流化床鍋爐的燃燒調(diào)整對鍋爐安全運(yùn)行影響
循環(huán)流化床鍋爐屬于沸騰爐。它是一種其燃燒方式介于層狀燃燒與懸浮燃燒之間 的新型燃燒設(shè)備。燃料在爐內(nèi)像沸騰的開水一樣,呈沸騰狀態(tài)。為了提高鍋爐效率,設(shè)計了 一次返料及二次返料。循環(huán)流化因而得名。了解循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)及其對效率的影響 因素對鍋爐的安全運(yùn)行是十分必要的。
循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn):
循環(huán)流化床鍋爐較化煤粉爐而言,其熱效率要低一些,這主要是因?yàn)橐韵聨c(diǎn)①循環(huán)流化床鍋爐所用燃料比煤粉爐所用煤粉要粗得多。燃料越粗,越不易燃盡,因而機(jī)械不完全損失較大。②循環(huán)流化床鍋爐的爐膛溫度較煤粉爐要低得多。若爐溫低于800~900℃時則CO(一氧化碳)不易著火燃燒或燃燒不完全,從而增加了化學(xué)不完全燃燒熱損失。③循環(huán)流化床鍋爐在運(yùn)行中應(yīng)保證料層厚度在一定范圍內(nèi),以確保良好的沸騰工況;因而要進(jìn)行放料這樣大量的熱量被放掉,使得灰渣物理熱損失很大。
循環(huán)流化床鍋爐的不足之處還表現(xiàn)在:為克服布風(fēng)板和料層阻力而采用高壓風(fēng)機(jī),因而風(fēng)機(jī)電耗量大;鍋爐容量增大,沸騰床面積也隨之增大。因而床內(nèi)燃料和空氣不易分布均勻,影響沸騰質(zhì)量。
但循環(huán)流化床鍋爐也有其它爐型不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。其最大優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)大燃料的適應(yīng)范圍,使之能燃用一般燃燒方式無法燒的石煤、煤矸石等一些劣質(zhì)燃料。且循環(huán)流化床鍋爐負(fù)荷變化的適應(yīng)性范圍較大。其優(yōu)點(diǎn)還有:如將吸收劑(石灰石、白云石)與煤粒一起送入沸騰床內(nèi)燃燒,可大大降低煙氣中SO2的含量,既減輕對大氣的污染,又減輕了鍋爐受熱面的腐蝕;沸騰床內(nèi)的溫度較低,所以煙氣中氮氧化物(NOx)含量較少,有利于環(huán)保;由于燃燒溫度低 ,不易破壞灰碴中礦物質(zhì)結(jié)構(gòu),且渣中含碳量低,因而有利于灰渣的綜合利用。
循環(huán)流化床鍋爐效率的影響因素:
影響循環(huán)流化床鍋爐效率的主要因素有:一、二次返料量;一、二次風(fēng)量及配化;燃料的物理特性及化學(xué)特性。知道這些對我們?nèi)绾翁岣咤仩t的效率及經(jīng)濟(jì)性,充分發(fā)揮鍋爐的優(yōu)點(diǎn)避其缺點(diǎn)是十分必要的。
1、一、二次返料量。
前面說過循環(huán)流化床鍋爐屬于沸騰爐。早期沸騰爐的熱效率僅為60%左右。近年來,新近設(shè)計制造的中小型循環(huán)流化床鍋爐,其熱效率可達(dá)87%。其熱效率提高的主要原因就是有了返料。所謂的返料就是將爐膛出口高溫?zé)煔庵形慈急M的較大顆粒的飛灰返入爐膛重新燃燒的飛灰。這樣降低了機(jī)械不完全燃燒損失,從而提高了鍋爐的熱效率。可見返料量越大,鍋爐效率越高。為了增加返料量,在一次返料基礎(chǔ)上又設(shè)計了二次返料。
另外,由于鍋爐中的灰粒在700℃以下時,具有足夠的硬度和動能,因而對受熱面磨損較大。對循環(huán)流化床鍋爐而言,飛灰含量大,出口煙溫較低。有了返料,可使煙氣中灰粒有所減少,減輕了高、低過熱器;省煤器;空氣預(yù)熱器的磨損。對這些部件有一定的保護(hù)作用。
2、一、二次風(fēng)量及配化和燃料的物理、化學(xué)特性。
一次風(fēng)的作用主要是使床料保持良好的沸騰工況,且提供燃料燃燒所需的氧氣。二次風(fēng)的主要作用是增大煙氣的攏動,減少爐膛內(nèi)的熱偏差,從而降低床溫,提高爐膛出口煙溫,同時也能提供燃燒所需的氧氣。風(fēng)對鍋爐的影響主要表現(xiàn)在風(fēng)溫、風(fēng)量及配比。
①風(fēng)溫:風(fēng)溫越高,越容易使燃料中燃點(diǎn)較低的揮發(fā)份盡快燃燒,對鍋爐的燃燒越有利。
② 風(fēng)量:風(fēng)量的大小要合適。風(fēng)量過大,易使過量空氣系數(shù)較大,排煙損失增加。同時,煙氣流速也較大,對受熱面磨損加劇。風(fēng)量也不能過小,否則爐內(nèi)底料沸騰不好,易出現(xiàn)“死料”從而產(chǎn)生低溫結(jié)焦。同時,燃料在爐內(nèi)不能很好的燃燒,使機(jī)械不完全燃燒損失增加。風(fēng)太小還能使煙速減小,易使尾部受熱面積灰。由于風(fēng)道阻力不同,煙風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)情況等諸多因素,既使相同的兩個爐的一次風(fēng)量也不盡相同,具體數(shù)值可在試運(yùn)行時摸索確定。
③配電:二次風(fēng)對 鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)有較大的影響。一般二次風(fēng)量為一次風(fēng)量的40~50%左右。但這不是固定不變的。一般來講風(fēng)溫由鍋爐設(shè)計確定,運(yùn)行中風(fēng)溫變化不太大。但是風(fēng)量及配比由于煤的種類不同而需適當(dāng)增減,因而不是一層不變的。在運(yùn)行中要根據(jù)煤的不同物理特性及化學(xué)特性對爐進(jìn)行調(diào)節(jié)。使?fàn)t在安全、高效狀態(tài)下運(yùn)行。煤的物理特性指煤的干濕程度及粒度。我們知道煤越干越有利于燃燒。但有時煤會很濕,特別是雨季,這樣運(yùn)行中可使一、二次風(fēng)量比正常時適當(dāng)?shù)拇笠恍?,使煤能盡快著火燃燒。且煤溫極易造成斷煤、堵煤,對鍋爐的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行十分不利。
煤的粒度設(shè)計要求:最大粒度不大于10mm,0.5mm以下不大于15%,0.5~1mm不大于30%。但運(yùn)行中煤往往達(dá)不到設(shè)計值。對于煤粉相對較多的煤,運(yùn)行中可使二 次風(fēng)相應(yīng)的小些,以免爐膛出口煙溫過高,造成主蒸汽超溫。反之對于顆粒較多的煤,運(yùn)行中相應(yīng)增加一次風(fēng)量,以保證良好的沸騰工況,并增加二次風(fēng)量,以降低床溫,避免高溫結(jié)焦,提高爐膛出口煙溫,增加鍋爐出力。煤的化學(xué)特性是影響鍋爐負(fù)荷的主要因素。煤質(zhì)好鍋爐出力就大。對于QYd小的煤,可以通過調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)量及配比,使煤在爐膛內(nèi)充分燃燒。如貧煤其揮發(fā)份含量Vr在10~20%,不易點(diǎn)燃,燃燒時火焰短。運(yùn)行中可使床料厚度比正常時高一些,并增加一次風(fēng)量,使煤能盡快著火燃燒。同時增加二次風(fēng)量降低床溫,提高爐膛出口煙溫,從而增加負(fù)荷。如煙煤其Vr在20~40%,易點(diǎn)燃,燃燒火焰長。運(yùn)行中可使二次風(fēng)量小些,避免主蒸汽超溫。因其焦碳有焦結(jié)性,因此一次風(fēng)可大些。
綜上所述,由于煤的多樣性,因而運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對爐進(jìn)行調(diào)節(jié),以保證鍋爐的安全 、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
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