循环流化床锅炉机组节能降耗措施

韩晓东

摘 要：循环流化床锅炉在工作中是流态方式，其燃烧温度一般保持在850℃—900℃，特点在于工作效率很高，并且燃碳率极高，燃料适应性比较广。尤其是锅炉造价低于煤粉炉，是一种环保型的绿色锅炉。但是因为循环流化床锅炉的辅机电耗比较大，功率也比较大，致使厂电率较高，浪费了很多资源，这样就影响了企业的经济效益。在这种情况下需要对机组进行节能降耗方面的考虑，让用电率和供电煤耗都可以降低，机组运行更加经济和高效。因此，对循环流化床锅炉机组启动节能降耗做分析有一定现实意义。本文先对循环流化床锅炉结构做简析，然后在设备改造、锅炉运行调整与汽机运行调整基础上，详细分析和阐述循环流化床锅炉机组节能降耗措施。

关键词：循环流化床锅炉机组;节能降耗

一、循环流化床锅炉结构

循环流化床锅炉炉膛温度要比一般煤粉炉低，炉膛内气固两相混合物对水冷壁的传热系数比煤粉炉大的多，可大幅节省受热面的金属耗量。锅炉的炉膛底部位置，是浓度与传热系数最大的部分，在炉膛高度的提升下逐渐减小，也就是热流曲线最大值集中在底部。这方面特点让炉膛高热密度位置正好处在炉膛下部部分，这样可以解决炉膛中热流曲线过高的问题。所以，循环流化床锅炉中热流分布可以便于对水冷壁金属温度管控。循环流化床锅炉使用的是单炉膛、单布风板结构，并且有很大宽深比，此结构利于加强前后墙二次风穿透性，从而达到了通过合理的二次风配比，减少炉膛中心缺氧和控制氮氧化物排放。锅炉使用前后墙是为了保障炉内热量平衡与减少单个给煤装置故障时，对炉内热平衡的影响。

二、循環流化床锅炉机组节能降耗

（一）设备改造

要想实现锅炉机组启动节能降耗，就需要对机组设备做优化和改善。比如在除尘器后的烟道内增加低温省煤器，在各种锅炉的工作中，排烟热损失是最大的。而产生排烟热损失的关键就在于排烟温度，排烟温度每上升12到15℃，排烟热损失会增加1%。而通过增加低温省煤设备，能够把排烟温度急速降至105℃，可见节能效果非常突出。在实际工作中，将低温省煤器的进水温度保持在70℃以上，其出口烟温100℃以上，可防止受热面存在低温腐蚀问题。还有则是凝汽器的改造和优化，因为机组在投入生产使用之后，随着运行时间越长，机组中的凝汽器铜管泄漏问题时有发生，进而降低凝结水的质量。这样不仅会降低机组的安全性，并且在处理时也减少了负荷，隔绝了单侧凝汽器，进而对机组发电量与经济运行指标产生干扰。不锈钢管运用薄壁材料，其传热效果非常好，抗蚀性也极高，使用寿命可以延长，有着一定的耐高温蒸汽冲蚀性。因此，把凝汽器铜管改成不锈钢管，能够加强机组效率及设备稳定性，长期工作中的节能效果也非常理想。

（二）锅炉运行调整

（1）在锅炉工作过程中也要做好节能降耗，其中主要是对风量做控制调节。经过对料层厚度的管控，可以提升锅炉蓄热量，并且也让床温波动不大，煤粒与未能够充分燃烧的灰能够迅速被燃烧，而这些都对可以促使锅炉稳定工作，并且提升燃烧效率。同时也避免床料厚度过低，导致燃烧波动大，且炉膛温度容易升高。依据长期调查发现，把床压管控在5到6kpa，总一次风量维系在25kNm3/h，一次风主流化风门开度为100%，可以减少能源损失。床料流化情况较差时，可将一次风量提高到29kNm3/h。

（2）旋风分离器入口烟温要保持在900℃以下，烟温太高会损坏耐火材料或金属部分。分离器的出口温度偏差大时，需要经过调节两边给煤线偏差，让炉膛左右部分热量保持一致。此外，还需要尽可能地少用过热器减温水，进而提高机组效率。锅炉定期排污完成后，需关严手动门，防止阀门冲刷内漏。

（3）在机组准备启动时，尽早投入底部加热。上水至点火水位后，及时投入底部加热。辅汽联箱压力维持在0.8-1.0MPa。低流化风量启动。保证一次风量大于临界流化风量，一次风机电流在90-100A。控制加床料厚度在800mm左右，启动风机后风室压力在10.5KPa左右。

（4）合理投退点火枪。当平均床温达到750℃时，可依次退出点火枪并给入相应煤量和风量。控制床温稳定，及时投入适量减温水控制气温和壁温。（注意当床温发生大幅度下降，难以控制时，重新投入点火枪调整煤量、风量进行稳燃）。

（5）按规定做好阀门传动试验，有缺陷及时消除。调度合理安排各专业做试验所需的时间，避免耽误机组启动。锅炉产汽即投旁路。（汽机抽真空时，关闭炉顶空气门和对空排汽门）。冲车时，提前联系热工准备复位ETS“手动打闸”首出。调整旁路开度时注意幅度要小，机炉专业之间紧密联系。润滑油温控制在35-45℃。背压控制在20-30KPa。提前申请解环，缩短并网时间。冲车前向调度申请解环，投退压板保护。

（三）汽机运行调整

汽轮机只有在最佳真空度下运行才能确保真空泵和水泵处于最优化的配置，所以在日常运行过程中，需要合理对第二台真空泵和循环水泵的启动运行时间进行掌握，及时根据情况对其进行启停，有效的提升汽轮机运行的真空度，确保电厂经济效益的最大化。

注意对高加筒体和水室隔板的密封性进行检查，尤其是加热器钢管，看是否有漏点，一发现漏点应在第一时间内进行消除，避免出现严重事故。若高加筒体密封性较差，会使得蒸汽和水的热交换效率大幅度下降，甚至出现部分蒸汽短路现象，对于给水温度会造成严重的影响。若水室隔板密封性较差，会出现短走旁路的现象，也会导致给水温度较低。在机组进行启停时加强对滑参数启停的有效控制，而且还要确保高加水位的稳定，做好运行维护工作，降低换热管泄漏现象的发生，及时对换热管内的沉积物进行清除，减少积垢，努力提高投入率。汽轮机在运行过程中可以采用定一滑一定的运行方式。就是在高负荷区域下，改变通流面积。在低负荷下，使用低水平的定压调节。而在中间负荷区，根据实际情况来加减负荷，使得汽门的开关处于滑压运行状态。为了提高给水温度和投入率，减少加热器端差，应该在高负荷运行时适当提高汽轮机的主汽温度、主汽压力。让凝结水位维持在一个合理的位置，并保证汽轮机组的密封性良好。及时清理凝汽器管内的水垢，严格控制循环水的品质，确保管内具有较高的热交换效率。

（四）总风量及配风优化

锅炉燃烧所用总风量为一次风量与二次风量之和。一次风由通过布风板的流化风和播煤风组成。流化风的作用是保证床料的正常流化，并提供燃料挥发分和一部分焦炭燃烧所需要的氧气。播煤风主要是保证燃料可以顺利地进入炉膛。二次风则是提供了大部分焦炭燃烧所需要的氧气。在一定范围内提高过量空气系数（即增加入炉总风量、增大氧量）可以改善燃烧效率，因为燃烧区域氧浓度的提高燃烧速率，但过量空气系数超过1.15后，燃烧速率变化不大;过量空气系数过大时，反而将导致床温下降，CO浓度升高，总的燃烧效率反而呈下降的趋势。研究表明，过量空气系数由1.0增加到1.3时，灰渣含碳量呈下降趋势，但该趋势在更高的过量空气系数下会出现反升趋势。并且过量空气系数过高时，锅炉排烟热损失相应增大，各受热面区域的烟速提高，磨损也会加剧。因此，锅炉一般控制炉膛出口过量空气系数在1.2左右，烟煤可适当降低，无烟煤可适当提高。

（五）锅炉节能降耗运行方面

合理调整一次风量二次风量的配比和上下层二次风量的比例，维持第一次风量运行。维持床压5-6KPa运行。保证合适的入炉煤粒径，高热值煤入炉煤粒径大些，低热值煤入炉煤粒径小些，但小于1mm的不超过35%，最大粒径不超过13mm。结合现场观察灰渣含碳量及时调整氧量，控制氧量在合理范围。每月进行一次高压阀门内漏普查，发现内漏及时手动再紧阀门或关闭一次手动门。加强引风机、二次风机、一次风机变频器的运行维护，保证投入率。加强引风机、二次风机、一次风机的运行维护，减少故障率。保证引风机、二次风机、一次风机变频运行，且两台频率尽可能调整一致。两台锅炉运行时，采用两台或三台“U”阀风机运行且“U”阀风母管联络门开启的运行方式，一台锅炉运行时，采用单台“U”阀风机运行的运行方式。尽可能燃用3500-4500大卡的煤种。优化清灰程序，除尘器维持低差压运行。

三、结语

循环流化床锅炉，和其他锅炉相比，其优势有很多。但同时也耗能也比较高，为了提高经济效率，就需要对循环流化床锅炉进行节能降耗。在实际工作中要进行设备的改造，还有锅炉运行的调整与汽机运行的调整，经过这些工作的实施，提升锅炉运行效率，节省资源，加强对能耗的控制，提升企业的经济效益。

参考文献

[1]张鸿浩.火力发电厂锅炉节能降耗现状、问题及对策[J].区域治理，2018，（40）：92.

[2]刘刚.火力发电厂机组节能降耗现状、问题及对策[J].山东工业技术，2016，（21）：71～72.

[3]孟庆钰.火力发电厂锅炉运行优化策略研究[J].建筑工程技術与设计，2018，（35）：4440，4421.

[4]邢蕾，马彦喜.锅炉给水流量对汽水分界面及蒸汽温度影响的研究[J].价值工程，2016，35（35）：155～156.