的措施主要有:
2.3.1 提高炉膛温度
CFB锅炉的飞灰中,粒径在40~50μm的灰粒度含碳量最高,大于70μm的灰粒度含碳量则比较低,前着多为分离器分离不下来而一次通过分离器的灰粒,在确保SO2及NOx排放指标合理的前提下,适当提高床温是降低难燃煤种飞灰含碳量的有效措施。
2.3.2 解决CFB锅炉炉膛中心缺氧问题
在保证过量空气系数为设计值的前提下,减少一次风量,适当增加二次风量,既可提高下床温,又能增加二次风的穿透能力,有利于解决中心缺氧问题;降低下床压,减少床存量,也能增加二次风的均匀混合效果,但是二次风的引入标高及风口直径已被结构所固定,它是否满足不同标高处的燃烧份额的需要,二次风的动量是否足够等还需通过设备改造和运行调整来解决。
2.3.3 发挥CFB锅炉的特点,提高煤粒在炉内的停留时间 CFB锅炉的床料内循环及外循环方式增加了灰粒(煤粒)在炉内停留时间,有利于煤粒燃尽,参与内循环的床料直径约为0.3~1mm,而参与外循环的床料直径约为0.09~0.3mm,它们均能在炉内停留足够时间而燃尽。上述范围以外的粗粒子,只能在密相区翻腾,时间过长(10~30min),它会石墨化,反应活性下降而“失活”,而小于0.09mm的细粒子大部分以飞灰形式一次经过分离器而离开锅炉,由于停留时间短,飞灰含碳量也会高。因此,必须根据该煤种的成灰特性,调整入炉煤的粒度级配,尽量减少
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粒径偏大或偏小的床粒,其中,控制入炉煤中小于0.2mm粒子的份额对降低飞灰含碳量尤为重要。
2.4 喷水量偏大及排烟温度高的问题
2.4.1 后燃现象应该是问题的重要原因,所谓“后燃”是指细粒子在分离器内继续燃烧,表现为分离器出口烟温高于其入口烟温,这个烟温差与煤质有关,如k电厂的△t可达30~50℃,负荷越高,越接近上限;而燃用褐煤的x电厂, △t=0℃。“后燃”使尾部烟道入口烟温升高,增大了对流受热面的吸热量,也提高了排烟温度;为了不使喷水量过大,这些受热面尽量不吹灰(只吹省煤器、空预器),这也使排烟温度无法降下来。
2.4.2 我们认为在合理布置CFB受热面的基础上,通过运行调整使炉膛中气固两相流的“运行流态”是确保热力参数达到设计值的重要手段。但是直接测量炉膛内的飞灰携带率(或飞灰浓度分布)是很困难的。目前,我们采用置于炉膛下部耐磨耐火层区域的上,中,下三层床压测点的测量值间接反映上述指标。但上层床压测点距布风板仅5米,尚不能很准确地代表炉膛中、上部的灰浓度,根据国外经验建议采用炉顶至布风板下面的差压测点的测量值△p总代表炉膛内床料质量与布风板风帽压降的总和,对于锅炉某一特定负荷,△p总为一定值,可通过排放底渣进行调整;同时采用炉顶测点与炉膛中部测点之间的差压值△p上代表炉膛至分离器入口的灰浓度,△p上没有直接控制手段,但它受床存量、风量、炉温和床料粒径级配等因素的影响,可通过这些因素间接改变△p
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上
。在锅炉运行中,运行人员应该根据负荷大小,改变上述因素使
△p上达到一个预先给定值。可以认为,△p上代表了在某一给定烟气流量下的循环质量流量,它会影响炉膛的换热、炉膛上、下部的温差以及后燃现象等等。锅炉设计工况是考虑加石灰石脱硫的,而实际运行时用户往往不投石灰石,这会对床料粒径级配产生相应的影响,由此产生的热力参数偏差也必须加以弥补。
总之,为了提高炉膛中、上部飞灰浓度,可以采用以下手段: · 调整入炉煤粒度级配,增加参与外循环的床料分额; · 坚持投入粒度合适的石灰石;
· 必要时,也可在运行时补充粒度合适的床料(如细沙); · 通过排放粒度粗的底渣,也能改变床料粒度构成。 上述措施的结果就是提高床料的循环倍率,进而使炉膛传热系数达到设计值,最终解决锅炉传热失调问题。 2.5 堵煤问题
原煤经破碎后送入煤斗,当入炉煤细粒子多,且其表面水分大于一定值,则煤斗内煤粘壁压实、搭桥、出煤口不下煤,旋转给料器轮斗粘煤、堵煤。CFB锅炉以运行一旦断煤,虽不会灭火,但对负荷及热力参数扰动极大,往往引发其他事故,夏季多雨没有干煤棚,此类问题更严重。细粒子多不是堵煤的唯一原因,但是重要因素之一,在改进措施中,除了改变煤斗型线、下煤口结构以及煤斗内衬材料等措施外,应在两极破碎机之间加装转筛机,使已合格的煤粒直接入煤斗,不要在破碎机中进一步破碎,最主
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要的还是在采购时控制原煤的细粒子份额。
3 结论
3.1 CFB锅炉受热面管道的磨损影响因素很多,所以防磨措施的制定需根据锅炉的磨损机理和原因,综合比较防磨效果、施工难易程度、效率、成本等因素后才能确定。防磨措施一般包括结构防磨、材料防磨和运行防磨。
3.2 由于煤质问题,不能得到风水联合冷渣器流化所需的合理的底渣粒径级配是该型装置不能正常运行的根本原因。若煤质不能改变,则必须改用对灰渣粒度不敏感的冷渣器型式,如改用滚筒式已是大势所趋。
3.3 CFB锅炉具有清洁燃烧、稳燃性能好及煤种适应性强等优点,但它并非燃烧效率高,因为其炉温低,在使用难燃煤种时,不要对它的燃烧效率期望过高。
3.4 CFB锅炉的燃烧工况的组织比煤粉炉复杂,炉内灰工况偏离设计工况,实际的循环倍率达不到设计要求,这会降低炉内传热系数,造成炉膛蒸发受热面与尾部过热、再热受热面的吸热比例失调,从而引发锅炉过热器减温水量增大、排烟温度高等问题出现。
3.5 根据煤质(Vdaf、Aar、成灰特性)规定合理的入炉煤的粒度级配要求,是保证内能形成满足燃烧、传热所需要工况的主要手段,设计及运行人员对此必须有清醒的认识。
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