影响75t/h循环流化床锅炉负荷的原因分析及处理措施

摘 要：循环流化床锅炉作为一种新开发的炉型，具有强大的生命力。黑化热电厂有八台这种锅炉，已经投产使用16年，对这种锅炉的特点和存在的问题有了一定的了解，文章分析了循环流化床在运行中影响出力的因素及解决的办法，供读者参考。

关键词：循环流化床；燃煤粒度；分离效果；流化速度

前言

煤的循环流化床燃烧技术是近30年发展起来的一种高效、低污染的燃煤新技术，其燃煤适应性广、有害气体排放量少，适应负荷的能力强，灰渣可进行多种综合利用，烟气中的nox和so2排放量低等一系列特点，为其发展和应用提供了广阔的前景。

黑龙江黑化集团公司有7台75t/h，1台50t/h循环流化床锅炉，自1997年投产以来，16年间，曾相继出现过锅炉出力不足的现象，经过查找原因及及时处理，均取得了满意效果。

1 出力不足原因分析及处理措施

1.1 实际燃煤粒度大，筛分特性不满足要求

原因分析：我厂锅炉的设计粒度为0～13mm，而实际入炉煤的粒径远大于13mm，从放出的炉渣看，有的入炉煤直径甚至达到了20mm，燃料的平均粒径偏大，与受热面碰撞次数减少，传热表面积减少，从而使受热面的吸热量减少，达不到设计出力。但是实践证明，如果燃煤的颗粒过细会增加燃料破碎系统的功耗，而且燃料的粒度过细，会影响床内的蓄热量。为保持床温，还需要有一定数量的相对较大的颗粒量。因此，燃煤的筛分特性必须满足设计要求。

处理措施：由于我厂的原燃料煤破碎系统采用的是四锤头的环锤破碎机，由于锤头数量偏少，其破碎不够完全，难免会遗留一些大块的燃料，2010年4月我厂根据生产需要又新增了一套破碎系统，该破碎装置采用可逆锤式破碎机，含有52个锤头和4个边锤头，使用时，落到筛板上的燃料，不仅受到锤头的破碎，也有燃料之间的相互撞击破碎，使燃料的破碎度有了很大程度的提升。新破碎系统投用后，燃料的粒度基本上能保证入炉煤的粒度要求和筛分特性，锅炉的出力也有了很大的提高，而且由于大颗粒物料的减少，锅炉的磨损情况也有了较大的改善。

1.2 锅炉给水温度低

原因分析：我厂原设计锅炉给水温度为150℃，由于安装时没有安装高加系统，给水温度长期在102℃-104℃的范围内，这就使锅炉内的给水需要吸收更多的热量来转化成蒸汽，如果锅炉的给煤量不变的话，给水吸收的热量就会减少，导致蒸发量下降，影响锅炉出力。

处理措施：2010年初，我厂开始着手将原汽机2#机的2台报废的高加芯子、外壳及附属系统移至锅炉系统，重新制作了2台高加的芯子，所有装置安装完毕后，于2010年9月19日正常投入运行，运行状况稳定，给水温度由原来的104℃提高到了130℃左右，达到了预期的效果，10月11日另一台高加也投入了运行。2台高加在新锅炉系统中的投用的经济效益是非常可观的，具体体现在：在非采暖期可以回收利用空分放散的低压蒸汽16吨/小时（一台为8吨/小时）用于高加的加热汽源，由于提高了给水温度，锅炉的热效率得到提高，节约了燃料煤的使用量（高加投用期间月可节约标煤1052吨），在燃料煤量用量不变的情况下，提高了锅炉出力。

1.3 旋风分离器分离效果差

原因分析：循环流化床锅炉的旋风分离装置在锅炉的物料循环中担负着重要的作用，如果分离效果不好，影响物料的粗细分离，大部分物料则会无法分离出来，随着高温烟气进入到尾部烟道中，一方面会减少循环灰量，减少含热物料和水冷壁之间的换热，另一方面也会使尾部烟道积灰严重，影响进一步的换热，从而影响锅炉的出力。燃烧不充分的含碳积灰还会在尾部烟道内有发生二次燃烧的可能性，严重威胁锅炉的安全运行。

处理措施：由于旋风分离器的分离效率与其出口中心管的插入深度和中心管直径密切相关，而且，在一定范围内，如果中心管直径越小，旋转气流产生的离心力越大，旋风分离器的分离效率就会越高，据资料表明，锅炉中心管插入深度与入口管高度之比为0.4～0.6倍时，分离效率最高。另外，在一定范围内，中心筒直径越小，分离器的分离效率越高。为此，我厂在2011年的6#炉的大修工作中缩小中心筒出口内径，由原来的1500mm改为1200mm，增加插入深度，由原来的2000mm增加为现在的2150mm，大修结束后，锅炉投产试车，6#炉负荷有明显改善，最高负荷可达77t/h。

1.4 物料的流化速度低

原因分析：流化速度的改变可以改变单位时间内参加循环的循环灰量，炉内的粒子浓度越高，传热系数就越大，锅炉的负荷就越高，反之亦然。由于我厂锅炉漏风严重，大量循环细灰泄漏到空气中，不但是锅炉现场环境恶劣，而且使炉膛的蓄热量降低使炉管间传热能力减弱。更主要的是限制了一次风机发挥作用，使流化速度下降，致使飞灰循环量不够，使实际进行的传热量与设计偏移较大，致使出力下降。

处理措施：加强密封，减少漏风，尤其是减少分离器的漏风。由于原设计的分离器固定在支架上，受热后垂直方向向上膨胀，而炉膛是吊挂式的，受热后在垂直方向向下膨胀，二者膨胀方向相反，受热膨胀后极易产生胀缝，发生泄漏。2011年我厂在对6#锅炉进行大修时，将旋风分离器由固定式改为吊挂式，使旋风分离器与炉膛的膨胀方向一致，从根本上解决了膨胀位移不合理的问题，避免了泄漏，另外我厂在大修过程中还将原来的金属膨胀节改为非金属膨胀节，其可以补偿多方向上的作用力，大大优于只能单式补偿的金属膨胀节，密封性能好、体轻、结构简单、安装维修方便。

2 结束语

虽然循环流化床锅炉存在着不少的缺点和毛病，但是由于其燃料适应性广，可以燃烧烟煤、褐煤等煤种，且煤的低位发热量可以在14000kj/kg--22000kj/kg之间均能达到稳定的燃烧，灰渣的综合利用率高，锅炉的负荷调节范围广，适应于我厂用汽的需要，所以我厂选用了循环流化床锅炉，通过近16年的摸索和尝试，我厂先后对制约生产的设备缺陷进行了技术改造，为循环流化床锅炉实现长周期、稳定运行打下基础。

作者简介：王玲（1973-），女，辽宁省昌图县，工程师。