（神华亿利能源有限责任公司电厂 内蒙古 014300）
摘要：热电场生产水平的逐渐提升，规模的扩大，对循环流化床锅炉的性能也提出了较高的要求，因此合理控制循环流传床温就变为了当前控制的重点，基于此，本文从实际出发论述了在实际工作中如何有效控制循环流化床的床温。
关键词：循环流化床；床温；技术
引言
当前循环流化床锅炉燃烧属于应用最为广泛的一种清洁高效燃烧方式，发展至今已经非常成熟，只是结合其运用情况来看，合理控制床温是其中的关键。
1、循环流化床的基本概念
“流化”是指固态燃料在一定条件下被给予自由流动，诸如流体之类的行为。当气体通过固体颗粒床上行时，流动的气体产生将粒子分开的动力，空气作为流体将煤粉颗粒注入到床上，注入的煤粉颗粒在一个相对较短的时间内产生挥发物，继而在一个相对较长的完整液化作用后保留下来。空气喷嘴位于锅炉底部和燃烧器壁上，随着气体流速的增加，大量的颗粒被带离床表面，携入的颗粒被送入到烟气中，并通过主燃烧室进去旋风分离器，被收集起来并回到床上。流化床由于它的混乱特性、非线性和许多不可估量的位置参数，所以它的动态非常复杂。煤粉颗粒在流化床中的燃烧条件也不同于在其他锅炉中的燃烧条件。
2、床温高的问题
2.1控制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）。
2.2循环流化床锅炉床温高产生的问题
某电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。
3、如何有效控制循环流化床的床温
3.1做好锅炉启动阶段的预热
启动引风机、一次风机，逐渐开大风机入口调节挡板至料层完全流化，然后减风至微流化状态。如果一次风量过大，则点火过程中热量损失较多，床料加热时间过长，料层不易达到投煤所需的温度，因此通常采用微流化动态点火。油枪点燃后，调节油枪压力至2.0MPa，并相应调节油枪配风，通过看火孔观察，保证油枪火焰具有一定的刚性。锅炉冷态启动时间通常不低于3h，升温不宜过快以免炉墙及膜式水冷壁膨胀过快，一般升温速度应控制在2～5℃/min，运行人员应密切监视床层温度变化。点火宜采用燃点较低的烟煤、褐煤。通常烟煤的着火温度为400～500℃，点火初期需控制料层温升速度，一般控制在2～5℃／min以内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当床料温度升高到450℃左右时可以开始间断投煤，在此温度下，燃煤水分迅速被蒸发干燥，挥发分析出着火、燃烧放热，此时焦炭因吸收挥发分燃烧热量后温度快速上升从而着火燃烧，焦炭燃烧后放出大量热量，使料层温度上升，料层燃料燃烧得以连续进行。返料系统的调节控制是流化床锅炉的重要操作步骤，返料系统能否正常运行往往影响锅炉的点火成败和锅炉出力大小。锅炉在投运前，打开返料器放灰管，放掉旋风筒及返料阀内的积灰，并清理疏通好返料器的风帽，建议在点火启动的同时开启返料风，风门开度开一半左右，保持返料器温升与炉膛同步进行，以免在投煤温升阶段开启返料风后，大量低温返料灰进入燃烧室，造成床温急剧下降或者流化不良，出现灭火及结焦导致点火失败。
3.2合理更换床温元件
由于床温元件的工作性能与循环流化床锅炉工作效率密切相关，需要在实践过程中注重床温元件防护，确保循环流化床锅炉能够处于稳定的工作状态，实现对床温元件受损问题的有效应对。具体的防护要点包括以下方面：选用绝缘性能良好的循环流化床锅炉床温元件，并在专业测量仪器支持下确定床温元件绝缘电阻值。实践过程中通过对锅炉床温元件常温绝缘电阻的有效分析，能够为该元件性能优化提供参考依据，促使床温元件能够在高温环境下正常工作。通过对测量工具摇表的合理使用，能够确定循环流化床锅炉床温元件线闸电阻大小，进而做好相应的记录工作，避免床温元件实践应用中因线闸电阻变化幅度过大而影响自身的安全使用，在明确床温元件线闸电阻大小的基础上，实现锅炉床温元件防护。结合床温元件的功能特性，对与之相关的补偿导线绝缘性能进行评估，用摇表进行测量，并记录下测量中得到的绝缘电阻示值。在这样的举措支持下，能够为绝缘性能下降的补偿导线及时更换提供参考信息，促使床温元件实践应用中具有良好的功能特性。对床温元件的套管外观进行检查，确保其外观质量可靠性。实践过程中通过对炉膛内套管磨损情况的深入分析，能够实现保护套管性能评估，并确定其最佳的使用周期，实现其科学防护。同时，对需要更换的床温套管信息进行整合分析，并做好相应的记录工作。
若实践生产中所需的循环流化床锅炉床温元件需要更换时，应根据床温元件的功能特性，优化其更换流程，选择有效的更换方式进行床温元件更换。以床温元件热电偶为例，由于其内部的填充物为氧化镁，更换中在外力的作用下可能会降低热电偶的绝缘性能，致使其测温效果一般，因此，该床温元件更换中应避免弯曲，确保其绝缘测量效果良好性。实践过程中对锅炉床温元件更换时，为了避免其内部填充物发生变化，应禁止大力敲击床温元件。同时，床温元件更换中实际操作行为规范性，也能实现其绝缘性能保护。若循环流化床锅炉床温元件更换中需要设置保护套管时，避免电焊直接接触床温元件，促使其外观质量及工作性能不受影响。更换过程中作业人员应强化责任意识，了解床温元件的功能特性，促使其更换操作更具科学性。
3.3锅炉返料时的控制措施
压火后，应该马上关闭返料阀风与二次风机，再关闭给煤机。若料层温度下降，则马上关闭引风机与一次风机，最后关闭全部风门，使得料层呈静止状态，隔绝空气。同时，要保证采用满足标准的炉内浇筑料和耐火耐磨材料，防止其剥落而引起炉膛和返料器结焦现象。另外，在返料系统投入的过程中要仔细检查其返料是否正常通畅，避免出现返料故障而产生结焦现象。
3.4其他措施
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。
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。
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。
4、结语
当前形势下热电厂发展迅速，对于性能可靠的循环流化床锅炉床温元件有着较强的依赖性。因此，实践过程中为了实现床温元件的高效利用，避免其受到高温区域的过多影响，应落实好床温元件防护与更换工作，并加强高温绝缘效果良好的热电偶元件使用，确保循环流化床锅炉床温元件的安全使用，为相关生产计划的顺利实施提供保障。
参考文献：
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[3]程蔚萍，严波.基于静态平衡的循环流化床锅炉床温控制技术的研究[J].自动化与仪器仪表，2010（04）：28-29+33.
[4]王幼勇.循环流化床锅炉床下油点火的床温控制技术[J].林业科技情报，2008（01）：54-55.
论文作者:王子杰
论文发表刊物:《河南电力》2018年3期
论文发表时间:2018/6/28
标签：流化床论文; 锅炉论文; 元件论文; 颗粒论文; 风帽论文; 风量论文; 风机论文; 《河南电力》2018年3期论文;