摘要:循环硫化床锅炉不仅具有较高的燃烧效率,而且对环境所造成的污染相对较小,因此得到了快速发展和应用。与煤粉炉相比,循环硫化床锅炉具有不同的燃烧机理,在实际燃烧过程当中有着严格的燃烧条件要求,而且燃烧过程也十分复杂,因此需要在循环流化床锅炉燃烧期间对参数有效进行控制与调整,以此来进一步保证燃烧效果。本文针对循环流化床锅炉燃烧控制与调整进行分析,介绍了循环硫化床锅炉的燃烧和传热特性,探讨了燃烧参数的调整和控制,并提出具体的注意事项,希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词:循环流化床锅炉;燃烧参数;控制;调整
中图分类号:G4 文献标识码:A
一、循环流化床锅炉燃烧及其传热特性
根据循环硫化床锅炉的结构进行分类,可以具体划分为三个组成系统,分别为烟道系统、分离系统以及锅炉本体。其中锅炉本体具体是由高温受热面、水冷壁、给煤系统以及风势等组成。而分离系统则具体包含了回料系统、顶部旋风分离器,烟道系统具体涉及到省煤气、低温受热面以及空滤器等组成。在循环硫化床锅炉的工艺运行过程当中,当大量灰粒子的组成温度较低时,在接近870℃的床层当中会发生燃烧和脱硫。相关操作人员在选取温度时,需要对脱硫效率和燃燒效率进行兼顾,并通过布风板的一次风向上烟气流,使这些细粒子在炉膛中悬浮,并由二次风分别送入到炉膛当中,从而有效实现分级燃烧。通过使用旋风分离器,可以从气固两相流当中有效分离出大部分固体粒子,并运用回料器在炉膛当中重新送回,有效进行燃烧。这样一来,便形成了锅炉的循环主回路,其特点在于气体和固体的滑移速度较高、停留时间较长、内外循环固体粒子浓度高以及扰动和混合强烈等[1]。
二、循环流化床锅炉主参数控制与调整
(一)床温
循环硫化床锅炉与煤粉炉相比,在燃烧控制参数上具有明显区别,可以使床温以及主气压力保持稳定。床温可以通过燃烧室当中所布置的热电偶对炉膛各区域固体物料层温度进行监测,通常来说可对各测点的热电偶温度均值进行获取,这也是循环硫化床锅炉运行中的一项重要参数。床温高低可对炉膛内的燃烧情况以及炉内热量输入与输出平衡关系进行充分反映,并与各区域的能量平衡具有密切联系,涉及到排渣带走热量、物料循环燃煤释放热量、受热面吸热以及脱硫剂等。通过维持床温稳定,可以进一步保证循环硫化床锅炉的安全稳定运行[2]。
(二)炉膛压差
炉膛压差主要是指密相区与炉膛出口之间的压力差,可以对炉膛稀相区的颗粒浓度进行表示,是十分重要的一类物理量。而颗粒浓度可对炉膛差压进行表示,当差压越大时,则说明稀相区的颗粒浓度越大,同时所循环的灰量与受热面传热量也相对较大。通常来说,当锅炉负荷越高时,炉膛差压也会有所增大。在具体运行过程当中,需要将炉膛差压有效控制在0.3-1.5千帕。除此之外,炉膛差压还直接影响到分离器的分离效率,当差压越大时,旋风分离器也有着更高的分离效率。
(三)料层差压
料层差压可对炉膛密相区的物料量进行反映,同时也是硫化床料层高度的一项表征物理量,可通过料层差压来表示料层高度,当料层的厚度相对较大时,将会具有更高的差压值。在实际燃烧过程当中,料层差压对床料流化质量具有重要影响,所以在锅炉运行期间需要对料层差压加大注意,并通过调整一次风量大小和冷渣器出力来合理进行优化。
(四)烟气含氧量
烟气含氧量对炉膛燃烧效率具有决定性的影响,为了充分保障循环硫化床锅炉燃烧的经济性,需要对送风量与给煤量不断进行改变,从而使其具有相对匹配的比例。相关操作人员可通过过量空气系数,对经济燃烧好坏进行衡量,同时烟气含氧量还可对炉膛的燃烧经济性进行间接显示。
(五)返料量
返料量大小对炉膛床层温度和锅炉燃烧效率具有直接影响,所以在锅炉燃烧调整过程中,返料量也是十分重要的一项因素。反料系统具体的组成部分为水冷壁,在回收物料时可以向水冷壁传递热量,从而使物料温度得到降低。在循环流化床锅炉的运行调整过程当中,一旦床温较高,则可以通过对返料风机出力进行加大,从而使炉膛当中的低温物料得到增加,避免锅炉出现高温结焦现象。除此之外,返料量对床层压力也具有重要影响。
(六)风量的调整
结合循环硫化床锅炉的特点进行分析,一次风机所传入的空气具体分为三路送入炉膛。首先,第一路在经过一次风机的空气预热器加热处理后,会形成相应的热风,并从两侧墙在炉膛底部水冷风室当中进入,在布风板上布置了相应的风帽,可以使床料得到硫化处理,从而形成气固两相流。其次,第二路,将热风在炉前的分布式多点给煤过程当中进行应用。最后,第三路,主要是指以没有经过预热器加热的一次风为播煤风,并在给煤机当中送入。当风机当中出来二次风后,可通过环形风箱由炉膛的前后墙按照上中下三层分别进入炉膛。一次风可对料层差压、炉膛温度以及硫化等进行调整,而二次风则主要对总风量进行控制。当一次风满足相关条件时,如果总风量不足,则可对二次风门逐渐进行开启,并通过增加负荷而逐渐增大二次风量,使炉膛负压和含氧量维持在标准范围内。通常而言,含氧量需要具体控制在3%左右,如果含氧量过高将会增大磨损,进而加大排烟损失。而当含氧量过小时,则会导致锅炉的燃烧不够充分,降低了燃烧效率。除此之外,在锅炉的实际运行过程当中,还需要控制炉膛负压为-50帕左右。
结束语
综上所述,在循环流化床锅炉的实际运行过程当中,需要有效监视以上燃烧参数,并通过各项参数对锅炉的实际燃烧情况进行反映。通过相关研究可以发现各个参数间相互关联,所以在具体操作时需要结合不同煤种、煤的大小以及煤含硫量来及时调整锅炉运行参数,确保锅炉能够维持高效率的燃烧状态,使循环硫化床锅炉所具有的节能、环保等优势得到充分发挥。除此之外,通过调整燃烧参数还可确保燃料提供的热量,能够与锅炉蒸汽负荷需求相符合,使锅炉维持安全稳定运行。
参考文献
[1]赵志刚. 循环流化床锅炉燃烧控制与调整[J]. 能源技术与管理,2017,42(1):144,147.
[2]林辉元. 130吨循环流化床锅炉燃烧控制与调整[J]. 科学与财富,2016,8(4):8-8,9.