CFB锅炉运行效率的影响因素与对策探讨

姚彬+++王熠

摘 要：文章对影响CFB锅炉运行效率的影响因素进行分析，并针对这些影响因素，对其解决对策进行相关探讨。

关键词：CFB锅炉；运行效率；影响因素；对策

引言

循环流化床锅炉技术，是目前应用较为普遍的一种锅炉技术，其主要优点为能够进行低温燃烧，降低其中氮氧化合物的生成，并且能够实现炉内脱硫，保证锅炉运行的环保性；另外，CFB锅炉能够适应较大范围的燃料，高至5000～6000大卡的贫煤、烟煤，低至1000～2000的油页岩、煤矸石，都能作为其锅炉运行的燃料；最后，CFB锅炉的运行效率较高，最高的运行效率能够达到95%以上，与煤粉炉接近，燃尽灰渣的参与热值极低。在这些锅炉中，平均的运行效率一般在85%，但是由于CFB锅炉容量的问题，部分的运行效率在80%左右，所以说，需要对这些影响因素进行分析，并且寻找其优化措施来提高CFB锅炉的运行效率，以此来提高经济效益。

影响CFB锅炉运行效率的主要因素和优化措施：一般情况下，影响CFB锅炉运行效率的原因包括较多方面，同时也较为复杂和系统，其中主要包括CFB鍋炉的燃料特性和燃料的颗粒、CFB锅炉的整体设计参数，另外，其影响因素还包括锅炉操作人员的技能水平和CFB锅炉的实际运行情况以及辅机稳定性等。以下对影响CFB锅炉运行效率的主要因素进行分析，并且根据实际情况，对优化措施进行探讨。

1 燃料的特性及粒径

CFB锅炉的燃料适应范围较大，一般情况下是以劣质煤或混煤作为主要原料，这些煤种往往挥发份不高，所以在实际的运行过程中，需要控制合适的炉膛温度，既要保证氮、硫的排放值，同时也要保证燃料的燃烧效率；CFB锅炉在运行时炉膛内需要有足够的循环物料，因此，燃料灰分大于10%较为适宜，过少则需要添加惰性物料。

入炉燃料粒径的大小能够直接影响燃烧的时间、燃烧的份额和物料的流化特性，在实际的燃烧过程中，一般呈现出这样的情况：在燃料粒径较大、大颗粒份额较高的情况下，燃料大颗粒常常会沉积在CFB锅炉的下部，此时，物料的循环活动就会减少，密相区的燃烧份额将会在一定程度上增大，这样就会导致燃烧不完全，床温偏高，影响炉膛传热分配；另外，由于物料的大量沉积，循环减弱，所燃烧的热量将会集中在一点，温度的急剧升高，会造成此区域发生结焦，为了防止结焦现象的产生，运行时势必会降低负荷、增加一次风量来控制床温，造成风机电耗增大，过量空气系数增高；反之，如果炉内的细颗粒较多，颗粒的重量就会变得较轻，在实际的运行过程中，颗粒能够随着气流上升，带出炉膛的物料熟料也会随着增多，增加烟尘中的含尘量，在这个过程中，为了控制温度需要对一次燃烧量进行增加，这样不仅不能保证CFB锅炉运行的环保性，同时也降低了燃烧的效率。

针对这样的情况，需要根据CFB锅炉的实际燃烧情况，来对煤粒的直径进行选择，不同粒径的煤粒，具有不同的临界流化速度和终端速度，一般情况下，煤粒的直径在低于0.8mm的时候，煤粒在进入炉膛的时候，就很快的被烟气带出床层，同时，为了防止煤粒过粗导致出现沉积的现象，保证流化良好，这就需要合适的粒度，一般情况下，CFB锅炉中煤粒的粒度最大不能超过12mm，中位径控制在0.8～1.2mm为宜。在对燃料进行制备的过程中，需要根据CFB锅炉的实际运行情况，对破碎机筛网的规格进行适当的选择，一般情况下是在8mm～12mm之间，以此来避免破碎，减少其中细颗粒的产生，并且根据锅炉的实际运行情况和操作人员的操作习惯来适时调整燃料粒度，同时控制合适的粒度分布，这样保证燃煤的粒径，能有效的提升CFB锅炉的运行效率。

2 合适的床温及炉膛温度分布

CFB锅炉的床面温度也是影响CFB锅炉运行效率的主要因素之一，根据相关的研究表明，当炉内温度处于850℃～950℃的时候，燃烧效率与炉内温度呈现出正相关的状态，而床面温度在950℃以上时，炉膛内易发生结焦，CFB锅炉的运行效率将会在一定程度上减小。提高炉内温度，不仅可以提高其中混煤的反应速度，减少其中细颗粒煤的燃尽时间，同时还能够提高颗粒破碎的剧烈程度，以此来增加物料燃烧的表面积，提高煤粒的燃烧速度，在一定范围中，提高了CFB锅炉的运行效率；但是随着温度的升高，当炉膛下部密相区温度超过900℃时，氮氧化物的生成开始逐渐提高，SO2的生成量逐渐降低。根据长时间的运行实践可以知道，CFB锅炉在实际运行的时候，炉膛床温根据煤种不同保持在870～930℃效率最高，同时需要保证运行时炉膛温度分布均匀，而炉膛出口温度在930℃以下为宜，这样才能在最大程度上提高CFB锅炉的运行效率，同时兼顾锅炉排放的控制。

3 适当的过量空气系数

煤粒在锅炉中进行燃烧的过程中，需要与其中的氧气发生剧烈的化学反应，以此来实现将化学能最大程度的转化为热能，在这样的过程中，空气中的氧气主要起到了助燃的作用，从这样看来，CFB锅炉的运行效率与炉内的空气量之间也保持着较大的关系。在炉内空气量较少的情况下，会出现燃烧不完全的情况，在空气量过多的情况下，炉内的温度就会随烟气量的增大相应降低，同时空气量的过多还会增大CFB锅炉的排烟量，使锅炉排烟损失显著增加。所以说，需要根据CFB锅炉的实际运行情况，来保持合适的空气量，一般情况下，在风量保持不变的情况下，可燃物的含量会随着过量空气系数的增加而降低，所以说，操作人员需要在CFB锅炉的运行过程中，定时对氧量表和风压表进行相应的调节，保持炉膛出口过量空气系数在1.15～1.30之间（常规取值为1.20），同时需要在合适的时候对CFB锅炉进行全面的检查，保证CFB锅炉在运行的过程中不会出现漏风的现象，在这样的情况下，才能有效的保证CFB锅炉的整体运行效率。

4 合理的料层厚度

料层厚度在一定程度上能够影响炉内燃烧的稳定性和燃烧的实际温度，同时炉床内的蓄热量也会根据料层高度相应递减。在炉内料层过厚的情况下，为了保证床面流化及锅炉效率，一次风机的运行损耗将会相应的增大，在严重的情况下，甚至会出现一次风量出力不够，造成炉膛密相区的燃烧不充分，增加炉膛过量空气系数，影响CFB锅炉的运行效率；在料层过薄的情况下，CFB锅炉的物料循环将会极不稳定，容易导致吹穿床层，同时缩短了燃料的预热时间，增加了飞灰可燃物的含量。所以说，运行人员需要根据CFB锅炉的实际情况，来对料层的厚度进行适当的调整，一般情况下，对于燃用高灰分燃料，其床层压力需要控制在7～8kPa；中、低灰分燃料，其床层压力需要控制在5～7kPa以此来保证CFB锅炉的整体运行效率。

5 良好的回料系统

回料系统是影响CFB锅炉运行效率的重要因素，也是区别于其他炉型的标志因素。运行时需要保证回料通畅，在锅炉停运之后，需要将其中回料立管的存灰进行清理，并检查回料阀；另外，需要维持回料温度在820～900℃之间，这样才能保证炉内的物料浓度和燃烧强度。

6 辅机系统

风机、给煤机等辅机是锅炉的重要组成部分，保证辅机的优良性能也是提供锅炉的有效措施。

7 结束语

为了保证CFB锅炉的整体运行效率，需要根据实际情况，对燃料的粒径进行调整，同时保持合适的炉内温度和适当的过量空气系数，保证回料系统及辅机系统的良好性能；另外一方面，也需要对锅炉运行人员进行专业技能的培训，以此来提高CFB锅炉的整体运行效率。

参考文献

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