摘要：介绍了循环流化床垃圾焚烧锅炉结构、燃烧及传热特性，并从料层温度、料层差压、返料温度对运行中锅炉热工参数的控制及调整进行了说明。
关键词：循环流化床垃圾锅炉；传热特性；热工参数；燃烧控制
前言
随着我国社会的不断发展和人民生活水平的提高。最近几年，城市生活垃圾的安全处理，已经成为现代社会发展中的一个突出问题。国内外采用较多的垃圾处理方法有卫生填埋、堆肥、焚烧和综合利用4种。发达国家城市生活垃圾发展的历程表明，垃圾焚烧处理具有无害化、减量化和资源化的优点。经过焚烧处理的垃圾在高温下得以消毒，大大减少了有害气体对环境的污染程度；焚烧处理的垃圾可以减容70%~90%、减重50%~80%，垃圾燃烧产生的热能可以用以供汽、发电，既降低了热污染又降低了垃圾处理成本。因此，最近几年循环流化床垃圾锅炉得到迅速的推广与发展。但由于燃料的特殊性，在运行操作时不同与普通的循环流化床，如果运行不当，极易酿成事故。而目前循环流化床垃圾锅炉运行方面的资料还较少，笔者根据几年来垃圾锅炉的设计和现场调试的经验，对循环流化床垃圾锅炉运行参数的控制与调整做以小简述，希望能对锅炉运行人员有所帮助。
第一，循环流化床垃圾锅炉的总体结构
循环流化床垃圾锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括水冷风室、布风板、燃烧室、垃圾输送系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括蒸发器、过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
第二，循环流化床垃圾锅炉燃烧及传热特性
循环流化床垃圾锅炉属低温燃烧，为了控制垃圾里有害气体的产生，炉膛温度一般为875℃左右。燃料由炉前给料系统和给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风。一次风由布风板下部送入燃烧室，其主要作用是：保证料层流化；供给燃料燃烧所需的一部分氧气。二次风在炉膛后墙多点送入，其主要作用是：增加燃烧室的氧量；增强炉膛内气、固混合物的扰动度，使氧气与燃料颗粒充分接触，便于燃料颗粒充分燃尽；分层布置的二次风在炉内能够产生还原性气氛，抑制燃料的氮氧化，减少氮氧化物的生成。
燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动并处于流化状态，部分固体颗粒在高速气流的携带下离开下部密相区进入燃烧室中、上部，其中较大颗粒的物料因重力作用沿炉膛四周的内壁向下回落，一些较小颗粒的物料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，进入分离装置的烟气经过固、气分离后，被分离下来的固体颗粒经分离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过分离后的烟气与对流烟道内的受热面焕热后，离开锅炉。因为循环流化床垃圾锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的物料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内在正常运行状态下保持足够高的颗粒浓度，因此循环流化床垃圾锅炉与常规锅炉炉膛的传热方式有所不同，它不仅有辐射传热而且又对流和传导方式，确保锅炉达到额定出力。
第三，循环流化床垃圾锅炉主要热工参数的控制与调整
一、料层温度
料层温度是指燃烧室密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数。料层温度的测定采用不锈钢套管热电偶作一次元件，布置在距布风板400-600mm的燃烧室密相区，插入炉墙深度约150mm，数量一般不少于4只。在运行过程中要加强对料层温度的监视，一般将料层温度控制在850-900℃，温度过高，容易使垃圾内的有毒气体很难燃尽。温度太低，容易灭火。必须严格控制料层温度不能超过945℃。最低不应低于820℃。在锅炉运行中，当料层温度发生变化时，可通过调节给垃圾量、一次风量、二次风量、返料量及返料温度。如果料层温度过高，应适当减少给垃圾量，相应增加一次风量，使料层温度降低；如果料层温度太低，应检查垃圾通道是否畅通，并适当增加给垃圾量，减少一次风量，加大返料量，使料层温度升高。
二、料层差压
料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数。通常将所测得的风室与燃烧室密相区上界面之间的压力差值作为料层差压的监测数据，在运行过程中都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。料层厚度越大，测得的差压值亦越高。在锅炉运行中，料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量，如料层厚度越大，有可能引起流化不好造成炉膛结渣或灭火。一般来说，料层差压控制在8000-10000Pa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆料层的厚度（通过料层差压来反映）可以通过炉底两个基本点方型放渣管排放底料。当床压高时，应开启或加大排渣；当床压低时，应关闭或减少排渣。
三、返料温度
返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环物料的温度。它可以起到调节料层温度的作用。对于循环流化床垃圾锅炉，其返料温度不很高，一般控制返料温度高出料层温度20-30℃，可以保证锅炉燃烧稳定，同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视料层温度，返料温度可以通过调整给垃圾量和返料风量来调节，如温度过高，可适当减少给垃圾量并加大返料风量，同时检查返料器有无堵塞，及时清除，保证返料器的通畅。-45-区域供热2008.3期
四、需要特别说明的几个问题
①垃圾稳定燃烧措施
垃圾热值很低，水份也多，要稳定燃烧就必须具有一定的温度，为此炉膛内大部分水冷壁被覆盖浇注料，保证炉膛出口温度大于850℃。
燃料送入炉膛后首先进入900℃的高温物料池即沸腾层，被迅速加热并着火燃烧，为了稳定沸腾层，料层静止高度取一般为600mm，保证足够的蓄热能力和燃烧稳定。
一次风过量系数取较大值，为燃料尽早着火和均匀燃烧提供足够的氧气。
较大的垃圾进料口和气力输送方式，可以保证垃圾连续均匀进入炉内，避免垃圾忽多忽少的进入和爆燃。
高效率旋风分离器，保证有足够的返料，加上密布的小钟罩不漏灰风帽，使炉内流化均匀，温度均匀，压力稳定，燃烧均匀。
②防止床温超温、结焦的措施
为了防止床温超温，采取以下措施予以预防：
（1）锅炉热力性能良好，确保了床层、炉膛、旋风分离器及返料器内的温度不超过设计值。
（2）料腿上采用水冷料腿结构，可有效控制旋风分离器下部的二次燃烧，降低返料温度。
水冷布风板的设计，保证布风均匀无死区：（1）选取适当的布风板及布风板阻力，确保锅炉在运行过程中床层流化均匀。（2）采用等压风室结构，保证锅炉布风板上的布风均匀。（3）采用小钟罩式风帽，数量多，距离小，既有利于排渣，又流化均匀，还可以不漏灰。（4）风帽排列按等三角形交错布置，均匀分布，均匀流化。（5）在紧急放渣管周围和排渣口周围的风帽以及床四周和四角的风帽采用较大的开孔率，使床层内无死区。（6）采用炉前气力给料装置，而且开口较大，使垃圾和煤入炉均匀，以避免局部区域在运行过程中爆燃而引起局部超温、结焦现象的出现。
炉内采用下浓上稀的流化工艺，二次风调节裕度较大，通过一、二次风的调节可迅速调节床温，使床温控制在允许的范围内。
锅炉设计的合理性确保炉膛断面及炉膛高度方向上温度场的均匀分布运行中通过监视布风板上均匀布置的热电偶和床压测点，对异常状况及早采取措施。
提高司炉工的操作水平和责任心，通过对氧量表计，炉膛差压的监视，判断锅炉运行可能出现的问题，及时采取措施。
结束语
为了确保燃烧程的稳定、可靠及锅炉正常运行，在循环流化床垃圾锅炉运行时，以上参数的控制与调整是非常关键的。此外，在运行中还要结合锅炉的负荷情况和垃圾的品质，不断调整给垃圾量、风量和返料量，严格监控料层差压、温度、炉膛稀相区差压及返料温度，使锅炉达到最佳的运行状态和效果，最大限度地发挥循环流化床垃圾锅炉的优越性。
参考文献
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论文作者:缪小敏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：锅炉论文; 垃圾论文; 炉膛论文; 流化床论文; 温度论文; 均匀论文; 燃烧室论文; 《电力设备》2018年第17期论文;