潞安矿业集团公司五阳热电厂 山西长治 046205
摘要：循环流化床锅炉，是目前最适宜的经济高效、洁净循环燃烧技术。在日常生产当中，循环流化床对燃烧的控制有着独到的技术手段，炉内传热能力强，并能够综合利用灰渣，实现循环节能高性能的目标，不仅可以有效的抑制二氧化硫、氮氧化物的排放，防止环境被污染破坏，还可以降低其他有毒物质的排放，对环境负责，对人居生活环境负责。
关键词：循环流化床锅炉；运行效率；影响因素；对策
引言
目前，我国倡导构建节约型社会，让国家进步。而火力发电单位，节省能耗应着眼于节省煤炭与电力方面。在热电厂设施运转阶段，力图提升锅炉运转的热效率，并不断降低成本，减少能耗，是至为关键的。对还在服役的锅炉来讲，除开使用一部分科技改建策略来健全锅炉设计体制；锅炉厂应探寻锅炉运转定律，优化运转，进而节约能源、减少能耗，是未来火力发电单位努力的方向。
1循环流化床锅炉运行效率的影响因素
1.1煤种和煤质的影响
循环流化床锅炉运行的动力来源于原煤。原煤首先作为一种不能循环利用，且损耗较大的燃料，进入燃烧系统后，容易出现煤质的变化，与设计的煤种的要求发生偏离。例如煤种的发热量按照锅炉的设计热量应为5323KCAL/KG，但是真正进入锅炉后，实际的煤质发生了变化，发热量大幅度降低。这是由于煤中的杂质等较多，因此不同煤质的煤种燃烧的特性也不同，呈现了不同的挥发份，导致炉内的燃烧工况出现了问题，受到的影响较大。
1.2炉内风速引发受热面磨损而出现爆管的影响
由于循环流化床锅炉内的受热面磨损发生了很大的不同，出于磨损机理和煤粉炉的构造，大量的烟气和固体颗粒在上升过程中冲刷水冷壁管。再加上内循环的作用，固体颗粒沿着炉膛出现很大的回落，水冷壁管的磨损带来了剧烈的冲刷。由于风量的加大，炉内的燃烧非常剧烈，水冷壁的磨损量也较大。烟气内的颗粒燃烧后，由于浓度较大，因此带来的水冷壁磨损加大，颗粒的数目也增大。管壁的撞击和冲刷出现了剧烈的变化。在运行中，床层的密度和差压发生了很大的变化。颗粒的浓度增大，磨损量也在增大。循环流化床锅炉的燃烧导致了固体物料的密度增加了数十到几百倍。由于燃料颗粒的硬度等发生了变化，水冷壁管壁的灰分发生了切削作用，磨损量加大后，掺烧的高硬度燃料冲刷了水冷壁管的运行，在炉膛的密相区二次风口的位置，由于风速过快，使得耐磨材料发生了吹落，带来了磨损。同时，炉膛内烟气的流速分布不均，使得四角处的烟气的流速比中间的大，因此磨损的部位较其他部位要严重。
1.3布风系统存在的问题
布风板是循环流化床锅炉中重要的组成部分，其阻力设计对锅炉的流化操作有直接关系，进而影响到锅炉的运行效率。布风板是保证气流均匀，形成稳定流化床层的关键，阻力设计的大小会对节能以及形成勾流和死区有直接关联。如果布风系统设计存在问题，流化不均匀会导致结焦、风帽磨损、受热面磨损等现象，会降低锅炉的使用寿命，影响燃烧效率，所以可对布风系统的设计进行改进。
2对策
2.1除尘器节能优化
由于国家对火电厂排放指标的调整以及各地政策要求，火力发电厂达到超低排放标准的形势刻不容缓。而循环流化床锅炉燃烧劣质煤时灰分含量偏高的因素便对除尘器有了一个新的考验，各循环流化床锅炉电厂对除尘器的改造势在必行。布袋除尘器的除灰效果已不能满足超低排放的要求，加上其阻力高，能耗大的缺陷，使得电厂需要改进除尘方式，采用电除尘器或电袋组合式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计电除尘出力时要充分考虑到劣质煤的灰分含量偏高的因素来进行设计高压静电除尘变压器的电流，而实际上发电企业几乎很难长期采购到与设计煤质相近的燃煤，便需要通过配煤掺烧来进行实际运行。在这过程中燃煤在收到基灰分上通常低于设计值，与设计值存在2～3倍的差距。在符合国家排放标准的前提下使变压器的电流比下降到一定的范围，达到减少电除尘电耗，降低厂用电，节能增效的目的。
2.2对于机组进行协调控制
利用协调控制的3个核心组成部分，在一定范围内，响应电网的负荷指令，在合理的运行中存储热量，将负荷变化控制在小范围内；调整锅炉的过程要缓慢，利用锅炉调整的特性，决定负荷变化的特性，避免系统的稳定性被干扰。例如当燃烧发热量不是当前给煤量的时候，应该将炉膛内的给煤量和送风量进行适当地调整，得到机组的负荷变化的适应性，利用炉膛燃烧的蓄热，维持负荷变化，达到整个动态过程的能量平衡。并且通过机组协调控制，得到电网的机组负荷的提升，增加汽机调门的开度，释放蒸汽蓄热以增加负荷，增加送风量，加速床料中固定碳的燃烧，释放出蓄积的化学热量。
2.3煤量的控制系统
固定碳的燃烧发热量可以作为事前矫正，形成克服锅炉侧的惯性和延迟的燃料前馈，提高机组的负荷响应速率。在给煤量出现升负荷的过程中，固定碳的动态热量发生了调节性的超调动作，对于升负荷过程中的锅炉余热量是一种损失的弥补，能够将过程平稳控制，将煤量的波动范围设定在负荷指令的给定值范围内，保持机组的动态和静态工况的稳定和良好。
2.4床温与床压的管控
提升床温能够减少飞灰中碳的比例，而在床层气温偏高、延续时长大的情况下，会导致床层被烧焦而运转不灵。调控床温的重要模式是：调整給煤规模、调整回料锥阀的开关与调整一次风量；也能够透过变更石灰石供应规模与排渣数目来调整床温。为了确保燃烧情况良好、燃烧成本低廉与脱硫功效，锅炉床温应维持在900摄氏度－950摄氏度上下。保证适度的床压，能够确保炉中燃烧情况良好。锅炉满荷载运转阶段，床压应管控在9到10千帕，低荷载阶段应将床压管控在7到8千帕。而适度提升床压，能够让煤燃烧更为彻底，有助于减少灰内的碳元素比例，提升燃烧效果。但是床压的管控应权衡到床层流化、风机电能消耗等内容。
2.5优化布风系统设计改造
如果循环流化床锅炉中的布风系统无法保证均匀性，就会导致磨损、漏渣等现象的发生，尤其是在布风板所占比例较小的情况下，床层由于偏流还出现勾流和死区。针对循环流化床锅炉中布风系统流化较差的问题，可以对布风系统进行优化设计改造。根据流化床的实际情况在锅炉风室内增加适宜尺寸和角度的导流板，对锅炉的布风情况进行调整，可有效降低磨损频率，同时还能减少锅炉运行产生的能耗。在制定设计方案时，应该根据锅炉运行的实际情况，有针对性的进行设计改良，以保证布风系统设计方案的科学性和合理性。
2.6减少锅炉壁管磨损问题
为减少循环流化床锅炉的磨损，可以分为主动防御和被动防御两方面。从主动防御的角度出发，应该控制床料和物料的粒径，降低与装置内表面撞击的力度。调整风量，降低物料流动速度，同时还能够调整物料与装置表面撞击的角度。从被动防御的角度出发，选用耐磨性较强的材料，提高受热面、耐火材料和布风装置的抗磨性。还可在被磨损材料的表面喷涂耐磨材料，降低对受热面等装置的直接磨损。
结束语
综上所述，我国大规模的循环流化床锅炉科技日渐发展，循环流化床锅炉机组大批投用，节约能源、保护环境是一个单位获得立足之地的基础，而对循环流化床锅炉的优化运转层面的探讨，笔者所述的不过冰山一角。唯有提升设施的可行度，强化设施管控工作，方能够让锅炉优化变成可能。
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论文作者:杨伦辉,杨煜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/5
标签：锅炉论文; 流化床论文; 磨损论文; 负荷论文; 炉膛论文; 水冷论文; 煤质论文; 《基层建设》2017年第28期论文;