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摘要：
循环流化床锅炉以其燃料适应性广，负荷调节性好，蓄热能力大等优点，在热力发电厂中得到了广泛应用，但是由于大多数供热机组在投用初期，热负荷较少，在一段时间内造成机组低负荷运行，结合现场技术改造措施、总结运行调整等手段，使循环流化床锅炉在低负荷下，长时间安全稳定燃烧，保证低负荷情况下供热。
关键词：循环流化床锅炉；供热机组；低负荷燃烧；
一、引言
循环流化锅炉自诞生以来，通过不断改进，逐渐完善，已经在电力行业中得到了广泛应用。由于我国是煤炭大国，在大量煤炭被开采的同时，大量的劣质煤、低热值煤、高硫份煤、高灰分煤，矸石等也同时产生。循环流化床锅炉具有煤种适应性广的优点，可以有效利用品质较差的煤、低热值的煤炭甚至是矸石作为燃料，起到节约能源的作用。同时循环流化床的低温燃烧特性及炉内脱硫方式，氮氧化物、硫化物的产生较少，对高硫分的煤具有同样的广泛适用性。在我国得到了飞快的发展，2013年国产600MW循环流化床机组已经在四川白马建成并投入使用，说明我国循环流化床锅炉技术在世界上具有领先地位。
由于热电联产机组以热定点的特性，机组供热范围内的负荷量决定了锅炉的蒸发量，在机组投运初期，容易面临着供热负荷低，甚至远远低于设计负荷，虽然循环流化床锅炉一般在30%-110%负荷范围内能够较好的保持燃烧稳定，但是低于30%负荷的循环流化床锅炉，容易导致床温较低，造成燃烧不稳定甚至是熄火，不能连续稳定运行，影响在低负荷情况下的供热稳定。
二、正文
针对以上情况，结合本人现场实际工作，通过一系列的技术改造措施以及运行调整，循环流化床锅炉可以最低维持在15%额定负荷情况下稳定燃烧，保证循环流化床锅炉低负荷情况下的供热质量。针对本人工作经历以及理论知识相结合，总结实际运行经验，以及燃烧调整、技术改造时遇到的问题。总结出循环流化床在超低负荷情况下的燃烧调整方法。
1、技术改造方面：
技术改造一
从提升床温角度考虑，循环流化床的循环物料是冷却锅炉床温的主要因素。通过技术改造，在循环流化床锅炉的循环回料的密封槽处原有的放灰阀接一根耐热钢管，引至锅炉冷渣机，使部分甚至全部循环灰放至灰渣系统，使锅炉内稀相区物料减少甚至是放空，通过此项技术改造可以根据负荷情况，部分或者全部放掉循环灰，使锅炉床温得到提升，床温基本可以维持在680℃以上运行。通过数据表明，单从此项技术改造，其他条件不变的情况下，可以使床温提高约50℃。
此项技术改造需要注意以下问题：
①在选择排灰管道时应选用高温耐磨材质作为管道。
②合理的布置，由于放灰阀通过管道与冷渣机入口相连接，使原本返料器等膨胀受到影响，同时返料器的膨胀作用力会作用到冷渣机上，造成返料器膨胀不畅产生应力，严重时会损坏锅炉设备，同时作用在冷渣机上的水平及竖直分力也会使冷渣机运行偏离，磨损轴承及密封件。在放灰管道中间增加膨胀节，来吸收竖直分力。在冷渣机入口处可以使用套管的方式来吸收水平分力，套管间用耐高温防火泥或者高温保温棉进行封堵，防止漏灰。
以上技术改造虽然使循环流化锅炉的燃烧效率降低，但是可以使锅炉在与额定负荷严重不匹配的情况下稳定运行。
技术改造二
利用提高一次风温度的方法，增加锅炉床温及提高燃烧稳定性。
技术改造方法为，在锅炉一次风风道内加装一台一次风暖风器。利用厂内低压热源，提高一次风温度，间接提高锅炉床温。
本人通过将高压除氧器的运行排汽引入暖风器作为加热气源，提高一次风温度，高压除氧器运行排汽原本排入大气中，不仅回收了此部分热量，更提高了一次风温度，有利于循环流化床锅炉的密相区的流化，在其他条件不变的情况下，此项改造可以使锅炉床温提高20℃左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本项改造不仅回收了原本排入大气的热量，有利于热能的充分利用，一次风温的提高限制了空余器的热量吸收，使锅炉排烟温度提高，在低负荷情况下，锅炉低温腐蚀严重，通过此项技术改造，可以提高锅炉排烟温度在露点以上，减少低温腐蚀的给机组带来的危害。此项改造应注意以下问题：
①一次风暖风器的安装，会使一次风的阻力增大，合理的计算暖风器的风阻，尽量购买风阻较小的暖风器。
②合理布置蒸汽管道及疏水管道，由于除氧器的排汽为饱和蒸汽，经过管道后含水量较大，管道的布置不合理会造成水冲击使管道振动，甚至造成暖风器内振动。
此项技术改造回收了部分蒸汽热量，提高了一次风温度，有利于循环流化床锅炉的流化，提高了床温，使燃烧更加稳定。同时也提高了锅炉排烟温度，缓解低温腐蚀对尾部烟道造成的腐蚀现象。提高了锅炉的安全性。
技术改造三
增加自用蒸汽量，使全厂自用蒸汽量增加，在外供负荷不变的情况下，间接提高锅炉的负荷，使锅炉燃烧稳定。
通过技术改造，将原本设计的锅炉电动高压给水泵改为汽动给水泵。汽动给水泵有三种型式，可以根据各自厂内的状况进行选择。
1、选择凝汽式汽动给水泵，此种方案可以使自用蒸汽增加，来代替厂内电动给水泵，使厂用电减少，自用汽增加。
2、选择背压式汽动给水泵，此种方案适用于厂内有其他低压热用户的情况，低压蒸汽通过汽动给水泵做功后的蒸汽可以引入低压除氧器作为低压除氧器的加热气源，剩余排汽可以加热热水进行销售，此种模式适用于有热水需求的公司。并且较低蒸汽参数的蒸汽作为低压除氧器加热气源可以很好缓解低压除氧器的振动。
3、选择汽电联动给水泵，此种给水泵可以根据低压用汽量的多少来决定给水泵汽轮机进汽量的多少，出力不够的情况下用电能作为补充，缺点在于给水泵的转速恒定为电机额定转速，不能作为变转速来调节。优点在于充分利用蒸汽热量。减少电能消耗。
本项技术改造应注意以下问题
合理选择汽动给水泵型式。根据自身企业情况选择合理的气动泵型式，使利润最大化。不合理的选择会造成公司经济受损，得不偿失。
2、运行方面调整
除技术改造外，运行调整手段也是维持低负荷燃烧的重要因素，好的运行调整手段，合理的运行参数可以使循环流化床锅炉在低负荷情况下稳定燃烧。
①燃料控制，通过合理的燃料控制，可以通过对发热量、挥发份、灰分、煤的粒径等方面控制，使锅炉燃烧稳定。在可能情况下，高的挥发份有利于入炉煤的快速燃烧，增加燃烧的稳定性。低灰分的煤有利于循环流化床锅炉低负荷燃烧锅炉的稳定性，因为低灰分的煤相对发热量较高，并且较低的灰分使循环流化床锅炉的稀相区物料减少，提高床温。通过实际运行情况，过低的灰分会造成锅炉的氮氧化物排放量增加，不利于氮氧化物的控制，根据各个锅炉的性质逐渐摸索燃煤的灰分。经过长时间摸索，我司的灰分控制在16-18%以上时，同样煤种情况下氮氧化物控制较为容易。
煤的颗粒度的控制，合理的煤的颗粒度控制可以更好的使燃烧稳定，颗粒度较小的煤容易形成细灰，较大颗粒度的煤，容易造成锅炉流化不好，循环流化床锅炉一般控制力度0-10mm之间，但是在低负荷情况下，通过摸索，5-8mm颗粒占比较多的煤有利于低负荷情况下燃烧。
一次风量的控制，一次风的在提供床料流化动力，提供密相区燃烧氧分的同时，过大的一次风也会起到冷却密相区的作用。在稍高于最低流化风情况下燃烧，床温温度较高，过大的风量会降低床温，当然，一次风量的选择也与床层厚度，密相区颗粒度有关，综合考虑。颗粒度大时应提高一次风量，并适当排除部分较大颗粒。
当然，影响循环流化床锅炉燃烧的因素还有很多，循环流化床的超低负荷燃烧也只是迫不得已的一种做法，在特定情况下，供热企业应实现公共设施的责任，对热用户负责的做法，较低的负荷量供热必定会给企业造成不必要的经济损失。供热企业也应通过合理的调查研究，准确掌握供热区域内现有负荷情况以及合理准确预测负荷增长情况，合理选择机组容量以及锅炉型号，使供热能力与热用户用量相匹配，实现热能的最大化利用，高效化利用。
参考文献：
[1]于临秸 《锅炉运行》第六篇 循环流化床锅炉设备及运行 中国电力出版社
论文作者:何明侠
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
标签：锅炉论文; 流化床论文; 负荷论文; 技术改造论文; 情况下论文; 蒸汽论文; 灰分论文; 《科技新时代》2019年10期论文;