摘要:随着科技的进步,循环流化床燃烧技术在我国得到迅速发展,本文介绍了循环流化床锅炉的应用和主要特点,分析了循环流化床锅炉存在的常见问题,为了循环流化床锅炉更好地运行与维护,同时要加强对循环流化床锅炉的设计水平的提高,使得循环流化床锅炉得到更好的应用和发展。
关键词:循环流化床锅炉;运行;维护;设计
1 概述
循环流化床锅炉因其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下,循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。循环流化床锅炉作为一项新近发展并迅速成熟起来的先进的洁净煤燃烧技术,在成功地应用于中小型锅炉之后,正迅速向大型燃煤锅炉的方向发展。同时超临界技术的日趋完善以及世界上多台成功运行的超临界机组积累的足够多的超临界机组的设计和运行方面的经验,使得发展高参数、大容量的超临界循环流化床锅炉成为未来清洁煤技术发展的主要方向。循环流化床锅炉的设计和制造技术也日趋成熟,主要表现在以下几点:1)采用离温返料,提高运行效率;2)采用汽冷或水冷分离器;3)合理地设计炉膛流化速度;4)采用先进的布风技术;5)采用先进技术使炉内布风及物料分布更加均匀;6)采用改进的外置式换热器。
2 循环流化床锅炉存在的常见问题
目前,循环流化床锅炉已经在国内外进入商业规模的运行。但是,在已运行的循环流化床锅炉中暴露出不少问题,尤其是国内的循环流化床锅炉。造成这种现象固然有安装和运行方面的原因,但在设计方面也存在不少问题。由于对循环流化床锅炉的机理理解不够深入正确,导致设计原则和思想错误,并缺乏相应的设计计算方法,使锅炉的整体性能存在着很大的缺陷。
3 循环流化床锅炉运行与维护
3.1 过热器超温问题
由于锅炉负荷没有达到设计值,造成循环流化床锅炉中蒸发受热面与过热受热面布置比例失调,使过热蒸汽温度不是在设计值之下运行。此外,积灰系数也是一个不可忽略的因素。由于循环流化床的灰粒子远比煤粉炉粗,灰的自身吹灰能力强,受热面比较干净,积灰系数远比煤粉炉低,据我们测定,由于积灰系数选用不当,造成的传热系数K值比实际值偏小26%,即受热面多布置26%,于是产生过热器超温的现象。
3.2 炉膛结焦造成冷渣器进渣管堵塞
循环流化床锅炉运行中多次发生冷渣器进渣管堵塞的情况,初期用压缩空气吹扫后可继续排渣,后期用压缩空气吹扫也无效。停炉后检查,发现进渣管已严重堵塞,选择室内也有部分渣块。检查发现炉膛内结有同样的渣块,且数量较多。分析为低负荷运行时流化风量不足,造成炉内流化不好所致。再次启动后,注意改善炉内流化情况,没有再因同样原因的堵塞进渣管。
3.3 冷渣器排渣量不好控制、投运困难
冷渣器运行中经常发生大量过渣的现象,很容易堵塞冷渣器,这种现象在投运过程中尤为明显。另外排渣量过大,还造成冷渣器出口排渣温度偏高,影响输渣泵的正常工作,严重时造成输渣泵输送不及或输渣管路堵塞。造成冷渣器被迫停运或被迫开启事故排渣口。分析原因为,冷渣器出口手动插板不能控制排渣量,而进渣管排渣风对排渣量的控制作用有限,再加上投运初期操作和监视经验不足所导致。
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3.4 锅炉炉膛布风板漏渣问题
造成炉膛布风板漏渣的原因为:布风板工作压降偏低应当是造成漏渣的主要原因,解决的主要途径是增大布风板的阻力。但是,对在不同工况下发生漏渣的差别很大的原因尚不清楚,在缺乏合理解释的情况下,单纯增加布风板压降是不合适的。需要根据流化床布风板稳定工作的基本原理、锅炉结构以及实际运行数据,对炉膛布风板漏渣原因进行理论分析。
炉膛布风板的实际工作压降偏小也是造成布风板漏渣的根本原因,主要改进措施为:减小布风板开孔率(风帽出口小孔直径改小、在风帽出风管段内沿轴线加隔板、在风帽出风管段内焊凸台、下倾角改大等),同时,在运行中尽量提高一次风风量,适当提高一次风温也是提高布风板压降的措施。
4 循环流化床锅炉的设计要求
循环流化床锅炉在设计时,它的状态应该是固定的,设计过程应该围绕这个选定的态来进行。当循环流化床的态确定后,一方面可根据确定的状态设计锅炉的受热面及相关设备,另一方面要校验分离器、回送阀、风机、燃料的粒度、成灰特性、磨耗性能等是否可以使系统达到指定的状态。一般系统应当有一定的裕度,这样锅炉运行时,操作者可以有调节的余地。在锅炉运行时,也应该根据选定的态,通过调节一二次风和其它的一些运行参数,使锅炉保持在设计时所选定的态运行。只有这样,才能使锅炉保持高效稳定运行,保证燃烧室内的物料循环量,使锅炉达到设计的效率和负荷,并满足性能要求。当锅炉容量变化时,循环量也相应地发生变化。
5 结论
循环流化床锅炉技术是近二十年来迅速发展起来的一项高效率低污染清洁燃烧技术,其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环反复地进行低温燃烧和脱硫反应,强烈的炉内湍流运动不但能达到低NOx的排放、90%的脱硫效率、与煤粉炉相近的燃烧效率,并具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点,因此在国际上得到迅速的商业推广。同时还需要通过对循环流化床锅炉进行整体数值模拟,可以为循环流化床锅炉的设计、优化运行提供可靠参数和信息指导。
参考文献:
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作者简介:
王斌,男,1992年04月,单位:航锦科技股份有限公司,助理工程师,研究方向:锅炉研究。
论文作者:王斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/18
标签:流化床论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 技术论文; 风帽论文; 负荷论文; 风管论文; 《基层建设》2019年第6期论文;