摘要：循环硫化床锅炉作为环保型的锅炉，当前已被大部分企业所广泛应用。主要源于其燃烧实用性强、效率高以及污染少等优点，但是基于诸多因素的影响，会影响其燃烧效率。基于此，本文阐述了循环流化床锅炉燃烧及其应用特征，对循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素及其调整策略进行了探讨分析。
关键词：循环流化床锅炉；应用特征；燃烧效率；影响因素；调整策略
循环流化床锅炉燃烧是燃料通过给煤系统进行燃料输送过程，进入炉膛中，送风又有一次风和二次风之分，部分还有三次风。布风板下面可以将一次风送入燃烧室，目的是保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，目的是供给燃烧室的氧气，让燃料能够充分燃烧；三次风则是为了强化燃烧。
一、循环流化床锅炉应用的特征
循环硫化床锅炉应用的特征主要表现为：（1）循环硫化床锅炉的优点。相对于其他炉型而言，循环硫化床锅炉燃烧的适应范围广，使得一些劣质燃料也能燃用，而这一点，一般燃烧方式是做不到的。此外，循环硫化床锅炉负荷变化具有较强的适应性。只要在炉内加吸收剂（石灰石、白云石）即可降低烟气中SO2含量，从而减少污染气体的排放量，这样不仅能达到环保效果，还能够提高灰渣的综合利用率，以及避免锅炉受热面受到严重腐蚀。（2）循环硫化床锅炉的缺点。主要表现在：第一、相对于煤粉炉而言，循环硫化床锅炉的热效率比较低，造成这一结果的原因较多，主要包括：在使用的煤粉上，相对于循环硫化床锅炉而言，煤粉炉所用的煤粉要细得多，而燃料往往只有越细才越容易燃尽，因而使得机械不完全燃烧热损失增加；就炉膛的温度来看，相对于煤粉炉而言，循环硫化床锅炉的温度太低，这就使得燃料很难着火，即使着火也难以完全燃烧，造成化学不完全燃烧热损失增加。第二、循环硫化床锅炉采用了高压风机来克服布风板和料层的阻力，造成风机增加电耗量，受热面遭受磨损，炉膛内部烟尘沉积太多。
二、循环流化床锅炉燃烧效率主要的影响因素
1、煤质影响因素。煤质的变化是CFB锅炉燃烧调整的首要研究对象。发热量的高低、挥发份的大小、水分、灰份及含硫量的变化都会在不同程度上对锅炉燃烧带来影响。（1）灰份越高时，燃烧所需煤量越大，对分离和返料来说，灰份越大，飞灰份额越大，分离效率也就越低。（2）当燃料发热量改变时，床内热平衡的改变将影响床温，同时还影响密相区燃烧份额。燃料发热量越高，理论燃烧温度也越高，对给定的床层受热面积和密相区燃烧份额，床温越高。（3）燃料挥发份越高，锅炉炉膛出口温度越高。固定碳与挥发份之比是影响锅炉燃烧效率的重要因素。
2、风量影响因素。循环流化床锅炉燃烧过程中风量（氧量）对燃烧的影响主要有：燃烧时煤粒与氧气的接触面；在不同氧量下发生完全燃烧和不完全燃烧；煤粒燃烧的阶段在稀相区和密相区燃烧的量不同，但由于床料在热态运行时与冷态运行时风量所能带动流化的能力不同，因此冷态运行时测量的料层在热态运行时没有具有可比性，所以实际运行时无法以定量去计算风量的影响，只能在完全流化的状态下，氧量足够燃烧的情况下去研究过氧系数的程度对于燃烧传热的影响和环保等别的影响。
3、分离器分离效率及返料量控制的影响因素。影响分离效率的主要因素包括切向进口烟气流速、烟气温度和粘度、灰粒径、进口灰浓度以及分离器自身的结构尺寸等等。实际运行中返料量的控制对炉内灰浓度及灰平衡的建立具有相当重要的作用，也是维持热循环回正常的重要保障。返料风量过小将引起炉内灰浓度偏低，返料不畅，造成燃烧效率下降；返料风量过大将造成返料风沿立管反窜至分离器下部，从而破坏分离器内气固两相流复杂的径向速度分布，破坏符合高效分离效率的流畅。
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三、循环流化床锅炉燃烧效率的调整策略
1、选择合适的煤质。循环硫化床锅炉运行过程中应考虑煤质的不同，以便合理控制燃烧，并确保炉内热量的交换，加速煤的充分燃烧。在循环硫化床锅炉运行中，应控制合理的过量空气系数，即合理的烟气硫速，如果气硫速度过快，粉状煤的燃烧时间便太过短暂，还未燃烧便被带入分离和返料系统，使得锅炉床因未受热而温度低，反而返料温度高。挥发粉状煤含有较多的飞灰可燃物，而块煤多、粉状煤少的煤往往飞灰可燃物含量较低，可见，并不是什么煤都适应循环硫化床锅炉，需要对煤质进行选择。此外，合理控制氧量也是十分重要的，氧量过高会造成烟气容积增大，从而缩短燃烧时间，使得燃料来不及充分燃烧。
2、严格风量的合理调整。循环流化床锅炉对风量的控制要求比较严格。对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下，相应调整二次风。对二次风量的调整主要依据烟气中含氧量的多少，通常以过热器后的氧量为准，应控制在3%～5%左右。如含氧量过高，说明风量过大，会增加锅炉的排烟热损失；如含氧量过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。
3、加强分离器的分离效率与返料量的控制。循环硫化床锅炉运行中的分离器分离效率一般是固定的难以调整，通过调整一、二次风，调整烟气流速可改变分离效率，这要分析烟气中灰粒径大小，一般烟气灰粒径小于400μm时，分离器是难以分离的。在锅炉停炉检修时，要检查分离器的状况是否完好，如有损坏，应严格按图纸尺寸要求进行修复。锅炉返料量可通过返料风调整，然而运行中返料风的调整应十分谨慎。
4、炉膛差压的调整策略。炉膛差压值能够反映出炉膛内的物料浓度高低，传热系数的大小跟锅炉的负荷是成正比的，所以，按照负荷的情况来调节炉膛差压情况。锅炉分离装置下的放灰管可以起到控制炉膛差压的作用。根据燃用煤种的灰份和粒度，精心调整炉膛差压的上限和下限，作为开始和终止循环物料排放的基准点。
5、运行料层及浓度的调整策略。运行料层（床压）主要通过排渣来实现。运行中是维持高床压还是低床压应考虑：（1）循环倍率高，可适当降低床压运行。（2）燃煤挥发份低，发热量高，可维持较高的床压。（3）燃煤粒径细，可适当降低一次风量，维持略低床压。
6、返料温度的调整策略。循环流化床锅炉使用高温分离器，其内部的返料温度要比料层高出25度左右，目的是能够让锅炉稳定的燃烧，起到调整作用。对于返料器的温度应该密切关注，太高的温度会让内部发生结焦，在使用比较难燃的无烟煤时，更加如此，对于温度的把握如果不好，结焦就很容易发生。同样可以通过调整给煤量和返料风量来控制温度，对于返料器要及时的检查，看是否被堵塞。
7、强化床温控制。循环硫化床锅炉运行时可以通过对给煤量的调节或者控制一次送风量和缩减返料量来实现对温度的调控。对于温度太高的情况，应该减少给煤量，同时增加送风量和减少返料量；如果温度太低，就要先检查看是否没有煤了，并适量增加煤。
结束语
综上所述，循环流化床燃烧技术作为一种新型的高效低污染清洁煤技术，具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节快等优点，得到了广泛应用。并且在循环流化床锅炉的运行中，要认真分析燃烧特性及影响因素，合理控制工况，不断提高锅炉燃烧效率，确保锅炉的安全稳定经济运行。
参考文献
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[2]徐疆.循环流化床锅炉经济配煤应用与分析[J].区域供热，2014
[3]陈靖釜.循环流化床锅炉煤粒径控制研究[J].中国井矿盐，2014
论文作者:李俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：锅炉论文; 流化床论文; 风量论文; 炉膛论文; 温度论文; 效率论文; 烟气论文; 《电力设备》2017年第6期论文;