按照经典的循环流化床锅炉理论,选择850℃作为设计床温能够兼顾经济和环保两大要素,但在我国循环流化床锅炉发展过程中由于取消了外置床、使用滚筒冷渣器替换了具有底渣分选功能的风水联合冷渣器,因此普遍存在超设计温度运行问题。
床温偏高是循环流化床锅炉的普遍现象,可是也有少量机组床温达不到设计值,对于这些机组如何开展优化运行?如何进行设备改造?这背后又有什么深层次的原因,值得思考!
现象描述
根据某电厂统计数据,2013年3月#1炉的平均飞灰可燃物含量约10%,底渣可燃物含量约3%,固体未完全燃烧热损失约8%,相比设计值降低锅炉效率约3%,增加标煤耗超过10g/kWh;再热汽温不足520℃,约增加标煤耗4g/kWh。此外,回料器振动严重,石灰石利用率低。



高灰分燃料的影响
CFB锅炉燃用低热值、高灰分的劣质煤时会导致炉膛内循环灰浓度(稀相区差压)过高,并产生以下问题:
多余循环灰吸收炉内热量,导致锅炉床温低于设计值50-100 ℃,底渣和飞灰可燃物含量高、燃烧效率降低。
炉内灰浓度过高导致受热面磨损加剧。
低床温运行导致主蒸汽和再热蒸汽温度偏低。
锅炉排渣和返料系统负担加重,出现床压不稳、返料不畅等现象,个别机组还出现分离器间歇性振动的情况,严重影响锅炉运行的安全性和稳定性。
解决思路
煤质(灰分)是影响循环灰量最重要的因素。除此之外,循环灰量还与燃煤粒度分布、风量、床压、分离器效率、石灰石品质等因素相关。但对于电厂实际运营而言,改变煤质较为困难,只能通过其它手段来控制循环灰量。现场运行表明,虽然通过调整风量、床压等参数可实现适当减少循环灰量的目的,但效果甚微。
减少循环灰量最为有效的方法是采用循环灰冷却排放技术,将多余的循环灰冷却后直接排出炉膛,不再参与外循环。循环灰排出量可根据锅炉运行状况进行调节,以达到锅炉运行的最佳工况。

循环灰冷却排放技术特点
循环灰的收集、冷却、输送和排放一体化循环灰综合处理技术 。
循环灰依靠自重下落,无机械装置,在节电的同时做到高可靠性。
下灰口采用裤衩型设计。
水冷刮板输送机(或螺旋输送机)有效控制循环灰流动速度,具有调节灵敏、物料适应性强、加强冷却等优点 。
采用循环灰在管内、冷却水在管外流动的“内流式”换热结构,配合冷却水在冷却器内“下进上出”的三个换热流程,换热系数可达16-25W/m2˙K,比传统换热结构提高20%以上,对循环灰的冷却能力显著增强。

应用效果
(1)床温及汽温变化
设备投运后,锅炉平均床温在三种负荷下分别升高11、25和63℃设备投运后,锅炉平均再热汽温在三种负荷下分别升高3、5和14℃设备投运后,锅炉平均床温在三种负荷下分别升高11、25和63℃设备投运后,锅炉平均再热汽温在三种负荷下分别升高3、5和14℃

(2)返料特性
设备投运后,锅炉回料器压力在三种负荷下分别降低0.1、2.2和7.8kPa,回料系统返料通畅,分离器振动情况消失。设备投运后,锅炉平均床压在三种负荷下分别降低0.1、0.9和1.4kPa,排渣系统负担得到缓解

(3)物料浓度变化
设备投运后,锅炉稀相区压力在三种负荷下分别降低108、314和810Pa,这表明设备投运后炉内循环灰浓度已大幅降低。设备投运后,底渣和飞灰可燃物含量分别降低0.17%和1.59%,固体未完全燃烧热损失降低,锅炉热效率得到提高。

(4)锅炉效率比较
设备投运后,锅炉热效率在三种负荷下分别提高1.27%、0.63%和1.16%,这主要得益于底渣和飞灰可燃物含量的降低,锅炉效率计算如下:

(5)运行画面


技术启发
床温过低通过技术改造能够妥善解决。
控制炉内循环灰量,在炉内建立合理的灰平衡,可以优化锅炉运行参数、降低排渣和回料系统负担、保障锅炉安全稳定运行。
循环灰冷却排放技术对提高锅炉床温和再热汽温、降低灰渣可燃物含量具有显著作用。
原标题:床温过高很常见,床温偏低怎么办?