摘要：电厂循环流化床锅炉在应用上具有诸多特性，不仅燃烧充分，燃烧效率高，而且脱硫性比较强。由于循环流化床锅炉在性能上具有的诸多优点，它的技术也日益得到了更加广泛的应用和开发。而且目前大型电厂的自动化操作水平也不断上升，在其为我国电力经济发展作出卓越贡献的同时，其运行也产生了大量的能耗，这在一定程度上阻碍了电力企业经济效益的提高，因此，有必要采取相关措施促进循环流化床锅炉的经济运行。基于此，本文主要对电厂循环流化床锅炉经济运行进行分析探讨。
关键词：电厂；循环流化床；锅炉；经济运行
1、前言
随着能源紧张及环境污染问题的不断加剧，循环流化床锅炉（简称CFB锅炉）在我国电厂得到了广泛的应用。据相关资料统计，目前我国不同容量的CFB锅炉已经超过了3000台，如此庞大规模的CFB锅炉所产生的能耗是非常巨大的，因此，基于我国能源节约战略发展以及电力企业经济效益提高，有必要对CFB锅炉经济运行进行研究。文章主要结合具体CFB锅炉实例，系统性的总结归纳出了CFB锅炉经济运行各项措施，对CFB锅炉经济运行实践具有一定的指导意义。
2、CFB锅炉启动优化
CFB锅炉启动阶段是经济运行的关键部分，也是较容易忽略的环节，可以从以下几个方面促进锅炉的整体经济运行。
2.1预铺设床料的控制
CFB锅炉启动前，需铺设好床料，床料的厚度及粒径分布都会对锅炉的启动过程产生影响，日常锅炉启动经验表明，若启动床料不足，较容易产生启动后无法迅速带高负荷问题，严重情况下还会出现安全性问题，但若在每次启动前对床料进行筛选，将粒径范围控制在0~10mm，d50=1.5mm，厚度为750mm左右，带负荷后从给煤机或启动给料口加入筛选好的床料，将有效解决上述相关问题。
2.2合理点火配风
点火配风质量会影响到点火成功率及油枪燃烧状态，多路点火风的风量及配比可根据以往经验来确定，调门开度要调整好，点火后还要细调风量及配比，这需要仔细观察实际燃烧效果，火焰状态是燃烧效果的直接反映，而且在细调时要对火检强度及点火风道各温度测点的变化进行密切监视。在升温升压过程中逐渐调整配比，增加风量、油量，并注意床温变化率及点火风道温度不超过限值。
另外，为了减少排烟损失、降低风机耗电量、以及削弱二次风对床温的抑制，启动前应尽量降低二次风量，但前提是保证床料不反窜进入二次风风管。启动投煤后，根据氧量情况对二次风量进行微调，氧量若不足可适当增大二次风量，能有效节约用电及燃油，符合经济运行目标。
2.3及时投煤和停油
机组的不同，床温测点位置会有所区别，因此无法给出确切的投煤和停油温度值，投煤温度一般根据相关经验来确定，启动时脉动投煤最好是在接近投煤温度时，并时刻关注氧量变化，根据氧量情况投煤。投煤后也应根据氧量调整一二次风及多层二次风之间的配比。当炉膛内部和床温温度持续升高时，为了有效降低燃油输出热量比例，可适当减油加煤，并控制床温变化率，保证升温升压曲线在合理的范围之内。在这里要提出的是，CFB锅炉的投煤温度一般以平均床温为依据，但在实际运行过程中，存在着局部床温与平均床温偏差较大的情况，这就要求针对局部床温投入差异性的给煤机方法，从而提前给煤时间，降低油耗。
当多台给煤机都稳定投入且床温较高时可减油加煤直到油枪停行，从而实现稳定燃烧。另外，经验表明，着火温度受煤质直接影响，那种挥发分大的煤种着火会更容易，因此，为了启动时能在较低床温情况下投煤着火，并降低启动油耗，有条件的可优先考虑挥发分大的煤种。
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3、CFB锅炉运行优化
CFB锅炉运行阶段是经济运行的重要部分，可通过床压、床温、配风等方面加以实施。
3.1床压的选择
床压的控制对锅炉的经济运行具有重要意义，因此，合理控制运行床压是实现锅炉经济运行的重要途径。一般床压的控制可通过控制单台冷渣器的转速以及多台冷渣器的启停来实现，而运行实践过程中，应在考虑煤种变化、锅炉布风板特性等重要参数的基础上根据实际运行经验来合理控制运行床压。
3.2床温的选择
床温是CFB锅炉经济运行又一关键参数，其实床温的合适选择就是尽量提高床温，但前提条件是保证锅炉的安全性和脱硫效率。床温提高的作用是非常明显的，一方面所创造的温度能为燃料提供充分燃烧的良好条件，缩短燃尽时间，进而降低不完全燃烧损失。另一方面，相应也提高了炉膛整体温度水平，炉膛换热效果会更好，进而提高锅炉带负荷能力。另外，通过降低流化风量、总风量等手段来提高床温，可减轻受热面磨损及减小排烟损失。但床温不能过高，以防止床层结焦及脱硫效率降低。
3.3配风的调整
CFB锅炉运行过程中，一次风影响着床层流化及燃料初始燃烧的氧量，而二次风影响着炉膛内部扰动及燃料后期燃烧的氧量，因此，若对一、二次风及多层二次风之间配比加以合理调整，能提高锅炉燃烧效率，降低不完全燃烧损失。由于在风量的分配方面，不同煤种、不同粒径、不同负荷会有所区别，因此，可结合日常运行经验及相关规范来实施一二次风配风的调节。
3.4氧量的确定
氧量的大小直接关系着锅炉燃烧的效率及脱硫脱销的效果，因此，氧量也是CFB锅炉经济运行过程中的要素之一。应注意将氧量控制在合理范围内，一般氧量为3~4％。氧量太小，锅炉不完全燃烧损失会增大，而氧量太大，风机耗电率及排烟损失又会增大，并降低脱硫脱销效率，因此，为了实现CFB锅炉的经济运行，氧量控制是必不可缺的。由于旋风分离器能捕集回送循环物料，通过外循环延长物料燃烧时间，而且分离器无法捕捉的极细颗粒经过床层床料的阻挡以及二次风的扰动在内循环中延长燃烧时间，因此，CFB锅炉可以保持较低氧量而不增加飞灰含碳量。当然该技术措施的应用必须以分离器效率良好和物料粒径合格为前提。通过日常的运行经验表明，机组氧量超过3％时，氧量与飞灰无明显线性关系。因此，可使氧量尽量靠下限运行。
3.5入炉煤粒径的控制
循环流化床的循环流化状态及炉膛换热与床料粒径分布存在着明显的线性关系，若粒径分布合理，在很大程度上能提高炉膛内吸热能力及锅炉带负荷能力。同时，粒径的合理分布可优化物料的流化状态及循环，增大风量的调整裕度及调整手段，这样，运行人员调整配风可选择的有效方式会更为灵活，使排烟温度、氧量、床温等各个运行参数在各种工况下达到最佳状态，从而促进CFB锅炉的经济运行。而运行实践表明，很多电厂锅炉无法带高负荷、排渣困难、流化不良等问题的出现都与粒径过大存在着一定的关联。因此，CFB锅炉经济运行的首要工作是入炉煤的破碎及筛分，对入炉煤粒径加以严格控制。由于石块硬度高、耐磨，进入炉膛后会对床层流化、床温控制和正常排渣造成威胁，因此，要避免粒径过大的石块进人炉膛。
4、结语
通过对上文所述循环流化床锅炉经济运行具体措施的实践表明，能有效降低启动油耗及风机耗电率，并提高锅炉效率，经济运行效果显著，具有一定的参考价值。另外，从上文分析可以看现，循环流化床锅炉经济运行是一个综合性、系统性的过程，需采取多项措施才能起到较为明显的效果，而且根据锅炉运行的实际情况，所采用的方法是有所区别的。这就要求锅炉运行人员不断总结经验，制定出符合锅炉运行特征的经济运行综合策略。
参考文献：
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[2]李斌，李建锋，盛建华，等．300Mw级循环流化床锅炉机组运行分析[J]．中国电力，2012，45（2）：35—39．
论文作者:张克浩,马玉祥
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：锅炉论文; 经济运行论文; 流化床论文; 粒径论文; 氧量论文; 风量论文; 炉膛论文; 《电力设备》2019年第19期论文;