循環(huán)流化床鍋爐培訓(xùn)講義

1、循環(huán)流化床循環(huán)流化床鍋爐鍋爐 培培 訓(xùn)訓(xùn) 講講 義義華西能源工業(yè)股份有限公司華西能源工業(yè)股份有限公司客戶服務(wù)部客戶服務(wù)部20112011 年年 6 6 月月1目目 錄錄第一章第一章 循環(huán)流化床鍋爐的運行循環(huán)流化床鍋爐的運行第一節(jié)第一節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗5第二節(jié)第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的啟動和停爐循環(huán)流化床鍋爐的啟動和停爐7第三節(jié)第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的運行調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的運行調(diào)節(jié)9第四節(jié)第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐運行中的常見問題及處理循環(huán)流化床鍋爐運行中的常見問題及處理12第二章第二章循環(huán)流化循環(huán)流化床床污染物的排放及控制污染物的排放及控制第一節(jié)第一節(jié)概述概述17

2、第二節(jié)第二節(jié) 煤燃燒過程中煤燃燒過程中 SO2 的生成機理與影響因素的生成機理與影響因素21第三節(jié)第三節(jié) 脫硫劑的選擇及脫硫機理脫硫劑的選擇及脫硫機理23第四節(jié)第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐運行中影響脫硫率因素的分析循環(huán)流化床鍋爐運行中影響脫硫率因素的分析24第五節(jié)第五節(jié) 循環(huán)流化床燃燒過程中循環(huán)流化床燃燒過程中 NOx 和和 N2O 的生成機理的生成機理27第六節(jié)第六節(jié) 影響循環(huán)流化床鍋爐氮氧化物排放量的主要因素影響循環(huán)流化床鍋爐氮氧化物排放量的主要因素30第三章第三章 循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)流化床鍋爐的的磨損及防磨措施磨損及防磨措施第一節(jié)第一節(jié) 概述概述32第二節(jié)第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐承壓部件的磨損及

3、磨損機理循環(huán)流化床鍋爐承壓部件的磨損及磨損機理33第三節(jié)第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)襯磨損及磨損機理循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)襯磨損及磨損機理36第四節(jié)第四節(jié) 影響循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的主要因素影響循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的主要因素40第五節(jié)第五節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的防磨循環(huán)流化床鍋爐的防磨技技術(shù)和措施術(shù)和措施452第一章第一章 循環(huán)流化床鍋爐的運行循環(huán)流化床鍋爐的運行循環(huán)流化床鍋爐因其特有的氣固兩相流體動力特性而與鏈條爐和煤粉爐有較大區(qū)別，因此它有一些與其它爐型不同的冷態(tài)試驗項目，如布風(fēng)特性、流化特性、物料循環(huán)回路特性等的試驗。因為同樣的原因，循環(huán)流化床的燃燒調(diào)整和負荷控制也與煤粉爐等有很大區(qū)別。但循環(huán)

4、流化床鍋爐在我國投入運行的時間較短，運行方面的經(jīng)驗積累還不完善，沒有像煤粉爐那樣有一整套成功的經(jīng)驗來指導(dǎo)運行工作。本章試就循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗、燃燒調(diào)整和負荷控制作一簡單介紹，以起拋磚引玉之作用。隨著循環(huán)流化床鍋爐在我國的普及，尤其是大型循環(huán)流化床鍋爐在我國的廣泛應(yīng)用，廣大科技工作者和運行人員會在實踐中探索和總結(jié)出更豐富的經(jīng)驗，循環(huán)流化床鍋爐的運行將走向成熟，循環(huán)流化床鍋爐將更好地發(fā)揮其優(yōu)勢，為發(fā)展我國的國民經(jīng)濟作出更大的貢獻。 循環(huán)流化床鍋爐運行中關(guān)于汽水系統(tǒng)即“鍋”的部分和煤粉爐要求基本相同，可參見介紹煤粉爐書籍的有關(guān)內(nèi)容。本章介紹的運行只針對循環(huán)流化床鍋爐的燃燒系統(tǒng)即“爐”的部分。

5、第一節(jié)第一節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗循環(huán)流化床鍋爐在大小修或布風(fēng)板風(fēng)帽檢修送風(fēng)機換型檢修后鍋爐第一次啟動前必須進行冷態(tài)試驗，以保證鍋爐順利點火和穩(wěn)定安全運行。一、冷態(tài)試驗的目的和條件冷態(tài)試驗的目的有以下幾點： 鑒定送風(fēng)機風(fēng)量風(fēng)壓是否滿足鍋爐設(shè)計運行要求。 檢查風(fēng)機風(fēng)門的嚴密性及吸送風(fēng)機系統(tǒng)有無漏泄。 測定布風(fēng)板的布風(fēng)均勻性布風(fēng)板阻力料層阻力檢查床料流化質(zhì)量。 繪制布風(fēng)板阻力料層阻力隨風(fēng)量變化的曲線，確定冷態(tài)臨界流化風(fēng)量和熱態(tài)運行最小風(fēng)量。 檢查物料循環(huán)系統(tǒng)是否能夠正常運行。冷態(tài)試驗前必須做好充分的準備工作，使之具備一定的條件，以使冷態(tài)試驗得以順利進行。主要工作是： 與

6、試驗及運行有關(guān)的風(fēng)量表壓力表及測定布風(fēng)板阻力和料層阻力的差壓計，風(fēng)室靜壓表等必須齊全并完好。 準備好足夠試驗用的爐床底料。底料一般用燃料的冷灰渣料或溢流灰。床料粒度要求應(yīng)和正常運行時燃料的粒度要求大致相同。如果實驗后底料作為啟動的床料，還應(yīng)增加一定量的易燃煙煤細末和脫硫劑石灰石，摻入的燃煤一般不超過床料總量的 10%。 檢查和清理爐墻及布風(fēng)板。不應(yīng)有安裝檢修后的遺留物；布風(fēng)板上的風(fēng)帽間無雜物；絕熱和保溫的填料平整光潔；風(fēng)帽安裝牢固，高低一致，風(fēng)帽小孔無堵塞。 準備好試驗用的各種表格紙張等。二、循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)試驗循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗是指在常溫下對鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)、流化特性、物料循環(huán)系統(tǒng)等進行

7、系統(tǒng)的性能測試，以發(fā)現(xiàn)和消除隱患，為鍋爐正常運行提供保障；并測定相關(guān)參數(shù)，為鍋爐熱態(tài)運行確定合理的運行參數(shù)。冷態(tài)試驗項目主要有風(fēng)機性能試驗、布風(fēng)板阻力特性試驗、布風(fēng)均勻性檢查、臨界流化風(fēng)量測定以及物料循環(huán)系統(tǒng)的回送性能試驗等。在冷態(tài)試驗進行時，首先要檢驗風(fēng)機性能，即通過試驗，繪制出風(fēng)量風(fēng)壓特性曲線，判定風(fēng)機是否符合設(shè)計和運行要求。因風(fēng)機特性測試方法步驟屬常規(guī)試驗，這里不再贅述。1布風(fēng)板阻力測定3測定布風(fēng)板阻力時，布風(fēng)板上無床料，一次風(fēng)道的擋板除留有一個做調(diào)整用外，其余全部開放（一般留送風(fēng)機出口調(diào)整擋板） 。具體操作是啟動一次送風(fēng)機后，逐步開大調(diào)整風(fēng)門，增加風(fēng)量，記錄下風(fēng)量和風(fēng)壓的各對應(yīng)數(shù)據(jù)。試

8、驗時調(diào)整引風(fēng)機使?fàn)t膛下部測壓點處壓力為零，此時風(fēng)室靜壓計上讀出的風(fēng)壓即可認為是布風(fēng)板阻力。測定時應(yīng)緩慢，平穩(wěn)地開啟擋板，增加風(fēng)量。一般每 500m3/h 風(fēng)量記錄一次，從全關(guān)做到全開，再從全開做到全關(guān)。一般選 1015 個檔板開度進行測量，把兩次測量的平均值做為布風(fēng)板阻力的最后值。在平面直角坐標系中用平滑的曲線將這些點連接起來，便得到了布風(fēng)板阻力與風(fēng)量變化關(guān)系的特性曲線。2布風(fēng)均勻性檢查布風(fēng)板布風(fēng)均勻與否，將直接影響料層阻力特性及運行中流化質(zhì)量的好壞。檢查布風(fēng)均勻的方法很多，對于布風(fēng)板只有幾平方米的小沸騰爐，可以用火鉤探測；對于幾十噸蒸發(fā)量的鍋爐，可以挑選有經(jīng)驗的檢驗人員站在料層上，用腳試的方

9、法；對于近百噸的中溫中壓、次高壓鍋爐或幾百噸的高溫高壓鍋爐，主要采用突然停止流化料層的辦法來檢查。在實際的檢驗過程中，三種方法可以聯(lián)合使用，但三種方法都是在流化狀態(tài)下進行。對于電站流化床鍋爐現(xiàn)在一般采用后兩種檢驗方法檢查布風(fēng)的均勻性。腳試法：在布風(fēng)板上鋪平約 300400厚度的床料。有經(jīng)驗的檢查人員赤著腳，帶上防塵面具進入爐內(nèi)，站在料層上。啟動一次風(fēng)機，并逐漸增大風(fēng)量，料層開始流化沸騰。檢查人員隨著風(fēng)量的增加，逐漸下沉，最后站在風(fēng)帽上。此時通知操作人員保持送風(fēng)不變，檢查人員在沸騰的料層中移動，如果停到哪里，哪里的料層馬上離開，象淌水一樣，而且腳板能站到風(fēng)帽和布風(fēng)板上，腳一抬起立刻被床料填平，這

10、說明布風(fēng)板布風(fēng)均勻，流化良好。如果檢查人員停到哪里，感到有明顯的阻滯，腳又踏不到風(fēng)帽或布風(fēng)板上，表明這些地方流化不好，布風(fēng)不均，應(yīng)查找原因，消除后再試驗。沸騰法：沸騰法很簡單，卻很實用，尤其對中大型流化床鍋爐應(yīng)用較普遍。首先在布風(fēng)板上鋪平300400mm 厚床料，啟動一次風(fēng)機把料層沸騰起來并保持一段時間，然后停止風(fēng)機，立即關(guān)閉擋板。當(dāng)床料靜止后觀察料層。若料層表面平坦，就表明布風(fēng)均勻，流化良好；若料層表面凸凹不平，表明布風(fēng)不均勻，流化不良。爐型不同，布風(fēng)板的結(jié)構(gòu)風(fēng)帽的型式不同，流化不良所表現(xiàn)出來的凸凹程度也各不相同。一般來說，只要布風(fēng)板設(shè)計合理，床料配制均勻，流化應(yīng)該良好。實際上，冷態(tài)測試時局

11、部小范圍布風(fēng)不均勻，對熱態(tài)運行的影響也不太大，因為熱態(tài)運行時的流化程度要遠高于冷態(tài)試驗時的流化程度。3臨界流化風(fēng)量測定臨界流化風(fēng)速的測定和計算已在第二章第五節(jié)中進行了專門講解。這里為學(xué)習(xí)方便起見再簡要介紹一下。床層從固定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流化狀態(tài)（或稱沸騰狀態(tài)）時按布風(fēng)板面積計算的空氣流量稱為臨界流化風(fēng)量 Qmf，此風(fēng)量按布風(fēng)板面積計算成空氣流速稱臨界流化風(fēng)速 umf，或最小流化速度。循環(huán)流化床鍋爐燃料為寬篩份燃料，一般冷態(tài)調(diào)試時采用如下辦法：在布風(fēng)板上分別鋪上不同厚度的床料，料層的厚度應(yīng)根據(jù)鍋爐的設(shè)計和運行中料層的厚度來確定，一般選取200300400500600mm 五個厚度來進行測定，就每一確定

12、的料層厚度分別測量料層阻力，確定風(fēng)量風(fēng)壓和料層厚度三者之間的關(guān)系。此時測出的風(fēng)室風(fēng)壓所代表的風(fēng)阻是料層阻力與布風(fēng)板阻力之和，將測得的該風(fēng)阻減去同一風(fēng)量下布風(fēng)板阻力，就得到了該料層阻力。把它們描繪在同一坐標系中，并用光滑曲線連接起來，就得到了不同料層厚度下料層阻力與風(fēng)量的關(guān)系，即床層壓降一次風(fēng)量的關(guān)系曲線圖，一般形狀如圖 6-1。不難看出，曲線上有一近似水平段，這時床料處于流態(tài)化狀態(tài)，即沸騰狀態(tài)。固定床與流化床兩條壓降線的延長線交點對應(yīng)的一次風(fēng)機流量即為冷態(tài)臨界流化風(fēng)量。為了保證測量的準確，可利用當(dāng)床截面和物料顆粒特性一定時，流化床臨界流化風(fēng)速與料層厚度無圖 6-1 寬篩分顆粒床層壓降流化風(fēng)速關(guān)

13、系曲線 流化風(fēng)速 umf 4圖 6-2 循環(huán)流化床鍋爐示意圖1風(fēng)室 2燃燒室 3高溫旋風(fēng)分離器 4立管 5U 型閥返料器 關(guān)的性質(zhì)，采用不同的床料厚度進行測量，不同料層厚度下測出的臨界流化風(fēng)速應(yīng)基本相同，如有明顯偏差，則需找出原因并解決。4.物料循環(huán)系統(tǒng)輸送性能試驗飛灰循環(huán)系統(tǒng)由分離器、立管、回料閥與下灰管組成，如圖 6-2 所示。要實現(xiàn)飛灰系統(tǒng)的正常循環(huán)，分離器和回料閥是本系統(tǒng)的核心。回料閥的工作特性對循環(huán)流化床鍋爐的效率、負荷的調(diào)節(jié)性能及正常運行有著十分重要的影響。對于一臺已建成的循環(huán)流化床鍋爐，其分離器及飛灰循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已定，因此本試驗的主要內(nèi)容為回料閥的輸送特性試驗?；亓祥y的結(jié)構(gòu)不同

14、，其輸送特性也大不一樣。在循環(huán)流化床中，由于輸送的是高溫灰，所以多采用非機械式的回料閥，其中以流化密封回料閥應(yīng)用較普遍。它具有調(diào)節(jié)性能好、運行穩(wěn)定，輸送量比較大等優(yōu)點?；亓祥y的輸送特性在實驗室進行的研究很多，并有不少論述，但在商業(yè)應(yīng)用中仍有很多問題有待解決，因此在回料閥投運前需進行冷態(tài)試驗，為熱態(tài)運行提供依據(jù)。下面介紹某廠 35t/h 循環(huán)流化床鍋爐的回料閥冷態(tài)試驗情況。該鍋爐采用非機械式流化密封回料閥。它由貯灰室、布風(fēng)板和兩個風(fēng)室組成?；亓祥y的入口與立管連接，而出口則為下灰管。在回料閥中間有一不銹鋼隔板，將其分為松動床和輸送床。兩根從一次風(fēng)機引來的風(fēng)管分別送至兩個床的風(fēng)室，并各設(shè)有風(fēng)門調(diào)節(jié)。

15、在試驗中，對上述風(fēng)量均予進行測定。在回料閥的立管上設(shè)有一個供試驗用的加灰漏斗。試驗時，將 0lmm 的細灰由此處加入，使細灰充滿回料閥，以保持試驗時與實際運行工況基本相同。該試驗的目的是了解松動風(fēng)和輸送風(fēng)量的配比、最小啟動風(fēng)量、較佳的氣固比等，為熱態(tài)運行提供數(shù)據(jù)。試驗時，緩慢開啟送風(fēng)門，密切監(jiān)視床內(nèi)的下灰口。當(dāng)該處有少許細灰流出時，說明回料閥已開始工作，記錄下此時的輸送風(fēng)量、松動風(fēng)量、風(fēng)室靜壓、各風(fēng)門開度等參數(shù)。然后再開大風(fēng)門，當(dāng)送灰風(fēng)量占總風(fēng)量約 l%時，此時的送灰量已很大。采用計量時間和輸送灰量稱重的方法求出單位時間內(nèi)的送灰量，氣固輸送比等。在試驗過程中，不斷地從立管上的漏斗加入細灰，以維

16、持立管中料柱的高度；加人的細灰進行計量。結(jié)束時維持試驗前后的料柱高度相等。加入的細灰量即為該時間內(nèi)送入爐內(nèi)的飛灰循環(huán)量。通過冷態(tài)試驗，可以了解回料閥的啟動風(fēng)量和工作范圍以及風(fēng)門的調(diào)節(jié)特性。這對熱態(tài)運行具有重要的指導(dǎo)意義。三、給煤量的測定為了經(jīng)?？己隋仩t的運行水平，一般用皮帶磅秤、電子秤等儀器來計量給煤量。但對于缺少上述儀器的單位，可用測定給煤機每一轉(zhuǎn)的給煤量的方法近似地進行計量，即在不同轉(zhuǎn)速下單位時間內(nèi)測出給煤機的實際轉(zhuǎn)速和給煤量，再換算成小時給煤量。使用這一方法要考慮煤的密度、水分變化帶來的誤差而進行修正。 第二節(jié)第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的啟動和停爐循環(huán)流化床鍋爐的啟動和停爐 一、鍋爐的點火啟

17、動流化床鍋爐的點火是鍋爐運行的一個重要環(huán)節(jié)。許多電廠在這方面都積累了大量的經(jīng)驗。流化床鍋爐的點火，實質(zhì)上是在冷態(tài)試驗合格的基礎(chǔ)上，將床料加熱升溫，使之從冷態(tài)達到正常運行溫度的狀態(tài)，以保證燃料進入爐膛后能正常穩(wěn)定燃燒。5鍋爐點火可分為固定床點火和流態(tài)化點火兩種。而流態(tài)化點火又可分為床上點火和床下點火兩種方式。下面分別予以介紹。1 固定床點火 所謂固定床點火，就是在床料處于靜止?fàn)顟B(tài)下點火使床料燃燒的方法。具體做法是：首先在床料上鋪放一些木炭或不太大的木柴。為了引燃方便，可在鋪放前澆上柴油等易燃物質(zhì)，然后用刨花木屑或火把直接點燃。木柴燃燒后，在床料上堆積一層約 100150mm 厚的暗紅色木炭，在木

18、炭上撒上一層易燃燒的煙煤細粒，啟動一次風(fēng)機送風(fēng)。送風(fēng)量大小的控制與調(diào)整是固定床點火的關(guān)鍵。一次風(fēng)機啟動后，應(yīng)密切注意爐床情況，送風(fēng)量要緩慢增加，開始少量給風(fēng)，木炭層有小火苗跳動，木炭層上燃煤逐漸燃燒，這時不要增加風(fēng)量，要維持住這層炭火。隨著木炭層的燃燒，要少量勤撒煙煤細粒，風(fēng)也要隨著慢慢增加，但要始終保持木炭層上的煤粒在小火苗狀態(tài)下燃燒。這樣維持一段時間后，隨著床料溫度的升高逐漸加大風(fēng)量，同時增加煙煤的細粒量。當(dāng)床料呈暗紅色時，此時溫度已達到 600左右，可以啟動給煤機給煤（如果鍋爐燃用難燃的無煙煤煤矸石等，啟動時應(yīng)預(yù)先備好易燃的煙煤細粒）,同時增大風(fēng)量。這時床料溫度上升很快，當(dāng)爐料呈紫紅色并

19、逐漸發(fā)亮?xí)r，風(fēng)量要迅速加大到使床料全部流化起來，防止局部結(jié)焦。固定床啟動的另一個重要環(huán)節(jié)，是如何調(diào)整引風(fēng)機的擋板開度。引風(fēng)機可以在點火前啟動，也可在木炭層微燃時啟動。但主要是控制好爐膛負壓，在床料溫度較低，木炭層燃燒較弱時，負壓不應(yīng)過大，否則就會把木炭層上的細煤粒抽走，火苗熄滅，造成鍋爐點火失敗。固定床點火是一種落后的點火方式，但卻又是一種行之有效的啟動方法?，F(xiàn)在運行的 75t/h 中壓循環(huán)流化床鍋爐中，還有采用這種方式進行點火。帶有副床的鍋爐，副床可與主床同時點火，點火方法同主床一樣，也可隨主床點火。所謂隨主床點火，就是在主床完全流化時，高溫飛灰落到副床上，副床利用冷灰管放掉下面的低溫冷灰，

20、當(dāng)冷灰出現(xiàn)暗紅色時停止放灰，開啟擋板送風(fēng)，使副床溫度繼續(xù)上升，料層沸騰。由于主床上燃料燃燒產(chǎn)生的飛灰不斷落到副床上，因此點火前副床床料要薄一些。布置有多個爐床的鍋爐要逐個點火或分批點火，不可同時點火，以防止?fàn)t內(nèi)溫升過快，避免爐墻和受熱面熱應(yīng)力太大。啟動過程中，注意溫升不要太大。對于無耐火材料內(nèi)襯的鍋爐，溫升一般控制在 50/h 左右，對于有耐火材料內(nèi)襯的鍋爐，要嚴格按照溫升特性曲線來啟動。2 流態(tài)化點火流態(tài)化點火，就是在床料沸騰狀態(tài)下，用液體或氣體燃料加熱床料的一種方法。根據(jù)點火方式點火位置的不同分為床上點火和床下點火兩種方式。 床上點火：床上點火方式和煤粉爐點火差不多，在爐床上部裝設(shè)油槍（或

21、通入天然氣等） 。當(dāng)床料沸騰后，液體燃料經(jīng)過油槍霧化后射入爐內(nèi)，經(jīng)明火點燃直接加熱床料。 床下點火：床下點火是指通過設(shè)置在布風(fēng)板下的一種稱為煙氣發(fā)生器或叫煙氣燃燒器的裝置，液體或氣體燃料在其內(nèi)部燃燒，煙氣和一次風(fēng)在發(fā)生器尾部混合，通過布風(fēng)板風(fēng)帽進入爐床加熱床料。煙氣發(fā)生器內(nèi)的煙氣溫度可達 700800，其結(jié)構(gòu)原理如圖 4-8 所示。點火啟動時要控制煙氣溫度，防止發(fā)生器內(nèi)噴嘴烘干和布風(fēng)板風(fēng)帽高溫變形。流態(tài)化點火簡單方便，易于掌握，床料加熱速度快。一般在床料加熱到 600時就可給煤。給煤開始要少量。當(dāng)煤粒著火較好時，應(yīng)控制點火用燃料直至停止。流態(tài)化點火前，必須啟動引風(fēng)機，防止?fàn)t膛爆燃。 由于流態(tài)化

22、點火具有許多優(yōu)點，較大容量的流化床鍋爐一般都采用這種點火方式，特別是床下點火方式。流態(tài)化點火的啟動速度或者說溫升速度的控制與固定床點火相同。不論是固定床點火還是流態(tài)化點火，都存在床內(nèi)結(jié)焦問題。發(fā)生的原因及處理方法參看結(jié)焦部分的內(nèi)容。二、 壓火備用及停爐6當(dāng)流化床鍋爐由于某種原因，需要暫時停止運行時，常采用壓火備用的辦法。壓火的操作方法是：首先停止給煤機，當(dāng)爐內(nèi)溫度降至 800時，停掉吸、送風(fēng)機，關(guān)閉風(fēng)機擋板，使物料很快達到靜止?fàn)顟B(tài)。鍋爐壓火后要監(jiān)視料層溫度。如果料層溫度下降過快，應(yīng)查明原因，以避免料層溫度太低，使壓火時間縮短。為延長壓火備用時間，應(yīng)使壓火時物料溫度高些，物料濃度大些，這樣靜止料

23、層就較厚，蓄熱多，備用時間長。料層靜止后，在上面撒一層細煤粒效果更好。壓火后再啟動，分為溫態(tài)啟動和熱態(tài)啟動兩種。溫態(tài)啟動是指料層溫度較高（750左右）但料層以上的溫度卻很低（450500） 。在這種情況下啟動一次風(fēng)機，料層沸騰后達不到給煤燃燒溫度。因此需要點火后再加熱沸騰床料，提高物料溫度，以達到給煤燃燒溫度。熱態(tài)啟動，是指啟動一次風(fēng)機后，燃燒室溫度在 650上，可直接向爐內(nèi)加煤，啟動鍋爐。如果壓火時間較長（一般不超過 48 小時） ，料層溫度難以維持，可以在料層溫度降至 600700時點火啟動，爐內(nèi)溫度提高后再壓火。中間啟動的方法同溫態(tài)啟動一樣。流化床鍋爐的停爐操作與其他鍋爐操作相似。停止給

24、煤后，當(dāng)爐內(nèi)燃料完全燃盡，或者不能維持正常燃燒時，再停送、引風(fēng)機。 第三節(jié)第三節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的運行調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的運行調(diào)節(jié) 流化床鍋爐與層燃爐和煤粉爐由于燃燒方式的不同，在運行調(diào)節(jié)上區(qū)別很大，尤其是循環(huán)流化床鍋爐的運行監(jiān)視和調(diào)節(jié)方法更是因爐而異，尚未有成熟的經(jīng)驗。因此對流化床鍋爐不可按煤粉爐的調(diào)節(jié)方法來進行，也不能盲目照搬別人的經(jīng)驗。要認真掌握鍋爐的流體動力、燃燒、傳熱的特性及回料系統(tǒng)的特點，不斷總結(jié)經(jīng)驗，掌握其調(diào)節(jié)規(guī)律及手段，保證流化床鍋爐的正常運行。 一、循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)節(jié)，主要是通過對給煤量，一次風(fēng)量，一、二次風(fēng)分配，風(fēng)室靜壓，沸騰料層溫度，物料回送量等的控

25、制和調(diào)整，來保證鍋爐穩(wěn)定、連續(xù)運行以及脫硫脫硝。對于采用煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐，也可通過改變再循環(huán)煙氣量的辦法來進行控制與調(diào)整。1.改變給煤量給煤量與負荷相對應(yīng)，改變給煤量往往和改變風(fēng)量同時進行。這一調(diào)節(jié)方式，與煤粉爐基本相似，這里不再敘述。2. 風(fēng)量調(diào)整對于鼓泡流化床鍋爐，風(fēng)量的調(diào)整就是一次風(fēng)量的調(diào)整；而對于循環(huán)流化床鍋爐就不僅僅是一次風(fēng)量的調(diào)整，還有二次風(fēng)量、二次風(fēng)上、下段和三次風(fēng)以及回料風(fēng)的調(diào)整與分配，較鼓泡流化床爐就顯得復(fù)雜些。 一次風(fēng)量的調(diào)整一次風(fēng)的作用是保證物料處于良好的流化狀態(tài)，同時為燃料燃燒提供部分氧氣?；谶@一點，一次風(fēng)量不能低于運行中所需的最低風(fēng)量。實踐表明，對于粒徑為 01

26、0的煤粒，所需的最低截面風(fēng)量為1800（m3/h）/m2左右。風(fēng)量過低，燃料不能正常流化，鍋爐負荷受到影響，而且可能造成結(jié)焦；風(fēng)量過大，又會影響脫硫，爐膛下部難以形成穩(wěn)定燃燒的密相區(qū)，對于鼓泡流化床爐必然造成飛灰損失增大。因此，無論在額定負荷還是在最低負荷，都要嚴格控制一次風(fēng)量在良好沸騰風(fēng)量范圍內(nèi)。運行中，通過監(jiān)視一次風(fēng)量的變化，可以判斷一些異?，F(xiàn)象。如：風(fēng)門未動，送風(fēng)量自行減小，說明爐內(nèi)物料層增多，可能是物料返回量增加的結(jié)果；如果風(fēng)門不動，風(fēng)量自動增大，表明物料層變薄，阻力降低。原因可能是煤種變化，含灰量減少；料層局部結(jié)渣；風(fēng)從較薄處通過；也可能物料回送系統(tǒng)回料量減少。一次風(fēng)量出現(xiàn)自行變化時

27、，要及時查明原因，進行調(diào)整。 風(fēng)量配比：把燃燒所需要的空氣分成一、二次風(fēng)，從不同位置分別送入流化床燃燒室。在密相區(qū)內(nèi)造成欠氧燃燒形成還原性氣氛，大大降低熱力型 NOx 的生成；分段送風(fēng)還控制了燃料型 NOx 的生成，這是循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點之一。但分成一、二次風(fēng)和目的還不僅僅如此，一次風(fēng)比（一次風(fēng)占總風(fēng)量的份額）直接決定著密相區(qū)的燃燒份額。在同樣的條件下，一次風(fēng)比較大，必然導(dǎo)致高的密相區(qū)燃7燒份額，此時就要求有較多的溫度較低的循環(huán)物料返回密相區(qū)，帶走燃燒釋放的熱量，以維持密相床溫度。如果循環(huán)物料不足，必然會導(dǎo)致床溫過高，無法多加煤，負荷帶不上去。根據(jù)煤種不同，一次風(fēng)量一般占總風(fēng)量的 50%

28、70%，二次風(fēng)量占 20%40%，播煤風(fēng)及回料風(fēng)約占 15%左右。若二次風(fēng)分段布置，上、下二次風(fēng)也存在風(fēng)量分配問題。二次風(fēng)一般在密相床的上部噴入爐膛，一是補充燃燒所需要的空氣；再者可起到擾動的作用，加強氣固兩相的混合；三是改變爐內(nèi)物料濃度分布。二次風(fēng)口的位置也很重要，如設(shè)置在密相床上部過渡區(qū)灰濃度相當(dāng)大的地方，就可將較多的碳粒和物料吹入空間，增大爐膛上部的燃燒份額和物料濃度。播煤風(fēng)和回料風(fēng)是根據(jù)給煤量和回料量的大小來調(diào)整的。負荷增加，給煤量和回料量必須增加，播煤風(fēng)和回料風(fēng)也相應(yīng)增加。播煤風(fēng)和回料風(fēng)是隨負荷增加而增大的，因此只要設(shè)計合理，在實際運行中只根據(jù)給煤量和回料量的大小來做相應(yīng)調(diào)整就可以了

29、。一、二次風(fēng)的配比，對流化床鍋爐的運行非常重要。啟動時，先不啟動二次風(fēng)，燃燒所需的空氣由一次風(fēng)供。實際運行時，當(dāng)負荷在穩(wěn)定運行變化范圍內(nèi)下降時，一次風(fēng)按比例下降，當(dāng)降至最低負荷時，一次風(fēng)量基本保持不變，而大幅度降低二次風(fēng)。這時循環(huán)流化床鍋爐進入鼓泡床鍋爐的運行狀態(tài)。如果二次風(fēng)分段送入，第一段的風(fēng)量必須保證下部形成一個亞化學(xué)當(dāng)量的燃燒區(qū)（過量空氣系數(shù)小于 1.0） ，以便控制 NOx 的生成量，降低 NOx 的排放。3.風(fēng)室靜壓的調(diào)整與控制爐床布風(fēng)板下的風(fēng)室靜壓表也是運行中主要監(jiān)視表計。冷態(tài)試驗時，風(fēng)室靜壓力是布風(fēng)板阻力和料層阻力之和。由于布風(fēng)板阻力相對較小，所以運行中通過風(fēng)室靜壓力大致估計出料

30、層阻力，也就是說，由靜壓力變化情況，可以了解沸騰料層的運行好壞。良好的流化燃燒時，壓力表指針擺動幅度較小且頻率高；如果指針變化緩慢且擺動幅度加大時，流化質(zhì)量較差。4.流化料層溫度的調(diào)整與控制維持正常床溫是流化床鍋爐穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外研制和生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐，沸騰床溫度大都選在 800950范圍內(nèi)，對于鼓泡床鍋爐不加石灰石脫硫情況下密相區(qū)溫度的高低主要由煤種決定的。溫度太高，超過灰變形溫度，就可能產(chǎn)生高溫結(jié)焦；溫度過低，對煤粒著火和燃燒不利，在安全運行允許范圍內(nèi)應(yīng)盡量保持高些。燃用無煙煤床溫度可控制在 9501050；當(dāng)燃用較易燃燒的煙煤時，床溫度可控制在 850950范圍內(nèi)。對于加脫

31、硫劑進行爐內(nèi)脫硫的鍋爐，床溫一般控制在 850950范圍內(nèi)。選用這一床溫主要基于兩個原因：一是該床溫低于絕太多數(shù)煤質(zhì)結(jié)焦溫度，能有效避免爐床結(jié)焦；二是該床溫是常用的石灰石脫硫劑的最佳反應(yīng)溫度，能最大限度地發(fā)揮脫硫劑的脫硫效率。循環(huán)流化床鍋爐在實際運行中如出現(xiàn)床溫的超溫狀況，可能產(chǎn)生如下不良后果： 使脫硫劑偏離最佳反應(yīng)溫度，脫硫效果下降。 床溫或局部床溫超過燃料的結(jié)焦溫度，爐膛出現(xiàn)高溫結(jié)焦，尤其是布風(fēng)板上和回料閥處的結(jié)焦處理十分困難，只能停爐后人工清除。 使鍋爐出口蒸汽超溫，影響后繼設(shè)備運行?，F(xiàn)在生產(chǎn)的循環(huán)流化床鍋爐很多都采用面式減溫器，調(diào)溫范圍有限。一旦出現(xiàn)床溫嚴重超溫而引起的蒸汽超溫，表面式

32、減溫器將不能起到保護過熱器及后繼設(shè)備的作用。循環(huán)流化床鍋爐在實際運行中如出現(xiàn)床溫的降溫狀況，也會產(chǎn)生不良后果： 脫硫劑脫硫效果下降； 爐膛溫度低于燃料的著火溫度，鍋爐熄火； 鍋爐出力下降。由以上的分析比較可知，爐床的超溫后果比降溫后果嚴重得多。有鑒于此，循環(huán)流化床鍋爐的床溫控制重點是避免超溫。影響爐內(nèi)溫度變化的原因是多方面的。如負荷變化時，風(fēng)、煤未能很好地及時配合；給煤量不均或煤質(zhì)變化；物料返回量過大或過小；一、二次風(fēng)配比不當(dāng)?shù)?。歸納起來，主要還是風(fēng)、煤、物料循環(huán)量的變化引起的。在正常運行中，如果鍋爐負荷沒有增減，而爐內(nèi)溫度發(fā)生了變化，就說明煤量、煤質(zhì)、風(fēng)量或循環(huán)物料量發(fā)生了變化。風(fēng)量一般比較

33、好控制，但給煤量和煤質(zhì)（特別是混合煤）不易控制。運8圖 6-3 U 型閥結(jié)構(gòu)示意圖1擋板；2回料管；3立管；4隔板；5風(fēng)帽 行中要隨時監(jiān)視爐內(nèi)溫度的變化，及時調(diào)整。流化床鍋爐的燃燒室是一個很大的“蓄熱池” ，熱慣性很大，這與煤粉爐不同，所以在爐內(nèi)溫度的調(diào)整上往往采用“前期調(diào)節(jié)法” 、 “沖量調(diào)節(jié)法”和“減量調(diào)節(jié)法” 。所謂前期調(diào)節(jié)法，就是當(dāng)爐溫、汽壓稍有變化時，就要及時地根據(jù)負荷變化趨勢小幅度地調(diào)節(jié)燃料量，不要等爐溫、汽壓變化較大時才開始調(diào)節(jié)，否則運行將不穩(wěn)定，波動較大。所謂沖量調(diào)節(jié)法，就是指當(dāng)爐溫下降時，立即加大給煤量。加大的幅度是爐溫未變化時的 12 倍，維持 12 分鐘后，恢復(fù)原給煤量。

34、23 分鐘時間內(nèi)爐溫如果沒有上升，將上述過程再重復(fù)一次，爐溫即可上升。減量給煤法，則是指爐溫上升時，不要中斷給煤量，而是把給煤量減到比正常時低得多，維持 23分鐘，觀察爐溫，如果溫度停止上升，就要把給煤量恢復(fù)到正常值，不要等溫度下降時再增加給煤量。對于采用中溫分離器或飛灰再循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐，用返回物料量和飛灰來控制爐溫是最簡單有效的。因為中溫分離器捕捉到的物料溫度和飛灰再循環(huán)系統(tǒng)返回的飛灰的溫度都很低，當(dāng)爐溫突升時，增大循環(huán)物料或飛灰再循環(huán)量進入爐床，可迅速抑制床溫的上升。有的鍋爐采用冷渣減溫系統(tǒng)來控制床溫。其做法是利用鍋爐排出的廢渣，經(jīng)冷卻至常溫干燥后，由給煤設(shè)備送入爐床降溫。因該系統(tǒng)的降溫介

35、質(zhì)與床料相同，又是向爐床上直接給入，冷渣與床溫的溫差很大，故降溫效果良好而且穩(wěn)定。但因需經(jīng)鍋爐給煤設(shè)備送入床內(nèi)，故有一定的時間滯后。還有采用噴水減溫系統(tǒng)來控制床溫，噴水或蒸汽減溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，降溫效果良好。但因該系統(tǒng)在噴水（噴蒸汽）時，極易造成爐渣的局部冷結(jié)以致于堵塞噴嘴。又因為減溫水（蒸汽）的噴入量需借助鍋爐的測溫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，一旦失調(diào)或測量不準，就可能造成減溫水（蒸汽）過量噴入，使鍋爐床料冷結(jié)或熄火。因此，除非鍋爐配備精確可靠的測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，否則不宜在循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計中采用噴水（蒸汽）減溫系統(tǒng)。對于有外置式換熱器的鍋爐，也可通過外置式換熱器進行調(diào)節(jié)；對于設(shè)置煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐，

36、也可用再循環(huán)煙氣量進行調(diào)節(jié)。5 負荷的調(diào)節(jié)流化床鍋爐因爐型、燃料種類、性質(zhì)的不同，負荷變化范圍和變化速度也各不相同。對于循環(huán)流化床鍋爐，負荷可在 25%110%范圍內(nèi)變化，升負荷速度一般為每分鐘 5%7%范圍，降負荷速度為每分鐘 10%15%范圍。變負荷能力與煤粉爐相比要大得多。因此，對調(diào)峰電站和供熱負荷變化較大的中小型熱電站，循環(huán)流化床鍋爐得到了廣泛的應(yīng)用。對于無外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其變負荷的調(diào)節(jié)方法一般采用如下方法： 采用改變給煤量來調(diào)節(jié)負荷。 改變一、二次風(fēng)比，以改變爐內(nèi)物料濃度分布，從而改變傳熱系數(shù)，控制對受熱面的傳熱量來調(diào)節(jié)負荷。爐內(nèi)物料濃度改變，傳熱量必然改變。 改變循環(huán)

37、灰量來調(diào)節(jié)負荷。用循環(huán)灰量收集器或爐前灰渣斗，增負荷時加煤、加風(fēng)、加灰渣量；減負荷時減煤、減風(fēng)、減灰渣量。 采用煙氣再循環(huán)，改變爐內(nèi)物料流化狀態(tài)和供氧量，從而改變物料燃燒份額，達到調(diào)整負荷的目的。二、飛灰循環(huán)系統(tǒng)的運行飛灰循環(huán)系統(tǒng)能否正常投入運行，對鍋爐負荷和燃燒效率具有十分重要的影響。國內(nèi)有不少循環(huán)流化床鍋爐由于分離器捕塵效率不高或飛灰輸送不順暢，達不到設(shè)計要求的循環(huán)倍率，致使?fàn)t內(nèi)粒子濃度不夠，傳熱系數(shù)與設(shè)計值相差甚遠，因而鍋爐參數(shù)達不到設(shè)計指標。在運行中，因分離器的結(jié)構(gòu)已定，其分離灰量隨負荷的變化而有所波動，因此該系統(tǒng)的正常運行主要決定于回料器的工作特性。1流化密封飛灰回送裝置的運行9流化

38、密封回料閥有自調(diào)節(jié)性能，在國內(nèi)外循環(huán)床鍋爐上得到了廣泛的應(yīng)用。圖 6-5 為循環(huán)流化床鍋爐上常用的流化密封回料閥。閥體由一塊不銹鋼板將其分為儲灰室和送灰室。其布風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)帽、布風(fēng)板和兩個獨立的風(fēng)室組成。風(fēng)量由一次風(fēng)管引來，由閥門控制。根據(jù)需要可分別調(diào)節(jié)儲灰室和送灰室的風(fēng)量，達到改變回送灰量的目的。鍋爐點火成功正常投運約 4h 后，回料閥中己積滿了灰，這時可投入再循環(huán)系統(tǒng)。投運前，先從回料閥底部的放灰管排放一部分沉灰，然后緩慢開啟儲灰室的風(fēng)門，使其中的灰有所松動，再逐漸開啟送灰室的風(fēng)門，將飛灰送入爐內(nèi)。開啟閥門時，要特別仔細，由于啟動過程中物料惰性及摩擦阻力的影響，送風(fēng)開始時飛灰不能送入。當(dāng)風(fēng)量

39、加大到某一臨界值后，飛灰則大量涌入爐內(nèi)，致使床內(nèi)正壓，床溫驟降，甚至因流入床內(nèi)的飛灰太多而熄火。所以在準備投運飛灰循環(huán)時，可將床溫調(diào)整到上限區(qū)內(nèi)，即9501000這樣可承受床溫驟降的影響。同時回料閥的風(fēng)量控制閥門應(yīng)密封良好，開啟靈活，調(diào)節(jié)性能好。飛灰循環(huán)系統(tǒng)投運后，要適當(dāng)調(diào)整回料閥的送灰量。一般回料閥的料腿管上安裝有一個觀察孔，通過該孔上的視鏡可清楚地看到桔紅色的灰流。調(diào)整兩個送風(fēng)閥門就可以方便地控制循環(huán)灰量的大小。2飛灰循環(huán)燃燒系統(tǒng)的工作特性飛灰循環(huán)燃燒系統(tǒng)正常投運后，回料閥與分離器相連的立管中應(yīng)有一定的料柱高度，其作用是一方面阻止床內(nèi)的高溫?zé)煔夥锤Z人分離器，破壞正常循環(huán)，另一方面又具有壓力

40、差，使之維持系統(tǒng)的壓力平衡。當(dāng)爐內(nèi)運行工況變化時，回料閥的輸送特性能自行調(diào)整。如鍋爐負荷增加時，飛灰夾帶量增大，分離器捕灰量增加：如回料閥仍維持原輸送量，則料柱高度上升，壓差增大，因而物料輸送量自動增加，使之達到平衡。反之，如負荷下降時，料柱高度亦隨之減小，物料輸送量亦自動減少，飛灰循環(huán)系統(tǒng)達到新的平衡。因此，在正常運行中，一般不需要去調(diào)整回料閥的風(fēng)門開度，但要經(jīng)常監(jiān)視回料閥及分離器內(nèi)的溫度狀況。同時還要不定期地從回料閥下灰管排放一部分灰，以減輕尾部受熱面的磨損和減少后部除塵器的負擔(dān)。也可排放沉積在回料閥底部的粗灰粒以及因磨損而使分離器壁面脫落下來的耐火材料。這些脫落物對回料閥的正常運行構(gòu)成危

41、害。 第四節(jié)第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐運行中的常見問題及處理循環(huán)流化床鍋爐運行中的常見問題及處理 在循環(huán)流化床鍋爐的實際運行中，經(jīng)常遇到一些問題。這些問題可概括為兩個方面：一是操作技術(shù)問題；二是設(shè)備在設(shè)計、制造、安裝等方面存在的問題。流化床燃燒是一門新的燃燒技術(shù)，需要有一個認識和熟練的過程才能掌握其規(guī)律。就現(xiàn)在投入運行的循環(huán)流化床鍋爐來看，問題多出在設(shè)備自身上。特別是國內(nèi)開發(fā)、研制的循環(huán)流化床鍋爐，由于研制資金投入不足，開發(fā)力量分散，試驗手段欠缺，對爐內(nèi)工作特性掌握不夠，而市場需求又迫使未經(jīng)商品化過程的實驗爐馬上推向市場，必然會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。另外，由于循環(huán)流化床鍋爐自身特有的氣固兩相流動特

42、點，使得其磨損明顯高于其它爐型，這也是循環(huán)流化床鍋爐亟待解決的問題。運行中出現(xiàn)的問題可能是多方面的，但限于篇幅，本節(jié)只介紹出力不足問題、結(jié)焦問題以及物料循環(huán)回路常見問題。磨損問題因其較復(fù)雜，在第八章中專門講解。一、 出力不足問題循環(huán)流化床鍋爐存在最根本的問題是鍋爐額定蒸發(fā)量達不到設(shè)計值。影響這一問題的因素是多方面的。主要有以下幾點：1分離器效率低分離器運行實際效率達不到設(shè)計要求是造成鍋爐出力不足的重要原因。鍋爐設(shè)計時采用的分離器效率往往是套用小型冷態(tài)模型試驗數(shù)據(jù)而定的。然而，在實際運行時，由于熱態(tài)全尺寸規(guī)模與冷態(tài)小尺寸?；休^大差異。例如溫度、物料特性（尺寸） 、結(jié)構(gòu)設(shè)計、二次夾帶等因素以及負

43、荷變化等影響，使分離器實際效率顯著低于設(shè)計值，導(dǎo)致小顆粒物料飛灰增大和循環(huán)物料量的不足。因而造成懸浮段載熱質(zhì)（細灰量）及其傳熱量不足，爐膛上、下部溫差過大，使鍋爐出力達不到額定值，還造成飛灰可燃物含量增大，影響燃燒效率。102燃燒份額的分配不夠合理循環(huán)流化床鍋爐的運行是否正常，是否能夠達到額定出力，物料的平衡和熱量的平衡是關(guān)鍵。運行時實際燃燒份額分配與設(shè)計是否相符合會直接影響運行工況。所謂物料的平衡，簡單地說，就是爐內(nèi)物料與鍋爐負荷之間的對應(yīng)平衡關(guān)系。具體來講，物料的平衡包括三個方面的含義：一是物料量與相應(yīng)物料量下鍋爐負荷之間的平衡關(guān)系；二是物料的濃度梯度與相應(yīng)負荷之間的平衡關(guān)系；三是物料的顆

44、粒特性與相應(yīng)負荷之間的平衡關(guān)系。這三個含義，缺一不可。對于循環(huán)流化床鍋爐，每一負荷工況下，均對應(yīng)著一定的物料量、物料梯度分布和物料的顆粒特性。爐內(nèi)物料量的改變，必然影響爐內(nèi)物料的濃度，從而影響傳熱系數(shù)，負荷也就隨之改變。如果僅僅在量上達到了平衡，而濃度的分布不合理，也必然會影響爐內(nèi)溫度的均勻性和熱量的平衡。另外，即使上述兩個條件均滿足，但物料的顆粒特性達不到設(shè)計要求，也很難使負荷穩(wěn)定，反過來說，在物料的顆粒特性與負荷不平衡的條件下達到物料量和濃度分布的平衡是很難的，僅僅通過改變一、二次風(fēng)比的方法來調(diào)整物料的濃度分布，必然會影響爐內(nèi)的動力特性，而且物料的顆粒大小對爐內(nèi)傳熱系數(shù)也有影響。因此，若要

45、保證鍋爐的出力，首先要保證物料的平衡。所謂熱平衡，就是指燃料在燃燒室內(nèi)沿爐膛高度上、中、下各部位所放出的熱量與受熱面所吸收的熱量的平衡。只有達到這種平衡，爐內(nèi)才能有一個較均勻、理想的溫度場。一般來說，循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)橫向、縱向溫度差都不會超過 50（一般都在 20左右） 。只有在一個較理想的溫度場下，爐內(nèi)各部分才能保證實現(xiàn)設(shè)計的放熱系數(shù)，工質(zhì)才能吸收所需的熱量，從而達到各部位熱量的平衡，保證鍋爐出力。熱平衡與物料的平衡是相輔相成的，要達到這兩種平衡，必須確定進入燃燒室內(nèi)的燃料在上、中、下各部位的燃燒份額。如果在各部位的燃燒份額分配的不合理，就必然造成局部溫度過高，而另一些部位溫度又太低，

46、受熱面吸收不到所需的熱量，從而影響鍋爐的出力。目前投放的一些循環(huán)流化床鍋爐達不到額定負荷的一個主要原因就是鍋爐設(shè)計時燃燒份額分配得不盡合理，或者是運行中燃燒調(diào)整不當(dāng)，致使燃料燃燒份額分配未達到設(shè)計要求所造成的。例如：某臺早期的循環(huán)流化床鍋爐，設(shè)計時燃料的燃燒份額的分配是按沸騰爐推算而來的，爐內(nèi)下部密相區(qū)燃燒份額為 70%。當(dāng)鍋爐投運后實際測試其燃燒份額應(yīng)不大于 67%，加上煤種的變化和燃煤顆粒較粗，實際運行下部密相區(qū)燃料燃燒份額已大大超過設(shè)計值。這樣，鍋爐下部燃料燃燒時放出的熱量不能很快或不能完全被受熱面所吸收而被工質(zhì)帶走，同時又無其他的調(diào)節(jié)手段，于是鍋爐下部密相床就會出現(xiàn)床溫過高現(xiàn)象，為避免

47、結(jié)焦，往往采用減少給煤量或增大一次風(fēng)量的方法來解決。而給煤量的減少，必然使鍋爐負荷降低，出力不足。增大一次風(fēng)量，一是受風(fēng)機本身出力的限制，二是加大了受熱面的磨損，加大排煙熱損失，降低鍋爐效率。因此，燃料燃燒份額的合理分配十分重要。3燃料的粒徑和份額與鍋爐不適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐的入爐煤中所含較大顆粒只占很少一部分，而較細顆粒的份額所的比例卻較大，也就是要求有合適的級配。而目前投產(chǎn)的部分循環(huán)流化床鍋爐由于燃料制備系統(tǒng)選擇不合理，沒有按燃料的破碎特性支選擇合適的工藝系統(tǒng)和破碎機，或者是燃料制備系統(tǒng)設(shè)計合理，適合設(shè)計煤種，而實際運行時由于煤種的變化而影響燃料顆粒特性及其級配，造成鍋爐出力下降。4受熱面布

48、置不合理懸浮段受熱面與密相區(qū)受熱面布置不恰當(dāng)或有矛盾，特別是在燒劣質(zhì)煤時，密相區(qū)內(nèi)受熱面布置不足，鍋爐負荷高時則床溫超溫，這無形中限制了鍋爐負荷的提高。5鍋爐配套輔機的設(shè)計不合理循環(huán)流化床鍋爐能否正常運行，不僅僅是鍋爐本體自身的問題，鍋爐輔機和配套設(shè)備是否適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐的特點對鍋爐也會有很大影響。特別是風(fēng)機，如果它的流量、壓頭選擇不當(dāng)，將影響鍋爐出力。總之，循環(huán)流化床鍋爐本體，鍋爐輔機和外圍系統(tǒng)以及熱控系統(tǒng)，這些必須作為一個整體來統(tǒng)一考慮。如何改善這些因素，使鍋爐能夠滿負荷運行，這是設(shè)計、制造、使用單位和部門需要共同解決的問題。經(jīng)過十幾年來的實踐，對循環(huán)流化床鍋爐的工藝技術(shù)過程和運行特性的

49、認識已經(jīng)逐漸深入，對有些問題的原因分析和看法也已逐步取得共識。提出了一些切實可行的改善措施，例如，改進分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高其分離效率；改進燃料制備系統(tǒng)減小粒徑改善級配，增大小顆粒份額；在一定的燃燒份額分配下，采取有效的措施以保證物料平衡和熱平衡；正確地設(shè)計和選取輔機及其外圍系統(tǒng)；增設(shè)飛灰回燃系11統(tǒng)和煙氣再循環(huán)系統(tǒng)等，都為循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的成熟打下一定基礎(chǔ)。二、床層結(jié)焦問題在循環(huán)流化床鍋爐的實際運行中，如果爐內(nèi)溫度超過灰渣的熔化溫度，就會導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生，破壞正常的流化燃燒狀況，影響鍋爐正常運行。對于大多數(shù)循環(huán)流化床鍋爐和鼓泡床鍋爐，結(jié)焦現(xiàn)象主要發(fā)生在爐床部位。結(jié)焦要及時發(fā)現(xiàn)及時處理，不可

50、使焦塊擴大或全床結(jié)焦時再采取措施，否則，不但清焦困難，而且易損壞設(shè)備。結(jié)焦有以下幾種原因： 操作不當(dāng)，造成床溫超溫而產(chǎn)生結(jié)焦。 運行中一次風(fēng)量保持太小，低于最小流化風(fēng)量，使物料不能很好流化而堆積，改變了整個爐膛的溫度場，懸浮段燃燒份額下降，鍋爐出力降低，這時盲目加大給煤量，必然造成爐床超溫而結(jié)焦。 燃料制備系統(tǒng)的選擇不當(dāng)。燃料級配過大，粗顆粒份額造成較大，造成密相床超溫而結(jié)焦。 煤種變化太大。必須說明，對循環(huán)流化床來說，燃煤中灰分高在運行上是一個有利條件，即使分離器效率略低，也能保持循環(huán)物料量的平衡。而煤的揮發(fā)分低是不利條件，爐膛下部密相區(qū)容易產(chǎn)生過多熱量。解決的辦法是將一部分煤磨細些，使之在

51、懸浮段燃燒。而對既定的燃料制備系統(tǒng)來說，一般都是根據(jù)某一設(shè)計煤種來選取的，雖然有一定的煤種適應(yīng)性，但如果煤種的變化范圍過大，肯定有不適合這種破碎系統(tǒng)的煤種，而這種煤又恰恰是揮發(fā)分含量低，運行人員又沒及時發(fā)現(xiàn)，時間一長就會結(jié)焦。因此可以概括說，循環(huán)流化床鍋爐可以燒各種燃料，但這對某一臺循環(huán)流化床鍋爐及其燃料制備系統(tǒng)來說，卻是不適用的。一些現(xiàn)象可以幫助我們判斷是否結(jié)焦，如：風(fēng)室靜壓波動很大；有明亮的火焰從床下竄上來；密相區(qū)各點溫差變大等，這多半是發(fā)生了結(jié)焦。在運行中，如果合理控制床溫在允許范圍內(nèi)，進行合理的風(fēng)煤配比，就可以防止結(jié)焦的發(fā)生。循環(huán)流化床鍋爐在點火過程中也可能出現(xiàn)低溫結(jié)焦和高溫結(jié)焦，同樣

52、會給點火帶來困難或使點火失敗。低溫結(jié)焦，是在點火過程中，整個流化床的溫度還很低，只有 400500，但由于點火過程中風(fēng)量較小，布風(fēng)板均勻性差，流化效果不好，使局部達到著火溫度，雖然尚未流化但此時的風(fēng)量卻足以使之迅速燃燒，致使該處物料溫度超過灰熔點，發(fā)現(xiàn)處理不及時就會結(jié)焦。此時，整個床層的溫度還很低，故稱為低溫結(jié)焦。這類焦塊的特點是熔化的灰渣與未熔化的灰渣相互粘結(jié)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)焦時，應(yīng)立即用專用工具推出，然后重新啟動。高溫結(jié)焦是在點火后期料層已全部流化，床溫已達到著火溫度，此時料層中可燃成分很高，使床料燃燒異常猛烈，溫度急劇上升，火焰呈刺眼的白色，當(dāng)溫度超過灰熔化溫度灰渣組成，質(zhì)堅塊硬。這種結(jié)焦一經(jīng)

53、發(fā)現(xiàn)要立即處理，否則會擴大事態(tài)。對于這兩種結(jié)焦，只要認真做好冷態(tài)試驗，控制好溫升及臨界流化風(fēng)量并按點火過程進行操作，就可以避免結(jié)焦。三、回料系統(tǒng)常見問題如圖 6-2 是典型循環(huán)流化床鍋爐示意圖。它的回料系統(tǒng)由高溫旋風(fēng)分離器、立管和 U 型閥返料器組成。該種回料系統(tǒng)目前應(yīng)用最為普遍，其結(jié)構(gòu)大同小異，但隨鍋爐容量、布置不同其結(jié)構(gòu)尺寸有所差異，主要是立管高度和返料器流通截面大小不同。設(shè)計時要求立管有一定高度，以便積存一定高度的料柱，用來提供物料由分離器返回燃燒室的動力。但小容量鍋爐因爐膛高度較矮，立管一般也較短；倒是大容量鍋爐有足夠空間，立管高度一般能夠保證?；亓祥y流通截面積是設(shè)計時另一個需要注意的

54、地方，應(yīng)根據(jù)物料循環(huán)量大小設(shè)計合適的流通截面，使物料在回料通道中能有一定充滿度，并以適當(dāng)?shù)乃俣纫苿?，以防燃燒室煙氣進入返料器，造成結(jié)焦；或因物料移動速度太慢，停留時間過長而引起結(jié)焦。在運行中回料系統(tǒng)故障主要有以下幾個方面：1、結(jié)焦結(jié)焦是高溫分離器回料系統(tǒng)的常見故障。其根本原因是物料溫度過高，超過了灰渣的變形溫度而粘結(jié)成塊。結(jié)焦后形成的大渣塊能堵塞物料流通回路，引起運行事故。結(jié)焦部位可發(fā)生在分離器內(nèi)、立管內(nèi)和回料閥內(nèi)。結(jié)焦的主要原因如下： 燃燒室超溫。高溫分離器運行時溫度與燃燒室溫度相近，有的甚至高于燃燒室溫度。如果燃燒室12運行時超溫，則進入旋風(fēng)分離器的循環(huán)灰溫度容易超過灰的變形溫度，甚至引起

55、未燃碳的二次燃燒，從而引發(fā)結(jié)焦； 回料系統(tǒng)漏風(fēng)。正常工況下回料系統(tǒng)應(yīng)無漏風(fēng)，旋風(fēng)筒內(nèi)煙氣含氧量少，循環(huán)灰以一定速度移動，停留時間較短，因此不足以引起循環(huán)灰燃燒；反之若有漏風(fēng)，則易引起循環(huán)灰中碳燃燒而結(jié)焦； 循環(huán)灰中含碳量過高。如鍋爐點火啟動時燃燒不良，或運行中風(fēng)量與燃煤粒度匹配不佳，或燃用矸石、無煙煤等難燃煤，因其揮發(fā)份少、細粉量多、著火溫度高、燃燒速度慢等原因，都可導(dǎo)致過多未燃細碳粒進入旋風(fēng)分離器而使循環(huán)灰中含碳量增加?；抑泻剂扛邉t增大了結(jié)焦的可能性； 循環(huán)灰量太少。灰量少使得循環(huán)灰在回料系統(tǒng)中移動太慢，幾近靜止，易引起結(jié)焦；同時灰量太少易使燃燒室煙氣攜帶煤粒倒卷吹入返料器，也易引起結(jié)焦；

56、 回料通路塌落或有異物大塊堵塞，或返料風(fēng)量太小，物料無法回送，積聚起來導(dǎo)致結(jié)焦。防止措施： 使用煤種及其粒徑配比盡量與設(shè)計一致；如果煤種變化后灰熔點降低，則燃燒室運行溫度應(yīng)進行相應(yīng)調(diào)整；燃用矸石、無煙煤時盡早按一、二次風(fēng)比例投入二次風(fēng)，以加強煤在燃燒室中的燃燒，減少在回料系統(tǒng)中的后燃；制煤設(shè)備應(yīng)及時調(diào)整以達到粗細顆粒的合理配比； 運行中應(yīng)密切監(jiān)視高溫旋風(fēng)分離器溫度，發(fā)現(xiàn)分離器超溫，調(diào)節(jié)風(fēng)煤比控制燃燒室溫度，如不能糾正則立即停爐查明原因； 檢查回料系統(tǒng)的密封是否良好，發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)及時解決； 檢查回料系統(tǒng)是否暢通，有異物及時排除； 保證適當(dāng)?shù)姆盗巷L(fēng)量。風(fēng)帽堵塞，返料風(fēng)室中有落灰等，均會引起返料風(fēng)量減小

57、。發(fā)現(xiàn)此類問題要及時解決。 2、分離器分離效率下降高溫旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，是循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)用最廣泛的一種氣固分離裝置。影響高溫分離器分離效率的因素很多，如形狀、結(jié)構(gòu)、進口風(fēng)速、煙溫、顆粒濃度與粒徑等。已建成的循環(huán)流化床鍋爐分離器結(jié)構(gòu)參數(shù)已定，且一般經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，故結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響不再討論。運行中分離器效率如有明顯下降則可考慮以下因素： 分離器內(nèi)壁嚴重磨損、塌落從而改變了其基本形狀； 分離器有密封不嚴之處導(dǎo)致空氣漏入，產(chǎn)生二次攜帶； 床層流化速度低，循環(huán)灰量少且細，分離效率下降。在此需強調(diào)的是漏風(fēng)對分離效率的影響遠大于一般人的想象。正常狀態(tài)下，分離器旋風(fēng)筒內(nèi)靜壓分布特點為外周高中心低

58、，錐體下端和灰出口處甚至可能為負壓。分離器筒體尤其是排灰口處若密封不佳，有空氣漏入，就會增大向上流動的氣速，并把筒壁上已分離下來的灰夾帶走直接由排氣管排出，嚴重影響分離效率。且漏風(fēng)可引起結(jié)焦，故漏風(fēng)問題不可小覷。防止措施： 發(fā)現(xiàn)分離器效率明顯降低先檢查是否漏風(fēng)、竄氣，如有則解決漏風(fēng)和竄氣問題； 檢查分離器內(nèi)壁磨損情況，若磨損嚴重則需進行修補； 檢查燃煤粒度和流化風(fēng)量，應(yīng)使流化風(fēng)量與燃煤粒度相適應(yīng)，以保證一定的循環(huán)物料量。3、回料閥煙氣反竄U 型閥屬自動調(diào)整型非機械閥，是目前循環(huán)流化床鍋爐中應(yīng)用最廣泛的一種物料回送裝置，是回料系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在運行中其主要作用是（1）把循環(huán)灰由壓力較低的分離器灰

59、出口輸送到壓力較高的燃燒室；（2）防止燃燒室煙氣反竄進入分離器。而一旦出現(xiàn)煙氣從燃燒室經(jīng)返料器短路進入旋風(fēng)分離器的現(xiàn)象，則說明回料系統(tǒng)的正常循環(huán)被破壞，回料閥也就無法完成其使命。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有： 回料閥立管料柱太低，不足以形成料封，被返料風(fēng)吹透； 返料風(fēng)調(diào)節(jié)不當(dāng)，使立管料柱流化； 返料器流通截面較大，循環(huán)灰量過少，燃燒室煙氣會吹進返料器。從原理上說，U 型閥屬自調(diào)整型通流閥，循環(huán)灰量大則立管內(nèi)積存料柱高，壓差增大，物料輸送量13自動增加，最后達到平衡；反之，循環(huán)灰量少則立管料柱高度隨之減小，物料輸送量自動減少，飛灰循環(huán)達到新的平衡。如此看來，似乎循環(huán)灰量大小料封都能維持，而不會被破壞。而

60、實際運行中往往不注意返料風(fēng)的調(diào)節(jié)，料柱降低時易被返料風(fēng)吹透，從而引起回料閥煙氣反竄，飛灰循環(huán)被破壞。結(jié)構(gòu)尺寸不合理如回料腿截面較大也是促成煙氣反竄的重要原因。防止措施： 設(shè)計時應(yīng)保證一定的立管高度，返料器流通截面應(yīng)根據(jù)循環(huán)灰量適當(dāng)選取； 對小容量鍋爐，因立管較短，應(yīng)注意啟動和運行中對回料閥的操作：鍋爐點火前，返料風(fēng)關(guān)閉，回料閥及立管內(nèi)要充填細循環(huán)灰，形成料封；點火投煤穩(wěn)燃后，等待分離器下部已積累一定量的循環(huán)灰，緩慢開啟返料風(fēng)，注意立管內(nèi)料柱不能流化；正常循環(huán)后，返料風(fēng)一般不須調(diào)整； 壓火后熱啟動時，應(yīng)先檢查立管和回料閥內(nèi)物料是否足以形成料封；其它操作同冷態(tài)啟動。 總之，回料閥操作的關(guān)鍵是保證立