改进循环流化床锅炉运行效率的方法探究论文_常林

改进循环流化床锅炉运行效率的方法探究论文_常林

摘要:从我国的能源结构上来看,现阶段的主要能源就是煤炭,当前我国的煤炭资源有四分之一被用作炼焦,还有四分之一被用作工业生产,其余的都被用作电站锅炉。常见的锅炉形式中应用最广泛、适应性最好、燃煤效率最高的当属循环流化床锅炉。但是近年来随着循坏流化床锅炉机组在中国电力市场的应用范围不断地扩大,也开始逐渐暴露出一些运行过程中存在的问题,本文就根据现阶段循环流化床锅炉运行的原理以及现阶段应用现状展开了分析,并深入剖析了了提高循环流化床锅炉运行效率的措施。

关键词:循环流化床锅炉;运行效率;方法

引言:随着我国经济的不断发展,各个领域的用电量开始增长,为了更好地满足居民和工业生产的用电需求,电气企业都开始引用循环流化床锅炉,并且不断地对其优化,因此为了更好地提高煤的燃烧和利用效率,也为了帮助提升循环流化床锅炉运行的安全性,相关单位必须要采取有效的措施来对循环流化床锅炉的运行过程进行优化,提高企业的经济效益。

一、循环流化床锅炉燃烧的优点

(一)减少氮氧化物等的排放。

循环流化床燃烧是一种相对来说比较成熟的新型清洁煤燃烧,它可以利用较低的燃烧温度和分级送风等燃烧方式来帮助减少循环流化床锅炉燃烧时产生氮氧化物的状况。它的作用原理主要是在锅炉内通过炉内脱硫剂来实现高效脱硫,在适宜的温度区间和石灰石粒度、钙硫的作用下,循环流化床锅炉的脱硫率可以达到最高。并且其投资费用相比于煤粉炉也有很大程度的降低,因此循环流化床锅炉在现阶段的工业生产中广泛的应用,并且在未来还会成为我国发展的新亮点。

(二)煤种适应性强,可以适用于低热值劣质煤

一般来说,没有完全燃烧的煤粒可以反复循环来参与炉腔内剧烈的热量交换。由于循环流化床锅炉的煤种适应性比较强,因此在循环流化床锅炉中可以使用一些比较高效的燃用褐煤和烟煤等,也可燃用无烟煤等难燃煤种和其他低热值、高水分煤种,这样一来就可以大大减少成本支出,提升企业的经济效益。由于大量灰粒子的稳定循坏,新加入循坏流化床锅炉的燃料将只占床料的很小份额。在循环流化床锅炉的炉膛中,炉膛面积加大,加上物料的循环流动,物料在炉膛中燃烧时间提高到几分钟。炉内停留时间越长,剧烈的紊流燃烧状态就会越持久,则其中发生的质量和热量交换就会越充分,这给新添加燃料的预热和着火奠定了基础条件[1]。

(三)负荷调节范围广

高温循环灰渣是循环流化床锅炉流动床料的主要成分,它可以给新加入煤粒子的迅速着火和稳定燃烧提供了高温热源,在循坏流化床锅炉燃烧的时候不需要其他的辅助液体燃料就可以达到最低稳定燃烧负荷,并且它能更好地适应环境的需要,燃烧过程中不会发生无法稳定燃烧和媳火情况。

二、提高循坏流化床锅炉运行效率措施

(一)从风量、煤量调整锅炉运行

司炉人员应当将一、二次风量、给煤量、庆温和循环物料浓度控制在合适的范围内就可以。通常情况下一、二次风量比应当是6:4或7:3,具体地可以根据煤种和控制总风量来进行调整,确保循坏流化床锅炉的安全、稳定运行。同时,在循坏流化床锅炉运行的过程中为了减少排烟损失额,应当将烟气的含氧量控制在4.0%~5.5%之间,让锅炉的运行效率可以达到最高。

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(二)调整锅炉运行的循环倍率

循环流化床锅炉能否带上、负荷的高低以及和床温,是否合适都和循环倍率,也就是循环物料浓度是否科学有很大的关系。建立循环物料浓度、降低密相区温度和得到合适的循环倍率以及将热量带到炉膛空间传给水冷壁及其他受热面等这些都会影响到循环流化床锅炉的运行效率。在循环流化床锅炉运行的过程中如果两侧数值相差较大,就会导致二次风刚性不同火焰中心偏移,进而造成两侧物料浓度出现较大的偏差,这样一来就会是得循环流化床锅炉出现磨损不均的情况,因此必须要及时地采取措施来确保火焰可以在炉膛中心相聚后向上流动。具体的可以利用炉膛的几何尺寸以及其周围的冷态空气动力场来进行试验,并且要将前、后两侧墙二次风出口风速调整至16~?18m/s;左、右两侧墙的二次风出口速度调整至20~?-22m/s。在确定四面墙二次风出口风速时,应当充分考虑到流化床矩形面积的长宽比,可以通过飘带的显示强弱来对其进行观察,因为这个时候风都聚到了炉膛中心,火焰中心就不会出现偏移的状况,更不用说会造成两侧气、固两种物质浓均、颗粒度不均而导致出现磨损不均的现象,这样一来就可以很好地保证循环流化床锅炉的稳定运行。

(三)通过控制料层差压调整锅炉运行

控制料层差压调整锅炉运行就是根据蒸汽压力、炉膛温度、煤质情况、循环物料浓度、料层压差等的实际情况来对一、二次风比例和送、引风量进行调整。定期放渣就出现了一个料层压差随着时间的推移发生改变的情况,并且大量的试验数据证明时间和压差之间存在着一定的函数关系。在其余参数均不变的情况下,时间的增加会导致料层变厚,这样一来阻力也会大大增加,同时料层的压差也会逐渐变大。与此同时,送风量下降,炉内流化和物料循环都向着减弱的方向发展。这个时候就需要运行人员根据参数变化情况来对送、引风量进行适当的调整,保证循环流化床锅炉可以正常燃烧、负荷稳定。如果料层厚度达到了一定的程度或到了规定的放渣数直时就要开始对其进行放渣操作,将大量的底料排往炉外、减少料层压差,这时的流化和循环都会朝向比较强的方向发展,在这个时候对循环流化床锅炉的送、引风量进行调整,可以使得达到过剩空气系数不会出现较大的变化。在平时的运行中经常出现放完底料,就发现旋风返料器堵灰的事故。导致出现这种情况的原因就是因为引风机工况出现较大变化,而旋风分离器下面的“U”型返料器进风又来自除了有返料风机的系统之外的一次风系统,这是如果系统风压下降,进返料器的风量就会随之下降[2]。当料层压差下降,阻力下降,送风量必然上涨,循环倍率增加,这时给返料器又增加了多余的负担,在炉内的燃烧反应过程中与空气中的氧元素有一个最佳的混合和配比、使其最充分的燃烧,在循环流化床锅炉运行中如果出力达到极限工况时,定期放底料堵返料器是经多次实践检验证实的,而且在这种系统中经理论分析也是符合道理的。在循环流化床锅炉运行过程中采取连续放渣,由于料层压差、循坏倍率、送、引风量等参数变化不大,这样就可以很好地避免由于在定期放渣过程中、和放渣后出现堵返料器等安全事故,因此在循环流化床锅炉进行连续放渣可以帮助提升其运行效率。如果循环流化床锅炉运行时出现负荷和循环物料浓度较高的情况或者循环倍率较大,就要先放循环物料再放渣,确保安全可靠的,并且在放渣的过程中或放渣后从新调整送风量就能避免“U”型返料器堵失,就能减少此类事故发生,确保其安全运行。

(四)通过控制入炉煤颗粒来改善循环流化床锅炉的运行效率

大量的研究结果表明,循环物料颗粒越小、循环倍率越大,燃烧效率越高,因此在锅炉运行过程中一定要保证入炉煤粒度合理且具有一定的级配比,在选择煤种时也应当在可承受范围内选择一些可磨性系数较大或成灰性较好的煤种,这样才能够确保循环流化床锅炉安全稳定性。

结束语:总而言之,在循环流化床锅炉运行过程中可能会受到很多因素的影响,但是其中最主要的影响因素就是磨损,磨损严重的话还有可能会出现停炉的状况。因此要采取一系列可行的措施来帮助减少磨损来延长锅炉的使用寿命。

参考文献:

[1]王勤辉, 骆仲泱, 方梦祥, et al. 循环流化床锅炉热效率影响因素的试验研究[J]. 锅炉技术, 2001, 32(2):19-23.

[2]王守锐, 杨勇. 循环流化床锅炉热效率提高探讨[J]. 太原科技, 2007(1):52-54.

论文作者:常林

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期

论文发表时间:2020/3/16

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