循环硫化床锅炉燃烧调整

陈增奎

【摘 要】循环硫化床锅炉是指利用循环硫化床技术为燃烧方式，来带动锅炉运行工作的一种锅炉设备。循环硫化床锅炉的发展时间比较短，直至现在也不过前后十多年，其发展基础是建立在鼓泡床锅炉之上的，在研发时借用了鼓泡床锅炉的一些设计理念，但又在很大程度上有了改进和创新。本篇文章从循环硫化床锅炉的结构着手，重点针对循环硫化床锅炉的热工参数的控制和调整作详细论述，并得出相关结论供同行参考。

【关键词】循环硫化床锅炉；燃烧方式；调整

目前，循环硫化床锅炉已得到了国内外专业人士的广泛认可。随着循环硫化床技术的不断进步，循环硫化床锅炉的性能也越来越可靠。相比于传统的鼓泡床锅炉，循环硫化床锅炉的动力性、燃烧性以及传热性更为良好，然而不可否认的是，循环硫化床锅炉在具体应用时，还是容易因为某些因素影响，或者某些条件无法满足设计要求而产生锅炉运行故障，严重者还会酿成安全事故。因此本文强调要切实做好循环硫化床锅炉的参数控制，保证其运行的稳定性。

1.循环硫化床锅炉总体结构

循环硫化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。

2.循环硫化床锅炉燃烧及传热特性

循环硫化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层硫化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；三次风进一步强化燃烧。燃烧室内的物料在一定的硫化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分离，被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过分离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。因为循环硫化床锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环硫化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。

3.循环硫化床锅炉主要热工参数的控制与调整

3.1料层温度

料层温度是指燃烧密相区内硫化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件，布置在距布风板200-500mm左右燃烧室密相层中，插入炉墙深度15-25mm，数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度监视，一般将料层温度控制在850℃-950℃之间，温度过高，容易使硫化床体结焦造成停炉事故；温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度，最高不能超过970℃，最低不应低于800℃。

3.2返料温度

返料温度是指经由返料器返送回燃烧室的循环灰的温度，其主要作用是调节和燃烧室的料层温度。值得一提的是，在循环硫化床锅炉中，应用了高温分离器装置的锅炉的返料温度相对较高，返料器反送回来的循环灰温度大多在20-30℃，这时候的循环灰还能继续燃烧，支持锅炉运行。在锅炉运行过程中，必须严格控制好循环灰的温度，防止返料器在运送循环灰时因其温度影响而产生结焦现象。一般来说，运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃。

3.3料层差压

料层差压的基本作用是反映锅炉燃烧室料层的厚度。通常来说，锅炉燃烧室的料层差压多被控制在7000-9000帕之间，燃烧室料层厚越高，其料层差压参数便越大。料层差压也是影响锅炉运行稳定性的一个重要因素。在锅炉运行过程中，如果燃烧室料层厚度过大，锅炉的硫化质量将受到负面影响，严重者还有可能引起锅炉炉膛结焦，乃至灭火，阻碍锅炉运行。因此，用户在使用循环硫化床锅炉时，为了保证硫化床锅炉的硫化质量，务必要做好全方位的工序控制，料层差压作为一项重要的影响因素，其控制工作同样不可忽视。控制料层差压的有效方法是在使用之前，根据添加入锅炉内的煤种特性来设定合适的料层差压范围，确定出料层差压的上限和下限，并以此作为排放底料的开始差压和终止的基准点。

4.锅炉调整中需要注意的几个问题

4.1返料量的控制

与常规锅炉相比，循环硫化床锅炉返料量的控制共多更加复杂。从循环硫化床锅炉的燃烧和传热特性来看，锅炉返料量的多少将直接影响并决定锅炉的燃烧状况。鉴于锅炉炉膛内所存在的返料灰是已汇总热载体们，所以其在锅炉运行时，可能会将锅炉燃烧室的热量带到锅炉炉膛上，使炉膛内部的的温度得以分布均匀，炉膛内部温度均匀稳定之后，会通过多种传热方式实现与炉膛冷壁橱进行热交换，从而是锅炉极有较高的传热系数。从这一点来看，锅炉返料量多少对锅炉传热系数起着耵决定性作用。除此之外，控制好锅炉的返料量还可适当提高锅炉分离装置的分离效率。一般来说，锅炉结构中分离器的分离效率越高，锅炉运行中所所分离出来的烟气便越多，灰量便越大，循环硫化床锅炉对热量负荷的调节工作便越加容易而简便。

4.2意风量的调整

在锅炉的实际应用中，大多数用户在调节锅炉风量时，都仅仅只依靠风门开度。这种风量调节方式可能适用于普通锅炉，但是对于循环硫化床锅炉来说，其风量的调节和控制要求则相对更高。对风量的调整原则是在一次风量满足硫化的前提下，相应地调整上、下二次风风量。因为一次风量的大小直接关系到硫化质量的好坏，循环硫化床锅炉在运行前都要进行冷态试验，并作出在不同料层厚度（料层差压）下的临界硫化风量曲线，在运行时以此作为风量调整的下限，如果风量低于此值，料层就可能硫化不好，时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主要是依据烟气中的含氧量多少，通常以过热器后的氧量为准，一般控制在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。

5.结束语

循环硫化床锅炉技术是最近十年来发展起来的一种新型节能技术，当前在国内外已得到了普遍的推广和应用。循环硫化床锅炉技术服务于锅炉，在实际应用中难免会因为各种因素的干扰而影响锅炉的运行。本文通过对循环硫化床锅炉结构、燃烧特性以及传热特性的析，得出控制好循环硫化床锅炉的人工参数，并根据锅炉设计要求及时对其参数作适当的调整，可有效提高并保障锅炉的运行质量。

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