循环流化床范文
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导语：如何才能写好一篇循环流化床，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【中图分类号】 TM621【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0200-02
1、烟气脱硫技术的发展和现状
世界上烟气脱硫技术的发展经历了以下3个阶段：
20世纪70年代，以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。
20世纪80年代，以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。主要有炉内喷钙加炉后增湿活化（LIFAC）、烟气循环流化床（CFB）、循环半干法脱硫工艺（NID）等。这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂，如石灰或消石灰等。随着对工艺的不断改良和发展，设备可靠性提高，系统可用率达到97%，脱硫率一般为70%～95%，适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。
20世纪90年代，以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。由于技术和经济上的原因，一些烟气脱硫工艺已被淘汰，而主流工艺，如石灰石-石膏湿法、烟气循环流化床、炉内喷钙加炉后增湿活化及改进后的NID得到了进一步的发展，并趋于成熟。这些烟气脱硫工艺的优点是：脱硫率高（可达95%以上）、系统可利用率高、工艺流程简单、系统电耗低、投资和运行费用低等。
2、干法烟气脱硫技术介绍
2.1 NID烟气循环流化床脱硫技术
NID干法烟气脱硫技术是ALSTOM公司在半干法脱硫装置的基础上创造性开发的新一代的烟气干法脱硫技术，它借鉴了半干法技术的脱硫原理，又克服了此种技术使用制浆系统而产生的弊端。因此具有投资低、设备紧凑的特点，适用于300MW及以下机组。
技术特点：
1.NID技术采用生石灰（CaO）的消化及灰循环增湿的一体化设计，保证新鲜消化的高质量消石灰（Ca（OH）2）立刻投入循环脱硫反应。
2.利用循环灰携带水分，在粉尘颗粒的表面形成水膜。粉尘颗粒表面的薄层水膜在一瞬间蒸发在烟气流中，在极短的时间内形成温度和湿度适合的理想反应环境。同时也克服了传统半干法脱硫反应器中可能出现的粘壁问题。
3.由于建立理想反应环境的时间减少，使得总反应时间大大降低成为可能，可有效地降低脱硫反应器高度。
4.烟气在反应器中高速流动，整个装置结构紧凑、体积小、运行可靠、装置的负荷适应性好。
5.脱硫副产物为干态，系统无水产生。终产物流动性好，适宜用气力输送。脱硫后烟气不必再加热可直接排放。
6.对吸收剂要求不高，可广泛取得。
7.通过减小吸收塔的尺寸和降低占地面积以及避免采用复杂昂贵的消化制备系统，大大降低了初投资和运行费用。
8.脱硫效率高，可达90%以上。
技术参数：
钙硫比（ Ca/S）：
物料循环次数：30—150
脱硫效率：>90%
SO3脱除效率：>99%
除尘效率：>99.9%
系统可利用率：>98% NID技术工艺原理图
2.2 PW-CFB循环流化床烟气脱硫技术
CFB循环流化床烟气脱硫技术具有脱硫效率高、建设投资少、占地小、结构简单、易于操作、运行费用低等特点，适用于中小型火力发电机组。
技术特点：
1.固体吸收剂粒子停留时间长；
2.固体吸收剂与SO2间的传热传质交换强烈；
3.脱硫效率高，对高硫煤（含硫3%以上）也能达到90%以上的脱硫效率；
4.由于床料循环利用，从而提高了吸收剂的利用率；在相同的脱硫效率下，与传统的半干法比较，吸收剂可节省30%；
5.操作简单，运行可靠，反应温度可降至烟气露点附近；
6.结构紧凑，循环流化床反应器不需要很大的空间，可实现大型化；
7.脱硫产物以固态排放；
8.无制浆系统；
9.对改造工程的电除尘器无需改造。
技术参数：
钙硫比（ Ca/S）：
物料循环次数：30—100
脱硫效率：>80%
SO3脱除效率：>99%
除尘效率：>99.9%
系统可利用率：>98%
PW-CFB技术工艺原理图
2.3炉内煅烧（喷氨）循环流化床烟气脱硫
炉内煅烧循环流化床烟气脱硫是在借鉴烟气循环流化床脱硫技术的基础上，通过自主研发，拥有自主知识产权的干法脱硫技术，其最大的特点是选用价格低廉、来源广泛的石灰石作为脱硫剂，脱硫剂适应性强。同时可与锅炉节能改造相配合，以提高锅炉热效率。
技术特点：
1.固体吸收剂与SO2间的传热传质交换强烈，床内粒子碰撞，使吸收剂颗粒表面发生碰撞、磨蚀，不断地去除反应剂表面地反应产物，暴露出新的反应面；
2.通过床料在床内反混及外置分离器可实现颗粒多次循环，以提供脱硫剂地利用率；
3.与电除尘器一体化设计；
4.采用石灰石为脱硫剂，使脱硫剂有非常强的适应性；
5.与锅炉节能改造同时进行，可提高锅炉的效率，并进一步降低脱硫的运行成本。
技术参数
钙硫比（ Ca/S）：
物料循环次数：30—100
脱硫效率：>80%
SO3脱除效率：>99%
除尘效率：>99.9%
系统可利用率：>98%炉内煅烧循环流化床烟气脱硫工艺原理图
3、循环流化床干法脱硫（CFB-FGD）工艺
根据国内实际情况，目前我国干法技术运用最广泛、装机容量最大的为循环流化床干法脱硫，故本次重点介绍循环流化床干法脱硫工艺。
3.1 工艺流程及原理说明
一个典型的CFB-FGD系统由预电除尘器系统、吸收剂制备及供应系统、吸收塔系统、物料再循环系统、工艺水系统、脱硫除尘器系统以及仪表控制系统等组成。首先从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为120～160℃左右，通过预除尘器后从底部进入脱硫塔。然后烟气通过脱硫塔下部的文丘里管的加速，进入循环流化床床体，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍；脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回，进一步提高了塔内颗粒的床层密度，使得床内的Ca/S比高达50以上，SO2充分反应。这种循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现高脱硫率提供了根本的保证。在文丘里的出口扩管段设有喷水装置，喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20℃左右，从而使得SO2与Ca（OH）2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO3·1/2H2O，此外还有与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca（OH）2·2H2O等。烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出脱硫塔，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。喷入的用于降低烟气温度的水，以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体，在塔内得到充分的蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。
由于流化床中气固间良好的传热、传质效果，SO3全部得以去除，加上排烟温度始终控制在高于露点温度20℃以上，因此烟气不需要再加热，同时整个系统也无须任何的防腐处理。
净化后的含尘烟气从脱硫塔顶部侧向排出，然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离，再通过引风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过除尘器下的脱硫灰再循环系统，返回脱硫塔继续参加反应，如此循环。多余的少量脱硫灰渣通过仓泵设备外排。
在循环流化床脱硫塔中，Ca（OH）2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3，HCl，HF等完成化学反应，主要化学反应方程式如下：
Ca（OH）2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
Ca（OH）2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O
Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O
2Ca（OH）2+2HCl=CaCl2·Ca（OH）2·2H2O（>120℃）
Ca（OH）2+2HF=CaF2+2H2O
3.2 脱硫系统的组成
脱硫除尘改造工程脱硫除尘岛主要由预电除尘器、吸收塔、脱硫除尘器、脱硫灰循环系统、吸收剂制备及供应系统、烟气系统、工艺水系统、流化风系统、脱硫灰外排系统等组成。
1.烟气系统
2.吸收塔系统
3.脱硫布袋除尘器
4.物料循环系统
5.吸收剂制备、输送及供应系统
6.工艺水系统
7.流化风系统
8.气力输送系统
4、结论
由于循环流化床脱硫技术在占地、造价、操作、调节、维护、副产品无二次污染等方面的优点，这种工艺越来越受到业主方的青睐。现在各国都在积极研究干法脱硫技术，并使之逐步向设备大型化、系统简单化、控制自动化发展，所以国内循环流化床脱硫技术应用的比例也在逐步提高。随着对循环流化床脱硫技术的深入认识、研究和改进以及对脱硫灰综合利用的开发，循环流化床脱硫技术将会有更加广阔的应用前景。
参考文献
[1] 黎在时，刘卫平.德国 WULFF公司的干法脱硫技术[J].中国环保产业，2002（2）：74—76
[2] 陈兵，张学学.烟气脱硫技术研究与进展[J].工业锅炉，2002，74（4）：6-10
[3] 马果骏，烟气循环流化床（CFB）脱硫技术简介[J].电力环境保护，1994，10（1）：46-48
[4] 林春源，大型火电厂烟气循环流化床脱硫系统的设计与应用[J].能源与环境，2005，（2）：43-48
篇2
关键词：循环流化床；锅炉；床温控制；优化
循环流化床锅炉具有清洁、高效的燃烧优势，存在很大的发展潜力，也是我国工业方面重点使用的锅炉类型。循环流化床锅炉使用中的核心是床温控制，结合床温控的实际状态，规划出科学的优化措施，促使床温控优化符合循环流化锅炉的运行需求，达到高效率的运行标准，进而降低循环流化床锅炉床温控制的难度，提升锅炉的利用效率。
1.循环流化床锅炉床温控制的模型
循环流化床锅炉床温控制模型可以做为优化控制的依据，确保床温控制更加符合循环流化床锅炉的需求。分析床层温度控制的模型，如下：
1.1模型机理
床层温度控制模型的基础是机理建模法，其可根据锅炉运行中的能量守恒，定性分析床层温度控制的特性[1]。控制模型按照锅炉的实际假设条件，最大程度的简化床温控制涉及到的因素，同时渗透专家系统的理论，深入分析循环流化床锅炉床温控制的模型。床温控是在典型工况的状态下进行模型设计的，与锅炉的实际运行保持一致。
1.2软件基础
床温控模型的软件平台是MATLAB，包含温度控制的各项设计模块。MATLAB平台内，相对比较重要的部分是PID控制，可以根据循环流化床锅炉床层温度的状态，提供相对的控制方式，最主要的是提升各项模型函数的运算能力，逐渐形成符合床温控制的信号线，按照循环流化床锅炉的控制，规范床层温度的优化过程。
1.3系统仿真
系统仿真的工况可以设计为25%、65%、100%，对照不同工况的系统仿真结果，明确循环流化床锅炉床温控的优化目的。PID在三类工况状态下，均没有达到温度的控制结果，表明床温控需要改进优化，以此来实现高标准的温度控制。
2.循环流化床锅炉床层温度的智能控制
循环流化床锅炉床温的智能控制，是优化床层温度的主要途径，可以按照锅炉的需求，智能设计床层温度。分析智能控制的设计，如下：
2.1PID的设计
PID设计的流程是一维模糊控制器、二维模糊控制器和三维模糊控制器。一维模糊控制器可以消除床层温度的输入误差，可以控制一阶对象，也是智能设计中的基础部分，但是无法实现动态控制，因此需要进行二维优化设计；二维模糊控制器主要是控制偏差率，能够较好的反馈床温控制中的动态信息，属于较为常用的一类；三维模糊控制器融合了前两者的基础优势，在偏差率的基础上增加了推理运算，准确的控制床层温度，表明各项指标之间的内在联系。
2.2基于PID的控制系统
循环流化床锅炉床温控的智能设计，需要以PID控制为基础，完善控制系统的设计与应用[2]。基于PID控制系统智能设计的内容有：①模糊控制模块，此类模块按照上文中的仿真设计，着重控制PID内的偏差率，将其规范到床温控可以接受的误差范围内，模糊控制中有对应的子集系统，促使床温控可以根据工况的不同状态，提供控制信号的相关方式，提升床温控的稳定性；②自整定模块，不同工况下，床温控的效果不同，在对应的区域内形成特定的参数，自整定模块中可以按照系统控制的需求，主动调节变量，促使其达到绝对变量的标准，抑制床温控制中的误差；③扰动试验，该项试验能够防止外界因素对床温控的干扰，促使床温控制迅速达到可靠的状态，有利于床层温度的优化控制。
3.循环流化床锅炉床温控的优化方式
结合循环流化床锅炉床温控的控制需求，规划优化方式的应用，优化床温控的控制环境，以此来提升床层温度控制的水平。
3.1强化PID的设计与应用
PID在床温控制中起到规范和保障的作用，PID本身具有智能化的特点，其可根据循环流化床锅炉的燃烧状态，分配床层温度的控制变化，最大化的降低床温控中的误差，保障循环流化床锅炉的稳定运行。PID设计与应用，必须符合床温控的要求，优化锅炉运行中的床层问题，体现此项参数控制的优势。PID成为床温控优化中的主要对象，而且其在床温控中发挥重要的作用，所以循环流化床锅炉床温控优化的过程中，需要加强PID的设计与应用。
3.2优化多项控制方案的使用
循环流化床锅炉床温控优化，并不是通过一项方案得到最终的优化结果，而是需求比对多项控制方案，着重分析各项方案的优化效益，进而选择效益最高的控制方案，还要评价方案在循环流化床锅炉床温控中的可行性，保障床温控优化的准确度[3]。循环流化床锅炉床温控优化占有很高的比重，做好床温控优化的工作，有利于提升锅炉节能降耗的水平，同时保障锅炉运行燃烧的效率，解决循环流化床锅炉床温控优化中的干扰问题，改善床层温度控制系统的运行。
4.结束语
循环流化床锅炉的床层温度，属于系统控制的重要参数，需要根据循环流化床锅炉的需求，制定有效的优化措施，维持锅炉稳定运行的状态，以免床层温度出现误差。结合循环流化床锅炉的燃烧状态，设计床温控制的模型，利用智能控制的方法辅助床温控优化，确保锅炉系统具有准确、温度的温控方式，进而为循环流化床锅炉床温控制提供可靠的方式。
参考文献：
[1]崔大伟.循环流化床锅炉床温控制策略优化[D].山西大学，2010.
[2]石舒健.循环流化床锅炉床温控制的应用研究[D].华北电力大学，2009.
篇3
摘要：循环流化床锅炉是近年来广泛运用的一种新型锅炉，但由于使用时间较短，大多数操作工在一定时期内仍然不能熟练掌握使用。文章通过分析其在使用过程中常见的故障，提出合理的改进措施，以供参考借鉴。
关键词：循环流化床锅炉；常见故障；固体物料；分离器
中图分类号：TK229文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0057-02循环流化床锅炉是近几十年在我国发展起来的新型节能环保型锅炉。它因其高效能，低污染的优点而在电站锅炉和工业锅炉等领域中得到了广泛的应用。
循环流化床锅炉一般分为两个部分，一部分是固体物料循环回路，由炉膛、气固物料分离设备、固体物料再循环设备和外置和热转换器等组成；另一部分则是对流烟道，由局部过热器、再热器、省煤器和空气预热器等构成。循环流化床锅炉虽然有广泛的优点，例如燃烧效率高，污染物排放量低以及对燃料适应性广泛，但在实际操作中仍会产生一些产检的故障。
1磨损问题
1.1磨损形成的原因
循环流化床锅炉能够将高速、高浓度和高流量的固体物料流态化过程进行循环，同时传递高强度的热量和动量。因此在使用的过程中，高速的固体物料会直接撞击到循环流化床锅炉的内壁，巨大的冲力会造成金属部件的磨损，而且锅炉内长期处于高热的环境，使得循环流化床锅炉的磨损更加明显。
根据循环流化床锅炉的运行特点可以发现，燃料的特征，固体物料的循环方式，受热部件的面积和承受能力都是会影响循环流化床锅炉的磨损程度的重要因素。一般情况下，固体物料的颗粒越大，浓度越高，则会造成越严重的磨损。固体物料的高流速也是加速磨损的一个原因。如果固体物料的颗粒硬度较大，也会使得磨损加剧。除去这些客观因素，若循环流化床锅炉的安装和修理不合格，内部构件不符合要求也会缩短其使用
寿命。
1.2改进措施
为了能够保证循环流化床锅炉的正常运行，增加使用的寿命，需要采取适当的措施避免磨损的发生：（1）保证充分燃烧，使得固体燃烧物料的颗粒保持均匀，直径尽可能减到最低；（2）减慢运行过程中的烟气流速，在确保循环流化床锅炉正常操作的情况下，减小流速；（3）定期检修循环流化床锅炉，对有磨损的部件及时整修，如果是锅炉外部的漆料脱落也要维修，同时检测锅炉的寿命，做到及时更换；（4）严格控制耐火材料的升温，保证炉内的适当温度。
2结焦问题
2.1结焦形成的原因
循环流化床锅炉会结焦的原因很有可能是床料局部或者整体温度长时间超过了灰熔点或者烧结温度。一般情况下，有三种结焦方式：低温结焦、高温结焦和渐进性结焦。
低温结焦是指当床层整体温度低于灰渣的温度，造成的局部超温而产生的结焦。这种情况下的结焦是由于床料的流化不够，使得床温不均匀。当锅炉处于压火期间时，床料处在静止状态，一旦漏风，就会迅速燃烧起来。而燃烧产生的热量未能及时分散而积聚起来，使得局部床料过高而结焦。高温结焦是由于床层整体温度较高而形成正常的流化现象从而造成的结焦。当床料中的含碳量过高，如果未能及时调向来通知床温，床层的温度就会迅速上升，超过灰熔点时，就会形成结焦。而渐进性结焦在短期内是很难发现的，它的形成过程也是相对缓慢的。产生渐进性结焦主要还是因为外部因素，虽然此时的床温是正常的，但是由于通风系统的安装不当或者质量问题，就会使得燃料颗粒超过预期值，形成堵塞。
2.2改进措施
针对以上三种结焦的情况，可以采用适当的方式来减缓结焦的速度：（1）当每次锅炉启动之前，检查好风帽和风室，清理废弃物。而在正式启动的时候，则要做好冷态流化实验，保证床层温度的均匀；（2）锅炉使用过程要保证返料装置内充满灰，防止风的反窜，然后开启返料风，确保床内有料，有效控制床温；（3）严格控制进煤量，在点火过程中控制好升温和流化风量的临界值。当床温达到500℃的时候就可以使用脉冲加煤来加速，提高床温，但是要防止加煤量过大使得燃烧过猛，反而加快了床温的上升。当床温超过1050℃的时候，减煤仍然会造成床温上升，此时要做局势停炉压火，至少让床温降低到800℃；（4）检测床底和床的中部之间的温差，如果温差超过正常范围就表示流化不正常，可能地步存在堵塞和沉积，要尽快通风，通过排渣减少物料残留，如果沉积过多，就要采取停炉整修。
3分离器故障
3.1 分离器故障的原因
在循环流化床锅炉使用过程需要将气体和固体进行良好的分离，分离器因其操作比较简单，分离效率较高而得到了广泛的使用。分离器的正常使用对于循环流化床锅炉的运行有着重要影响。分离器的效率与分离器入口处的风速和颗粒无大小等有关。如果入口处的风速越大，则分离器的效率就越高，如果分离器入口处的颗粒物很大，效率也会相应提高。
当分离器的效率过低，则颗粒物得不到充分燃烧，从而加剧磨损，循环灰量的减少也会导致结焦的情况发生。总的来说，分离器的效率和其他故障是有必然联系的。
3.2改进措施
要想提高分离器的效率，可以采用以下几个方法：（1）对分离器内壁进行定期检修，如果发现磨损，就要及时维修或者更换；（2）定期检查分离器的密封情况，发现漏风要迅速采取措施；（3）关注床层的流速，对其数据做好记录，对分离器风量的配比状况密切关注，维持在适当的数值内，确保这些量化参数的最优配比。
4排渣问题
4.1排渣困难的原因
冷渣器是保证循环流化床锅炉运行的重要辅助设备，也是排查的主要工具。冷渣器是通过水冷绞龙螺旋排渣机这个主体设备再加上动力设施组成，通过对速度的控制，从而控制渣量的排放情况。冷渣器排放困难一般表现为冷渣器进渣管堵塞，排渣温度高以及排出管堵塞等。
4.2改进措施
（1）在冷渣器的进渣管道内部增设内置冷却水和防磨损的锥形阀来控制进渣量，同时进行通风，设置安全的操作程序，保证进渣流程的顺利进行，从而防止堵塞情况；（2）将排渣管道设置成喇叭形状，让物料从大到小流动，通道的不断扩大会使得物料流动越来越好，排渣的时候就会更加容易。
5停炉问题
5.1产生停炉的原因
由于辅助机器的缺陷和操作经验的不足，在锅炉运行的时候很容易发生停炉。除了锅炉自身产生的结焦会造成这样的情况发生，最主要的原因还是点火的失败和带负荷的失败。循环流化床锅炉点火采用柴油，点火前会先铺上点火底料。点火底料要有一定的厚度，如果底料很薄，则会造成升温困难，甚至造成床温不升反降的情况。但是底料也不能过厚，这样会造成能耗过大，增大费用开支。点火成功后，及时燃烧正常，也会因为煤的挥发过高，在增大风力，投返料以及带负荷的时候造成灭火停炉。
5.2 改进措施
（1）更换煤种。保证更换后的煤种挥发分较低，煤的颗粒较小，满足锅炉对燃煤的要求。（2）购买合格的点火底料。尽量选择适中的底料，保证点火的成功率。定期检查底料的质量问题。（3）调整负荷。增加负荷的时候，首先要适当增加风量，再逐渐加煤，交替调节负荷量。而减少负荷的时候，则是先减少煤量，再减少风量，同时慢慢放掉一部分灰，降低炉内的积压。
6结语
通过对以上常见故障做出系统的原因分析，并且找到一定的改进措施，目的是为了能够让操作人员更了解这项技术，更快地熟练操作，在面临实际工作中循环流化床锅炉的运行问题时，能及时解决问题。
参考文献
[1] 吴贵样，张海德．循环流化床锅炉常见故障及原因分
析[J]．中国新技术新产品，2011，（14）．
[2] 宋兰．循环流化床锅炉的常见故障及预防对策探析
[J]．机电信息，2012，（9）．
篇4
关键词：300MW循环流化床；床温；控制措施
引言
循环流化床锅炉近年得到国内的认可，在经济性上燃料适应性广、燃烧效率高和负荷调节范围大等优势。在环保清洁方面具有NOx排放低、可实现燃烧过程中直接脱硫等对控制污染有重要意义。云浮C厂两台机组均为上海锅炉厂具有自主知识产权的300MW循环流化床机组；自投产以来，锅炉运行基本正常，但由于经验不足，设计缺陷以及技术不成熟，锅炉长期保持高床温、大风量运行，由此引发不少问题：本文从300MW循环流化床锅炉床温高实际状况寻找原因，从运行控制到燃料试验，通过技术改造解决问题。从而为同类型300MW循环流化床锅炉的安全运行、环保达标排放控制提供参考和积累经验。
1 床温高的问题
1.1 控制300MW循环流化床锅炉床温的意义
床温是指循环流化床锅炉密相区的床层温度，分为上层床温和下层床温。它是反映炉内燃烧状态的重要参数，床温的控制直接影响锅炉的燃烧稳定和燃料的结焦性以及脱硝、脱硫效率（炉内脱硫方式时）。
1.2 300MW循环流化床锅炉床温高产生的问题
云浮C厂两台机组均为上海锅炉厂具有自主知识产权的300MW循环流化床机组；分别于2010年7月和8月投入商业运行。锅炉运行基本正常，但由于经验不足，设计缺陷以及技术不成熟，锅炉长期保持高床温、大风量运行，由此引发不少问题：
（1）床温高、风机出力大，能耗大。当机组负荷N≥250MW时，平均床温都保存在≥930℃一次风量基本都保持≥410KNm3/h、两侧风机电流基本保持在230-250A。二次风量基本都保持≥300KNm3/h、两侧风机电流基本保持在110-125A。这反应出机组运行中为保证床层流化及控制床温，风机出力均保持较高，导致高电耗。
（2）床温高且不平均，部分单点高，难以判断炉内真实燃烧状况。造成配风混乱。
（3）一次风量大，风速高，摩擦系数增大。容易造成四管泄漏。
（4）风量过大，排烟温度高，锅炉热损失大。
（5）NOx排放量超标。据设计循环流化床锅炉床温控制在850-900之间NOx的生成最少。在床温普遍≥930℃的情况下。由于在设计初期的国家NOx排放指标没有那么严格（400mg/Nm3），所以没有配套脱硝装置，导致NOx排放经常超标（排放指标200mg/Nm3）。通过不定期的采样，同整个数据记录的对比，平均每天NOx排放超标平均时间达18小时。
2 控制措施和效果
通过分析，总结云浮C厂300MW循环流化床锅炉床温过高主要有以下三点原因：
（1）循环物料少，流化风配风不合理。
（2）床层床料粒径配比不合理。通过不定期抽样发现床料粒
径≥8mm的占据30-48%，且不均匀，粒度过粗过多。
（3）风帽设计不合理。布风会产生盲区，加剧风帽磨损，造成流化不均。
通过技术控制和设备改造，我们采取下面四个措施，得到比较明显效果。
（1）控制返料器风量配比，合理分配回料阀松动风和返料风配风。并制作典型工况操作卡指导操作。
原回料阀松动风和返料风配风比例不合理，通过优化调整后，松动风调整门开度规定为30%，返料风调整门开度规定为95%以上，以保证回料阀立管差压建立和循环料的返料正常。在稀相区差压不大于1.5KPa的情况下，松动风门不作运行调整。
（2）从控制床层颗粒度入手，在原本设计上没有设置炉内脱硫系统，所以通过掺烧常规炉渣来改善床料的均匀性。同时在配煤中加入高灰分的烟煤，蓄高床压后进行排渣，是床料的大颗粒可以通过冷渣系统排出，一达到床层颗粒置换和控制的效果。降低的风量，减少了风机损耗，也降低风帽和炉管的磨损。
（3）对风帽（大直径钟罩改进型风帽）进行技改，改变风帽开孔数和开孔方向。达到减少布风盲区。减少风帽的磨损，降低因为风帽磨损造成风室漏渣，流化不均。还进一步降低一次风量，减少风机电耗。
（4）通过试验调整入炉煤颗粒度配比，在源头把关。这是我们主要采取的措施：通过缩小部分二级破碎机锤头间隙和筛网网眼尺寸，减小大颗粒比例和加强采样监测，从源头上控制入炉煤颗粒度分布，控制1-6mm份额最大85%的要求，颗粒度≥8mm的从占据30-48%缩小至15-20%，合理分配颗粒比例；采样监测工作更细致化，增加不同的取样点，并形成实时报表。
3 结束语
（1）床压降低，一、二次风机电流降低，飞灰可燃物低，氧量可^续降低至2.0%左右，因此厂用电率下降。
（2）250MW负荷以下运行时，随着床压的降低，炉内循环物料量减少，但随着颗粒度比例的控制调节，床温仍维持>915℃，确保飞灰及底渣燃尽，同时保证单点不超过960℃。
（3）满负荷一次风量达到46万Nm3/h风室不漏渣，上层平均床温低于920℃，单点最高床温低于960℃。
（4）科学试验合理的入炉煤颗粒度配比，并严格按照要求把关；既有利于控制床温，也有利于分级燃烧控制NOx浓度。
（5）通过掺烧常规炉渣和高灰分烟煤，使是流化床锅炉床温和床压可控性提高。
（6）床压和床温的降低，减少了一、二风量，使炉内摩擦系数降低，四管泄漏几率降低。减少流化床锅炉因泄漏造成非停的次数。提高机组安全经济性。
（7）提供了180MW至300MW负荷条件下锅炉最优运行参数操作卡；经考察运行，节电效果明显。
（8）随着床压的适当优化降低，系统阻力降低，一、二次风机电流有所降低，一、二次风机及引风机耗电率环比下降0.69%，锅炉热效率提高了0.5-0.8%。使得在机组停运及负荷率环比下降的情况下，厂用电率、供电标煤耗大幅下降。此项工作估计能使供电标煤耗下降4g/kw.h，按#5、6机组利用小时5000h计算，每年可标准煤
12000t。
参考文献
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篇5
[摘 要] 文章介绍一种循环流化床有机热载体锅炉的结构及特点，对提高能源利用效率，减少污染物排放，推动有机热载体锅炉行业的发展具有现实意义。
[关键词] 有机热载体锅炉；循环流化床；提高能源利用率；节能减排
[作者简介] 沈树云，广州天鹿锅炉有限公司，广东 广州，510000
[中图分类号] tk229 [文献标识码] a [文章编号] 1007-7723（2013）04-0024-0003
有机热载体锅炉是以有机介质（俗称导热油）作为循环载热介质供热的热能转换设备，采用高温循环泵强制导热油进行闭路循环，在将热能供用热设备后，重新返回炉内加热。有机热载体锅炉具有低压高温、无冷凝排放损失供热（与蒸汽供热相比）的优点，目前在国内各相关工业领域已得到广泛应用。随着国民经济的发展和环保要求的提高，有机热载体锅炉使用量愈来愈大。不断开发更高热效率的有机热载体锅炉，节约能源，是锅炉行业发展的趋势之一。
一、开发循环流化床有机热载体锅炉的意义
（一）常规燃煤有机热载体锅炉存在的不足
目前我国燃煤有机热载体锅炉以燃煤、油、气等化石燃料及采用液相强制循环型式进行能量转换的方式为主。其中燃煤有机热载体锅炉主要采用固定炉排和链条炉排两种燃烧方式，均属火床燃烧。火床燃烧漏煤率高、燃尽差，对煤种要求高（一般为ii、iii类烟煤），且需要较大的过量空气系数，因此燃烧效率较低，一般为85%～90%，锅炉热效率仅为65%～75%，能耗损失较大。
（二）循环流化床锅炉的优点
循环流化床燃烧是一种燃烧化石燃料、废物和各种生物质燃料的燃烧技术，它的基本原理是床料在流化状态下进行燃烧。一般粗粒子在燃烧室下部燃烧，细粒子在燃烧室上部燃烧。被吹出燃烧室的细粒子采用各种分离器收集下来之后，送回床内循环燃烧。
循环流化床锅炉大致具备以下优点：
1. 对燃料的适应性特别好。飞灰再循环量的大小可改变床内的吸热份额，只要燃料的热值大于把燃料本身和燃烧所需空气加热到稳定燃烧温度所需的热量，这种燃料就能在循环床内稳定燃烧，不需使用辅助燃料助燃，就能达到高的燃烧效率。循环床锅炉能烧优质燃料，也能烧劣质燃料，这对一些燃料来源、种类和质量多变的锅炉用户，是十分适宜的。
2. 燃烧效率高。常规工业锅炉和沸腾床锅炉，燃烧效率为85%～90%。循环流化床锅炉由于采用飞灰再循环燃烧，燃烧效率可达95%～99%。
3. 炉内脱硫效率高。由灰的再循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应的石灰石能再回到床内与二氧化硫反应，同等钙硫比相等情况下，脱硫效率比沸腾床锅炉高20%～40%。
4. 氮氧化物排放量低。由于循环流化床锅炉采用分级燃烧，燃烧温度低，氮氧化物生成量显著减少。
5. 负荷变化范围大，调节特性好。当锅炉负荷变化时，只需调节给煤量和流化速度就可满足负荷的变化，负荷调节范围可达30%～100%。
我国的煤炭资源的分布和质量差异随地区变化大，南方劣质煤和北方煤矸石资源十分丰富，原煤入选率将不断提高，洗煤泥越来越多。除煤以外的其他低热值燃料也很丰富。因此，发展循环流化床有机热载体锅炉，因地制宜利用这些劣质燃料无疑具有十分重要的意义。加之流化床锅炉具有燃烧过程中脱硫、脱氮的优点，是一种低污染、低成本的燃烧技术，发展流化床锅炉，无疑对保护生态环境有重要作用。
二、研制循环流化床有机热载体锅炉存在的主要问题
循环流化床燃烧是床料在流化状态下进行燃烧，飞灰再循环量大，带来炉膛受热面变截面处和裸露在烟气冲刷中的耐火材料砌筑部件的磨损。有机热载体锅炉的工作压力虽然较低，但炉内介质温度高，且是易燃易爆物质，有的还有毒性，一旦在运行过程中发生泄漏，即会引发火灾、爆炸甚至人身伤亡。故克服受热面磨损泄漏问题是循环流化床有机热载体锅炉要重点考虑的问题之一。
三、循环流化床有机热载体锅炉的研制实例及问题应对
（一）研制实例
1. 锅炉参数
额定热功率：7000 kw （600×104 kcal/h）
额定供油压力：0.9 mpa
额定供油温度：300℃
额定回油温度：260℃
适应燃料：各种劣质煤和垃圾废料
2. 计算燃料（i类烟煤）元素分析
car=38.46% har =2. 16%
oar=4.65% nar=0.52%
sar=0.61% aar=43.1%
war=10.5% vadf=21.91%
qnet.ar=15450.03 kj/kg
3. 锅炉热平衡计算结果（见表1）
4. 热力计算汇总（见表2）
5. 锅炉结构简述
yxl-7000ma循环流化床有机热载体炉采用由炉本体、钢架、燃烧装置、炉外旋风分离器、返料器、空气预热器、炉墙、平台扶梯、以及辅机（给煤装置、鼓引风机、烟风道、落灰装置等）组成。图1为循环流化床有机热载体锅炉结构示意图。从图1可以看到，本型循环流化床有机热载体炉为m形结构，煤经落煤管进入炉膛燃烧，燃烧产生的高温含灰烟气在炉膛上部出烟口切向进入高温分离器，烟气中大颗粒经分离器分离后，经下部料腿进入返料器（u形阀），再返回料床继续燃烧，颗粒小于60μm的烟气从中心管飞出，离开旋风分离器的烟气进入尾部烟道，进入对流管束，再经尾部空气预热器、除尘器、引风机、烟囱排入大气。有机热载体由循环泵进入进油集箱，在集箱中多次分流、汇集依次进入蛇形管对流管束、方形密排炉膛油冷壁，被加热至所需温度后，由出油集箱向外输出。
锅炉结构紧凑，各受热面之间相互独立，可实现模块化组装出厂，大大缩短安装周期。另外，辐射和对流受热面系统化对称布置，既可保证各油流通道均匀一致，避免出现受热偏差，防止导热油超温失效，又降低了流动阻力，进而可减小受热面管子的管径，为降低制造难度提供了有力的保证。锅炉采用炉外高温旋风分离器，分离效率可高达97%，燃烧效率可达95%～99%，净含碳量小于2%，锅炉运行热效率大于82%。锅炉采用分级燃烧，当锅炉负荷变化时，只需调节给煤量和流化速度即可满足负荷的变化，负荷调节范围可达30%～100%。
（二）磨损泄漏问题的应对措施
1. 低循环倍率减少磨损
本锅炉采用低流化速度及扩大炉膛、降低烟气上升速度的双重措施，降低循环倍率，使炉墙受热面的磨损速度减小，飞灰的数量也有所减少，从而提高了锅炉受热面及炉墙的寿命，也降低了粉尘的原始浓度，为进一步减少锅炉排放，减轻了压力。炉膛在扩大
的同时，适当增加了高度，增加了受热面以补偿循环倍率减小带来的传热量减少，又延长了烟气在炉膛的停留时间，使燃烧更加充分。
2. 分级燃烧降低流化速度
锅炉两级供风，二次风约占总空气量的30%，经喷咀进入炉膛，以利于燃烧和炉温的控制，炉温控制在800～900℃，避免密相区在过高流化风速下进行。
3. 油冷炉外高温旋风分离器
旋风分离器主分离区采用油冷结构可降低分离器耐火防磨涂料工作温度，延长涂料使用时间，保证锅炉可靠持续高效运行。另外，旋风分离器中心筒采用高强耐热耐磨不锈钢，也提高了使用寿命。
4. 燃烧室无埋管布置
循环流化床有机热载体锅炉由灰再循环和床料平均粒径较小，床下部与上部燃料燃烧释热较均匀，因而在燃烧室内受热面的布置方面可取消埋管，从而消除埋管受热面的磨损问题。
四、结 语
循环流化床有机热载体锅炉与其他有机热载体锅炉相比，具有燃料适用性广、燃烧效率高、节约材料、降低用户投资和运行成本等优点，且节能环保，适合目前中国的国情。循环流化床有机热载体锅炉的研发有助于推动导热油炉的发展，有利于提高企业和社会的经济效益，对推动我国有机热载体锅炉行业的发展具有深远的意义。
[参考文献]
篇6
关键词：循环 锅炉 节能 改造
中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（a）-0000-00
1引言
循环流化床锅炉其是本着节约能源，应用经济、有效、低污染、低温及洁净循环燃烧的技术，利用鼓泡流化床燃烧来进行发展，这是将原煤破碎成小颗粒再放入炉膛布风板上，通过多次的风机加压，并根据风室利用风帽来进行喷出。由于烟气的部分流出炉膛，可以利用分离装置再完成分离过程，并将物料反复进行循环燃烧。
循环流化床锅炉其有着燃烧适应性广的特点，对各种种类的煤都可以进行燃烧，并有着很高的燃烧效率。可以充分的利用劣质的燃料。循环流化床对燃烧的温度也有着很好的控制，一般在800℃-950℃，这可以有效的抑制氮氧化物，并且对有毒物质其排放量低，脱硫效率极高达到90%。这些都有助于对环境的保护。其还具有负荷调节性高的特点，对于负荷变化特别大的热电厂而言，循环流化床锅炉是动力锅炉最好的选择。燃烧热强度大，这主要表现在炉膛体积的减小，金属消耗的降低。炉内传热能力强，并能够综合利用灰渣，实现循环节能高性能的目标。
2 循环流化床锅炉存在问题
2.1安全问题
因为循环流化床锅炉在开发上时间较短，致使其相关的基础理论和设计制造技术上的问题都没有从根本上得到解决，在运行上因为没有成熟的操作经验，也没有统一的标准，使得该锅炉在运行上存在较大的安全问题，无法掌握注意事项，这也就不能保障健康安全。
2.2能耗问题
循环流化床锅炉要求燃烧粒径较大，其炉膛内物料浓度很高，尽管已经采取了很多的防磨措施，但真正进行运行时还是会有循环流化床锅炉受热面磨损速度过快的现象，这样导致了能量消耗大问题。
2.3控制问题
循环流化床锅炉在风烟系统和灰渣系统的应用上叫常规锅炉复杂，由于燃烧在调整方式上 是不同的，控制点过多，所以运用计算机自动控制相比常规锅炉有一定的难度。
3 锅炉节能改造方式
3.1 加装燃油节能器
由于燃油节能器对碳氢化合物的处理，使得分子结构发生了变化，细小分子的增多，分子间距离的变大，燃料粘度下降，这样使得燃料油相比之前在雾化和细化方面都有很大的提高，而且在燃烧室内低氧条件也可以完成充分的燃烧。按照燃油节能器，可以解除由于燃料无法充分燃烧导致炉膛壁积残渣现象，这样实现了环保节能的目标。而且安装后可以降低废气的含尘量，减少有害废气的排出。
3.2 安装冷凝型燃气锅炉节能器
在燃气锅炉排烟中含有18%的水蒸气，这其中有着大量的潜热都没有充分的利用起来，而且在排烟时其温度很高，显热损失较大。而减少这种燃料的消耗便是解决高成本问题最有效的途径。安装冷凝型燃气锅炉节能器，这可以将高温烟气中的能量进行回收，减少这些燃料的消耗，增大经济效益。并通过水蒸气的凝结来对烟气中的有毒气体和物质进行吸收，从而降低污染物的排放，保护我们的生态环境。
3.3 采用冷凝式余热回收锅炉技术
因为运用传统的锅炉，由于160℃-250℃的排烟温度，使得烟气中水蒸汽都处于过热的状态，这是不会出现气化潜热的。而锅炉热效率是将燃料低位发热值的计算作为基础，由于没有将基础的热损伤算入其中，便使得传统锅炉热效率不高。采用冷凝式余热回收锅炉技术，可以将排烟的温度降低到50-70℃，这样烟气中的显热及水蒸汽中的凝结潜热都能够充分的回收，让热效率提升的同时，还促进了冷凝水的回收利用。如图1为节能改造冷凝回收对比图。
图1 节能改造冷凝回收对比图。
3.4锅炉尾部采用热管余热回收技术
根据一定的经济技术条件，余热是很难在能源利用设备中被利用起来，这是废气、多余的能源。但这部分能源可以大约划分为7种，包括废汽废水余热、高温产品与炉渣余热、高温废气余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热及高压流体余压等。这些总共约占到燃料消耗总量的17%-67%，所以采用锅炉尾部采用热管余热回收技术，可以回收利用更多的余热资源，响应节能、绿色、循环、洁净的主题，更好的遵循及发扬社会主义可持续发展的理念。如图2为余热回收锅炉节能器节能改造。
图2 余热回收锅炉节能器节能改造图
参考文献
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关键词:循环流化床锅炉；输煤系统；筛碎设备选型
Abstract: This paper mainly introduces the working principle and requirements of fuel circulating fluidized bed boiler crushing equipment, selection and screening and crushing equipment of circulating fluidized bed boiler fuel are analyzed, hoping to provide a reference for the peer.
Key words: circulating fluidized bed boiler; coal handling system; screening and crushing equipment selection
中图分类号：TK229.6
0前言
循环流化床锅炉作为环保型锅炉具有燃烧效率高、可实现炉内脱硫、调峰能力强以及煤种适应性广等优点,近年来发展迅速,越来越被广泛应用于中小型电厂。
循环流化床锅炉对燃煤粒级的分布要求比较严格,因其没有制粉系统，燃煤经输煤系统破碎后直接进入锅炉燃烧，所以在设计上要引起足够的重视,以防输煤系统破碎后的燃煤粒度分布不能达到锅炉的要求,而影响锅炉的效率。解决好破碎后的燃煤粒度分布问题,是我们设计输煤系统的关键。
1、破碎设备工作原理及特点
破碎机是通过机械冲击、剪切、摩擦或挤压等方式将燃料加工到所需尺寸的设备，是采矿、选煤和电厂燃料制备加工中的重要设备。
用于循环流化床锅炉燃料制备的破碎机主要有以下四种:环锤破碎机、双向可逆锤式破碎机、双辊式破碎机和四齿辊破碎机。双向可逆锤击式又分带底蓖与不带底蓖两种型式。
1.1 环锤破碎机
它是一种带有环锤的冲击转子式破碎机，主要适用于抗压强度值小于150MPa
的物料。物料进入破碎机后，首先受到高速旋转环锤的冲击而被初碎，初碎的物料撞击到破碎板后进一步被破碎。当初碎物料落到筛板及环锤之间时又受到环锤的剪切、滚碾和研磨等作用被破碎到规定的粒度，再从筛板栅孔中排出，而少量不能被破碎的杂物在离心力的作用下经拨料板被抛到除铁室后定期清除。环锤破碎机底部的筛孔尺寸较小，能满足流化床锅炉燃料的粒度在10mm以下的要求，但是当水分较大时，筛孔很容易堵塞。为了这解决这个问题，很多电厂在运行的过程中将固定筛板拿掉或让燃料直接走旁路。可这样一来，燃料的入炉粒度又无法得到保证，也会影响锅炉的安全燃烧。后来根据实际生产的需要，有些生产厂家对环锤式防堵塞细碎机进行了技术改进，改善了锤头的排列方式和数量，增加加速度，加大打击频率，消除击打盲点，去除后半区的筛板，但是当燃料的水分较大时，效果仍不理想。目前环锤破碎机主要用作粗碎。
1.2 双向可逆锤击式破碎机
它是一种可以双向旋转的破碎机。主要适用于抗压强度值小于150MPa的物料。物料经中间进料口直接落在转子上，被转动的锤头进行一次破碎后，物料冲击在破碎板上被弹回，再次进行多次反弹破碎，合格粒度的物料从下部排出。该破碎机是通过调整锤头与衬板之间的间隙大小来控制出料粒度，最细粒度可达3mm。它充分利用了反击式破碎机打击力度大、破碎效率高的特点，适于对物料进行细碎作业，特别是在处理潮湿易堵塞的物料时，优点就更为突出。此外，它的转子可正反两方向转动，保证锤头工作面磨损均匀，延长锤头的寿命。
该破碎机分为无底蓖型和带底蓖型，无底蓖型双向可逆锤击式破碎机，其锯齿形破碎板与锤头间隙可调，且上大下小，出料粒度通过调节破碎板与锤头间的间隙来完成，不设底蓖，不易堵煤。带底蓖型双向可逆锤击式破碎机，通过对转速、底部破碎板与锤头的间隙及底蓖开孔型式、尺寸的调整，能更有效控制出料粒度，达到控制最大粒度和控制粒度分布范围的目的。
1.3 双辊式破碎机
物料由双辊间通过,受到双辊的碾压而被破碎。通过调整双辊的间距可以控制碎后物料的粒度,其对满足锅炉燃煤粒度级配要求较为方便,不易产生太多过细煤,对湿煤不敏感,具有双辊间自清理功能,同时鼓风量也小。破碎原理为碾压，这种破碎机磨损较快、出力不大。
1.4 四齿辊破碎机
四齿辊破碎机是一种改进型的破碎机，双电机启动，上下各两组齿辊，两齿辊相向转动,四个齿辊转速均不相同。物料进入破碎机后,小于两齿辊间隙的物料直接通过,可有效减少物料的过粉碎现象。大于两齿辊间隙的物料被旋转的齿劈破或折破到合格粒度。独特的设计使其具有自动清除粘堵物的功能,水分含量较高的物料也不会粘堵,能保证设备持续运转。该破碎机成品粒度任意可调，适合循环流化床锅炉燃煤的破碎。为保证齿板的均匀磨损，需选用布料器，布置时应保证进料方向垂直于转子，并保证一定的落料高度。因该破碎机扰力小，输煤系统破碎设备的改造适合选用该破碎机。
2、筛分设备的选型及特点
用于循环流化床锅炉燃料制备的筛分设备主要有以下两种:振动筛和滚筒筛。常用的振动筛为直线振动筛和圆振筛。据了解许多当初选用振动筛的电厂运行一段时间后便对筛分设备进行了改造，而且大多数电厂更换为滚筒筛，使用效果比较理想。尽管滚筒筛比振动筛筛分效率低，但目前循环流化床锅炉燃料制备筛分设备应首选滚筒筛。
3、循环流化床锅炉燃料制备系统常用形式
3.1 粗碎+筛分+细碎。这种破碎形式基本可满足循环流化床锅炉入炉煤的要求。其特点是:系统总破碎比分配合理，可减少燃料的过度粉碎，燃料粒径分布基本符合宽筛分分布规律。可选用小规格的细碎机。这种形式可适用于原煤中超出规定粒度的颗粒较多且50mm以上颗粒占一定比例的系统。
3.2 筛分+细碎。该破碎形式适用于原煤中绝大部分粒径小于50mm、大于50mm的大颗粒含量极少且最大粒径不超过80mm的系统。
3.3 粗碎+细碎。这种破碎形式较适用于原煤粒度较大、煤中杂质较多、原煤水分相对较大以及容易造成筛孔堵塞的系统。其缺点是燃料过碎现象较严重。
3.4 近几年，部分电厂选用了四齿辊式破碎机对原煤进行破碎后直接入炉，虽然系统简单，对燃料的水分适应性好，但也存在破碎粒度无法控制、硬质燃料粒度易超标、齿辊容易磨损等问题。
4、循环流化床锅炉筛碎设备的选择
首先根据燃料的粒度分析决定是否需要设置预先筛分。当需要选用筛分设备时，可优先选用带清筛机构的滚筒筛。当燃料中粒度大于50mm含量不大于30%，且燃料中粒度大于100mm 的含量很少时，可选用双向可逆锤击式破碎机，否则宜选用四齿辊破碎机。当不需要选用筛分设备时，可选用四齿辊破碎机或选用两级破碎即环锤式破碎机(粗碎)配双向可逆锤击式破碎机(细碎)。
要与入厂煤的特性相适应，入厂煤为含水量大、杂质含量少的煤种时,适合采用不带底蓖型双向可逆锤击式破碎机和四齿辊式破碎机；入厂煤为含煤矸石、铁件、木块等杂质较多的原煤、抗粉碎性能高的无烟煤时,适合采用双向可逆锤击式破碎机。它具有对各煤种适应性强、可逆运行、锤头双向磨损、寿命较长等优点；入厂煤为烟煤、褐煤等抗粉碎性能较低并且燃煤中杂质较少时,适合选用四齿辊式破碎机。其对湿煤具有很好的适应性,不容易产生过细煤粒,同时破碎机的齿辊表面磨损较少,维护工作量也可减少；当锅炉采用较高流化风速时,为避免大量细颗粒被气流曳带离开分离装置,必然对过细煤量控制严格，比较适合采用带底蓖型双向可逆锤击式破碎机及四齿辊式细破碎机，可以有效地控制破碎后燃煤的粒级分布,避免产生大量的过细煤量。当锅炉燃用高灰分的燃煤,一般选择较小的入炉煤粒度,此时可以选择不带底蓖型双向可逆锤击式破碎机,解决因底蓖孔尺寸小而容易引起堵煤等问题。普通环锤式破碎机虽经改造,仍不能满足粒度分布的要求,容易堵煤,影响输煤系统运行，循环流化床锅炉电厂中不宜采用。
5、结束语
循环流化床锅炉输煤筛碎系统即要考虑入厂煤各种特性,还要根据不同的循环流化床锅炉来选择筛碎设备，力求达到设计所选用的筛碎系统,既符合燃煤特性要求,又满足循环流化床锅炉高效、安全运行的要求,并能解决筛碎系统堵煤的老问题。
篇8
关键词：循环流化锅炉 燃烧效率
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0117-01
循环流化床锅炉具有高效、节能的优点。从投入使用以来，无论是国内还是国外都被广泛的推崇，并且得到了迅速的发展。跟层燃炉和煤粉炉不同，如果不能达到其需要的热工参数，那么事故就容易发生。所以本文根据笔者自身的经验，简述对循环流化床锅炉运行参数的控制与调整。
1 循环流化床锅炉的结构
燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道式组成循环流化床锅炉的主要部分，细分下去的话，燃烧系统包含了风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统；气固分离循环系统是由分离装置和反料装置构成；热器、省煤器、空气预热器是对流烟道的主要部分。
2 循环流化床锅炉燃烧及传热特性
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。燃烧室里的物料在流化风的作用下，产生了扰动，这样一些固态颗粒在高速气流的作用下进入炉膛，一些质量过大的颗粒则会顺着炉膛内壁往下流动，轻小的颗粒可会与烟一起进入物料分离装置中，分离装置将烟气中的固体颗粒进行分离，然后将其沿着下部的返料装置送回燃烧室内，经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。循环流化锅炉的分离装置效率并不高，所以当颗粒经过分离器之后通过返料器又进入了炉膛内，保证了锅炉内的灰浓度。所以，循环流化床锅炉跟普通的锅炉是有差别的，它不仅能够通过热辐射传热，还能通过对流传热，这样炉膛的传热系数就被提升了，也保证了锅炉的额定出力。
3 循环流化床锅炉运行参数的调整和分析
3.1 床温
床温是指燃烧室密相区内流化物料的温度，锅炉是否能够安全稳定的运行与其有着密切的关系。对于温度的控制既不能太高又不能太低，过高的温度会让流化床体结焦引发停炉事故；过低的温度则会产生低温结焦和灭火，也不利于煤的充分燃烧，最后在排渣时会有大量未燃尽煤，这些煤进入冷渣器内进行二次燃烧而结焦，影响冷渣器的正常工作。在锅炉运行的时候，可以通过对给煤量的调节或者控制一次送风量和缩减返料量来实现对温度的调控。像是对于温度太高的情况，应该减少给煤量，同时增加送风量和减少返料量；如果温度太低，就要先检查看是否没有煤了，并适量增加煤，保证氧量的情况下，所见一二次风量，增加返料量。一旦床温低于700 ℃，应做压火处理，待查明原因后再启动。
3.2 返料温度
循环流化床锅炉使用高温分离器，其内部的返料温度要比料层高出25度左右，目的是能够让锅炉稳定的燃烧，起到调整作用。对于返料器的温度应该密切关注，太高的温度会让内部发生结焦，在使用比较难燃的无烟煤时，更加如此，对于温度的把握如果不好，结焦就很容易发生。同样可以通过调整给煤量和返料风量来控制温度，对于返料器要及时的检查，看是否被堵塞。
3.3 床层差压
燃烧室里面的料层厚度是床层差压的一个直接反映。测量风室和燃烧室上界面之间压力差作为床层差压的检测对象，进而能够得知料层应该具有的厚度。差压值是随着床料层的厚度增加而增加的。床料层的厚度对于锅炉的流化质量具有直接的影响。过厚的床料层在增加风机压头之后，床内气泡增大，电耗也上升，效率反而下降，严重的灰让炉膛结焦或者灭火；太薄的床料层也不行，被吹过之后会形成沟流，这样不均衡的流化会形成局部结焦。
3.4 炉膛差压
炉膛差压是反映炉膛内固体物料浓度的参数。通常将燃烧室-卜界面与炉膛出口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值能够反映出炉膛内的物料浓度高低，传热系数的大小跟锅炉的负荷是成正比的，所以，按照负荷的情况来调节炉膛差压情况。锅炉分离装置下的放灰管可以起到控制炉膛差压的作用，一般炉膛差压控制在500～2000 Pa。用户根据燃用煤种的灰分和粒度，设定炉膛差压的上限和下限，作为开始和终止循环物料排放的基准点。
3.5 返料量
循环流化锅炉和普通锅炉的不同之处就在于对返料量的控制上面，上文我们说到，循环流化床锅炉的燃烧特性和传热特性，返料量这燃烧这方面担当着非常重要的角色。返料灰本身具有热量，所以它也是一种热载体，能够将燃烧室里的温度传递到炉膛上部，保持炉膛内温度的均衡，而且通过热传导将热量传给水冷壁，传热系数比较的高。
分离装置的分离效率决定了返料量的多与少，分离器的效率高，那么就能分离出更多的灰量，也能够对锅炉的负荷进行调整，使其富余量更多，操作也更容易点。
3.6 风量
在锅炉运行过程中，许多用户往往只靠风门开度调节风量，但循环流化床锅炉对风量的控制要求比较严格。对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下，相应调整二次风。因为一次风量直接关系到流化的质量.循环流化床锅炉在运行前要进行冷态试验，并作出在不同床料层厚度（床层差压）下临界流化风量曲线，在运行时据此确定风量调整的—下限，如果风量低于此值，床料层有可能流化不好，时间稍长就会发生结焦。对二—：次风量的调整主要依据烟气中含氧量的多少，通常以过热器后的氧量为准，应控制在3%5%左右。如含氧量过高.说明风量过大，会增加锅炉的排烟热损失；如含氧量过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。
3.7 给煤粒度
燃烧用的煤的大小能够决定锅炉里边密相区和稀相区之间的燃烧份额，对于锅炉的使用寿命和燃烧效率都有影响。过大的煤粒，会让锅炉里面的循环物料减少，降低了燃烧的效率，并且有较多的渣产生，对于冷渣器来说是一种负担的增加；太小的煤粒会让锅炉床层膨胀，细小的颗粒会燃烧于炉膛的上部，炉膛出口温度、排烟温度将升高，尾部受热面增大，电耗增加，效率下降，且不利于安全。
3.8 灰量
灰量是对锅炉的运行情况有监视的作用，除了能够监视除尘器以外，对于炉膛有无泄漏也可以监视。如有泄露情况出现，那么灰中会含有水分，这样减低了分离装置的分离效率，排灰量就会明显的上升。所以，如果有汽水流量差值上升的情况时，能够把灰量情况作为判断炉膛是否泄漏的一个依据。
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Abstract: Circulating fluidized bed boiler is a coal-fired technology that home and abroad countries striving to develop with its unique advantages of high thermal efficiency，stable running，simple operation，fuel adaptability，and low emissions. But a number of problems exposed in the actual operation: short cycle operation，difficult ignition problems，the author summarizes the operation debugging through the last few years of technical innovation and field experience of circulating fluidized bed boiler debugging in hope to provide enlightens for boiler operation staff.
关键词：CFB锅炉；运行；把关
Key words: CFB boiler； checks； maintain a strict standard
中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0032-01
1 严把设备前期管理关
1.1 搞好设备的进厂检验。循环流化床锅炉由于自身的特点和国家对环保锅炉的政策倾斜，循环流化床锅炉纷纷上马，行情非常紧俏达到供不应求的地步，许多锅炉生产厂家都超出生产能力，为此锅炉用户特别是锅炉专业技术人员一定要严把进厂检验关，尤其是关键部件祥查随即资料和出厂检验报告，保证锅炉材料和部件的质量为以后的锅炉健康运行做好基础。
1.2 严格执行安装标准和监理制度。在整台锅炉的建设过程中，要严把质量关，严格按照安装工艺要求施工，对主要部位的焊接要求和膨胀缝的尺寸要求一定要把关，在整个工程建设期间要充分发挥监理的作用，注意施工的工序，要有先有后。
1.3 搞好锅炉水压试验和锅炉严密性试验。循环流化床锅炉在本体安装结束后保温之前要进行锅炉水压试验和锅炉严密性试验,来检验锅炉汽水系统的承压能力和风烟系统的严密性。为以后的锅炉健康运行做好基础。
2 严把调试关
2.1 风机调门试验。辅机安装完毕后要进行风机的挡板调门试验和液力耦合器的试验，调整其线性和行程，为锅炉的调试工作的准确性和可靠性提供保证。
2.2 风量标定。一、二次风机性能的测定和风量的标定，主要是鉴定风机的出口风量、风压能否达到设计要求，能否满足燃烧需要，并且校正测量装置的准确性。在测量中应注意电厂锅炉风道截面大，直管段长度短，弯头多，虽然一般都采用标准的测风装置进行风量测量（目前最普遍的是采用机翼型测风装置）。但是在运行前仍必须对风量进行现场标定。
2.3 空板阻力试验。布风板阻力是指布风板上不铺底料时空气通过布风板的压力降。布风板提供阻力的目的是使通过布风板进入流化床的气流能够重新取得均匀分配，使空气按设计要求通过布风板，形成稳定的流化床层。根据大量的运行经验，布风板阻力为整个床层阻力（布风板阻力与料层阻力之和）为25%-30%才能维持床层稳定运行，而布风板阻力的大小取决于布风板的结构设计、布置形式、风帽的选型及风帽的开孔率的选择，在设计中必须综合考虑。布风板阻力特性试验可以与一次风机调节特性试验一起进行，试验应该在风烟道严密性试验合格后进行。
2.4 料层阻力试验测定。料层阻力是在布风板上铺放一定厚度的料层，象测定布风板阻力的方法一样，测定不同风量的风室静压。以后每改变一次料层厚度，重复一次风量――风室静压关系的测定，风室静压等于布风板阻力与料层阻力的总和，即：料层阻力=风室静压－布风板阻力。
2.5 床内料层流化均匀性的检查。测定时在床面上铺上颗粒为10mm以下的料渣，铺料厚度约300－500mm，以能流化起来为准，流化均匀性可用两种方法检查。一种是开启引风机和送风机，缓慢调节送风门，逐渐加大风量，直到整个料层流化起来，然后突然停止送风，观察料层表面是否平坦，如果很平坦，说明布风均匀，如果料层表面高低不平，高处表明风量小，低处表明风量大，应该停止试验，检查原因及时予以消除。布风均匀是流化床点火、低负荷时稳定燃烧、防止颗粒分层和床层结焦的必要条件。
3 严把点火关
3.1 炉安装完毕验收合格后，首先应做冷态试验，其目的是检验炉子流化状况，了解布风装置阻力特性，发现锅炉在设计安装中存在的问题，提出解决办法，并且将数据记录存档。
3.2 点火前，在床上铺放粒径0-10mm的底料约350-500mm厚，或根据料层流化均匀性试验时，所掌握的最薄良好流化厚度为准，这样可以缩短点火时间，节约点火燃料。底料中含炭量不应超过3％。，太厚，虽着火初期比较稳定，但点火所需的流化风量大，加热升温时间长，还易造成加热不匀的现象；料层太薄，虽着火时间短、省油，但底料局部容易被吹穿可能造成结焦。着火初期床温不稳定，易受断煤或堵灰的影响，发生灭火或结焦事故。
3.3 点火过程分底料预热、着火和过渡三个阶段。首先启动引风机、一次风机，各风门开到冷态试验确定的正常流化位置，保持一定的炉膛负压，投油枪，注意观察烟气发生器出口烟温（≤800-900℃）。底料预热过程应缓慢升温，采用油量和风量控制床温，特别是冷态启动初期更应严格控制床温度，控制床温增加速度不超过150℃/h，主要从耐火材料的热膨胀要求和水循环的安全问题两方面考虑。待床温升至400-450℃时，可少量间断投煤，密切注视床温变化。一般来说床温在300℃以下时，因物料吸热量大，温升较快，到300-450℃时温升较慢，450℃以上时投煤一段时间后温升又开始加快，说明投入的煤开始着火，床温接近600℃时，加入炉内的煤开始大量着火，此时应加大流化风量，控制温升速度以防止结焦，并记录各受热面膨胀指示器情况。当床温升到800℃以上时，切除燃烧器，同时适当增加给煤量来维持炉内热负荷，维持床温920℃左右。一次成功的点火过程，主要应注意的是床料厚度、床料筛分特性以及床料性质及配比，操作中严格控制点火风量。实践证明，每一种型式的循环流化床锅炉其点火特性都有一定的差别，需要运行管理人员在实际操作中不断摸索和总结，找出最佳点火升温方案，确保一次点火成功。根据锅炉容量不同冷态启动时间不同，锅炉容量越大，启动时间越长。直到进入正常运行温度850-950℃，到此点火启动过程全部结束。这里要说明一点，加大风量是指引、送风同时匹配加大。
参考文献：
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关键词：循环流化床；锅炉燃烧控制；调整
1循环流化床锅炉燃烧及其传热特性
根據结构分类，流化床锅炉可分为3个系统：锅炉本体、分离系统、烟道系统。锅炉本体包括汽包、水冷壁、高温受热面、风室以及给煤系统等；分离系统包括顶部旋风分离器，以及回料系统；烟道系统包括低温受热面、省煤器、空预器等。在循环流化床锅炉工艺流程中，燃烧及脱硫发生在由大量灰粒子所组成的温度相对较低、接近870℃的床层内，该温度的选取同时兼顾提高燃烧效率及脱硫效率。这些细粒子由通过布风板的一次风所产生的向上烟气流将其悬浮在炉膛中，二次风分2层送入炉膛，由此实现分级燃烧。
旋风分离器将绝大部分固体粒子从气—固两相流中分离出来后，通过回料器被重新送回炉膛参加燃烧。这样就形成了循环流化床锅炉的主回路。循环流化床主回路的特征为：强烈的扰动及混合、高固体粒子浓度的内循环及外循环、高固体/气体滑移速度及较长的停留时间。以上特点为传热以及化学反应提供了良好的外部条件
2循环流化床锅炉主参数控制与调整
2.1床温
CFB锅炉区别于煤粉炉的是燃烧控制的主要参数，是稳定的床温和主汽压力。床温指由布置在燃烧室内的热电偶监测到的炉膛中各区域内固体物料层的床层温度，一般取各测点热电偶温度的平均值，是CFB锅炉最重要的一个运行参数。床温的高低能直接反应炉膛内的燃烧状况和炉内输入输出热量的平衡关系，取决于各区域内的能量平衡，包括燃煤释放热量，脱硫剂、循环物料、排渣带走热量和各受热面的吸热。如何维持床温的稳定是CFB锅炉稳定和安全运行的关键。
2.2炉膛压差
炉膛压差是指密相区的压力和炉膛出口的压力差，是表示炉膛稀相区颗粒浓度的重要物理量。一定的颗粒浓度对应一定的炉膛差压，炉膛差压越大，稀相区颗粒浓度越大，循环灰量也越大，相应的受热面的传热量也越大。一般来说，锅炉所带负荷越高，相应的炉膛差压也越大。正常运行中，炉膛差压一般控制在0.3-1.5kPa之间。另外，炉膛差压也对分离器的分离效率有影响，差压越大，旋风分离器的分离效率也越高。
2.3料层差压
料层差压是反应炉膛密相区物料量的参数，料层差压是表征流化床料层高度的物理量，一定的料层高度对应一定的料层差压，料层厚度越大差压值越高。在燃烧过程中，料层差压决定了床料的流化质量。因此在运行中要密切注意料层差压。料层差压可通过一次风量的大小以及冷渣器的出力来调整。
2.4烟气含氧量
烟气含氧量决定着炉膛的燃烧效率，为了保证CFB锅炉经济燃烧，通常通过不断改变送风量和给煤量使之达到一个较为匹配的比例，然后由过量空气系数来衡量经济燃烧的好坏，而烟气含氧量能间接显示炉膛的燃烧经济性。因此含氧量也是一个重要建模参数。
2.5返料量
返料量的大小直接决定了炉膛的床层温度及锅炉的燃烧效率，因此返料量是参与锅炉燃烧调整必不可少的因素。返料系统内部由水冷壁组成，在物料回收过程中将热量传递给水冷壁吸收，从而降低的物料温度。在运行调整中，如果床温过高，可通过加大返料风机的出力，加大返料风来增加进入炉膛的低温物料，防止锅炉高温结焦。另外，返料量也决定了床层压力。
2.6风量的调整
根据锅炉的特点，从一次风机出来的空气分成3路送入炉膛：第1路，经一次风空气预热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第2路，热风用于炉前分布式多点给煤；第3路，未经预热器加热的冷一次风作为播煤风送入给煤机。二次风从风机出来后，经过环形风箱从炉膛前后墙分上中下层进入炉膛。一次风调整流化、炉膛温度和料层差压；二次风控制总风量。在一次风满足流化、炉温和料层差压的前提下，总风量不足时，可逐渐开启二次风门，随负荷的增加，二次风量逐渐增加，维持正常的炉膛负压及含氧量。一般含氧量控制在3%左右，含氧量过高会造成磨损增大，相应的排烟损失也会增大；含氧量过小，则会造成锅炉燃烧不完全，燃烧效率降低。另外，在运行中，炉膛负压应控制在-50Pa左右，该压力可通过调整引风机的出力来实现。
3结语
以上参数都是循环流化床锅炉运行过程中的重要监视参数，各个参数都反应了锅炉的燃烧情况，各参数相互之间又是彼此相互关联的。在实际运行操作中，应根据不同的煤种、煤的含硫量以及煤粒的大小，对锅炉的运行参数进行及时地调整，做到勤调、微调、细调，使锅炉始终达到高效率燃烧的运行状态，充分发挥循环流化成锅炉的节能环保优势。燃烧调整的根本任务是：使燃料所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，保证锅炉安全经济运行。燃烧控制的基本任务可归纳为3点：①维持蒸汽压力稳定；②保证燃烧过程的经济性；③维持炉膛压力稳定。
参考文献：
