置换热器的循环流化床垃圾焚烧炉的运行与改造[J].中国科技信息,2018(20).
        [2]崔立国.浅谈循环流化床锅炉的燃烧特性及安全运行调整[J].中国新技术新产品,2018(05).
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