发布时间 : 星期五 文章循环流化床锅炉运行中的问题大学本科毕业论文更新完毕开始阅读686c03c6f021dd36a32d7375a417866fb84ac093
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燃烧和传热过程，基本上是在十分均匀的炉膛温度下(一般为850℃～900℃)进行的，从而可使循环流化床锅炉达到98%～99%的燃烧效率。然而循环流化床锅炉经过很长时间的发展和实践表明，循环流化床锅炉也有某些缺点。有的缺点是在发展中经过不断努力和实践是可以完善和克服的；有的缺点是该技术本身所固有的，难以克服。
2.1 循环流化床锅炉运行中问题分析
2.2.1 一次风机压头高，电耗大
a、循环流化床锅炉运行时的料层比鼓泡床锅炉高，一次风机压头高。另外，还有
送灰风机、二次风机，有的还有冷渣器风机。一般循环流化床锅炉电厂的厂用电比煤粉锅炉高4％—5％。
2.2 2.2.2 燃烧室下部膜式壁与耐火防磨层交界处的磨损严重
a、循环流化床锅炉无埋管磨损问题，但是如果耐火防磨层与膜式壁交界处的结构
处理不好，带来的交界处管壁的磨损比鼓泡床锅炉的埋管磨损更难处理。
2.2.3耐火耐磨层易磨损、开裂和脱落
耐磨层作为循环流化床锅炉最主要的结构特点之一，在炉膛下部锥段、炉膛烟气出口处和循环灰分离、回送回路中均砌筑大量耐火防磨材料。循环流化床锅炉使用耐火材料的部位和数量比其他形式的锅炉多许多。由于耐火耐磨材料选择不当，或施工工艺不合理，或烘炉和点火启动过程中温控不好，升温、降温过快，导致耐火材料内衬中蒸发的水气不能及时排出，或耐火内衬中热应力过大，而造成耐火内衬破裂和脱落。燃烧室内耐火防磨隔热层脱落，将破坏流化工况，造成床料结渣。分离器内耐火防磨层脱落，将堵塞返料系统，造成飞灰不能循环燃烧，循环流化床锅炉变成鼓泡床锅炉，蒸发量急剧下降。返料器内耐火隔热层脱落，同样造成返料器内结渣，返料器不能正常运行，严重影响锅炉的正常运行，造成蒸发量下降，飞灰含碳量增加，锅炉燃烧效率下降，影响锅炉安全运行。
实践证明在新投运锅炉首次点火投煤前或每次对耐火层进行较大范围修补后，按照耐火材料供货商提供的养护工艺曲线进行严格的加热养护，能更好的保证耐火材料达到正常的设计使用寿命。
2.2.4 对燃煤粒径要求严格
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一般鼓泡床锅炉燃煤粒径范围为0—10mm，平均粒径为5mm左右，对粒径的分布要求不严；循环流化床锅炉燃煤粒径范围要求在0—8mm，平均粒径为2.5—3.5mm，对煤粒径的分布有一定的要求。如果达不到要求，将带来许多不良后果，如锅炉达不到设计蒸发量，飞灰含量高，尾部受热面磨损严重等。
2.2.5 床压及床温控制
床压指气固（流态化）流体在单位床底（布风板）面积上的压力，床压沿床高的变化梯度（床压梯度，Pa/m）可近似表征炉内的固体物料浓度。循环流化床锅炉的床压与床料层厚度和炉膛高度有关，一般为8~10kPa左右。床压直接影响床内流化、燃烧和传热。如，当床压过高时，表征炉内床料量过多，将导致供风系统特性曲线点迁移，入炉（流化）风量自动减少，使运行气速下降，导致床内流化不良。因此，在运行时应保持床压的相对稳定，这时通过从炉底连续排放底渣，使入炉煤和石灰石在炉内所产生的灰量与锅炉的排灰渣量（亦包括飞灰排量）达到动态平衡而实现的。最佳床压值应由燃烧调整试验确定。床温主要与负荷、运行气速、风量配比、回灰量、入炉煤和石灰石粒径分布等运行因素有关。煤耗提高燃烧效率，强化传热，减少CO和N2O排放量，应以较高的炉膛温度运行；而从脱硫、降低Nox和 防止炉膛结渣考虑，床温又不能过高。因此应依煤种、炉型来选择适当的运行床温，燃用无烟煤等难燃煤种时的床温应高一些，以增加飞灰的燃尽度，但脱硫煤效率难免受到影响。床温的上限应比燃煤灰分的初始变形温度低100~150℃，以避免灰渣局部烧结；这一点对灰熔融性温度较低的煤种应予特别注意。
实践证明合理调节一、二次风及配比是循环流化床锅炉运行的主要调节手段之一。如：当负荷不变，调大一次风量时（二次风量相应减小），下部床温降低，适宜的风量配比是获得锅炉稳定运行和最佳燃烧、脱硫、抑氮工况的基础条件。风量配比与煤种、炉型及布置有关，一般一次风量约占60%左右。在运行中，二次风一般在浓相区的上部供入，使其风口以下形成一个缺氧燃烧区，减少NOx的生成量。二次风的供入，不仅补充了煤燃尽和脱硫所需的空气，而且其射流可起到一定的扰动作用，使炉内氧浓度合理分布，有利于燃烧和脱硫反应。同时，一、二次风量配比也可在一定范围内调节炉膛上部燃烧份额。
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3 循环流化床锅炉运行事故分析及处理
3.1 循环流化床锅炉流化技术分析
利用气固两相流化床工艺实现固体燃料燃烧导致的SO2及NOx排放问题及低热值燃料的燃烧问题而开发出来的一种新型燃烧技术。流化床燃烧工艺一般控制炉膛温度在850~950℃（加脱硫剂时）或900~1050℃（不脱硫剂时），因此，与其他燃烧方式相比较，液化床燃烧属于低温燃烧工艺。在这个温度范围内，燃料颗粒的燃烧反应速度不仅受控于氧的分压及其扩散条件，而且更加受控于床温因素，即化学动力学条件。
依采用的流化状态不同，目前常用的流化床燃烧方式可分为鼓泡流化床燃烧（BFBC）和循环流化床燃烧（CFBC）两大类。采用这两种燃烧方式的锅炉分别叫做鼓泡流化床锅炉（BFBC），循环流化床锅炉（CFBC）。由于燃烧及传热性能等条件的限制，鼓泡床多只限于小容量锅炉采用而循环流床锅炉则不断向大容量发展。至20世纪末，已运和的最大机组电功率为250MW。
前面氘核这都是指在大气压力下工作的工艺技术和锅炉设备。它们有时被称作常压鼓泡床（ACFB）和常压循环床（ACFB），以区别于增压流化床燃烧（PFBC）。后者是指在几个或十几个大气压下工作的流床燃烧工艺；它也有鼓泡床（PBFB）和循环床（PCFB）之分，输入热功率为200MW的增压鼓泡床锅炉已经商业运行（与增压流化床联合循环配套）；增压循环床锅炉正研制。
各种流化床燃烧室方式的技术特点如下表：
流化床类别 燃料粒径 煤种变化适应性② 静止床层高度（m） ABFB 见① 好 0.5~0.8 优于ABFB 0.7~1.0 最大4~6 ACFB 好 1.5~2 最大~1 PBFB 2.5~3.5 强湍流床 PCFB 空床流化气速（m/s） 最大3~4.5 炉膛底部流化床形态 鼓泡床 湍流床?低负介于ABFB和荷可能转为ACFB之间 9
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鼓泡床 炉膛上部流动形态 稀相气力输送 必须有，磨损严重 多 ~15 细粒快速床 必须有，磨损轻微 少 0 炉膛底部埋管受热面 给煤点数 床上二次风率（%） 飞灰/循环灰循环倍率 飞灰燃尽度 最低负荷率（%） 脱硫率（%） NOx排放浓度（mg/m3）(标) 炉膛及燃烧系统结构 可以不设 少 ~40 高温灰20~40 中温灰10~20 好 30 可以不设 更少 30~40 好 一般<1 较差 ~33 无 好 30 ~80（Ca/S≈~90（Ca/S≈>90（Ca/S≈2） 一般<300 2.2） 一般<150 2） 140~280 体积大为缩小 一般<100 简单 较大\\复杂 注：
①一般破碎到筛网孔径6mm至15mm全部通过,依煤种及其含盔甲 分而定.增压流床燃煤粒径宜取低值。
②因流化床燃烧温度低于煤灰开始变形温度（DT），故正常运行无炉膛结渣。 由于采用较高的运行气速，炉内流化状态呈湍流床（底部）至快速床（上部炉膛），气/固之间滑移速度增大、湍动混合加剧，并且由于高温灰的循环倍率（循环灰流量/给煤量）达到20~40倍，使全炉膛尤其是上部稀相区的床层密度较之鼓泡床有显著增加，从而导致了循环床燃烧的下述优点：①床内物料横向传递相对迅速，给煤点可相对减少；②炉膛上下床温均匀，燃烧反应强化，细粒燃料因循环而在炉内停留时间增加，故可获得较高的飞灰燃尽率；③循环灰将炉底密相区燃料燃烧产生的热量带到炉膛上部，炉膛上部水冷壁及悬吊受热面传热系数及温压增加，因而吸热效果增大，故
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