提高循环流化床锅炉经济性分析

王晓峰

【摘 要】 第二热电厂75t/h循环流化床锅炉DGG75/3.82-2型锅炉是单汽包自然循环，高温“气-固”旋风分离，全钢结构炉架的循环流化床锅炉。由于我公司的循环流化床锅炉自机组投运以来曾多次出现问题，影响了机组的安全经济运行。在这期间我们总结了大量的经验和教训，采取了诸多保证锅炉安全运行的措施，取得了较理想的效果。本文试图从循环流化床锅炉的几个主要经济指标（燃烧效率、飞灰含碳量、煤耗、风机电耗）方面进行分析，并依据我厂现状，总结一些提高其经济性的运行调整经验，以便在实际运行中加以实施，充分发挥循环流化床锅炉的优势。

【关键词】 循环流化床锅炉 经济性 燃烧效率 电耗 运行调整

1 引言

本文结合第二热电厂锅炉各热力参数从运行调整等方面进行分析，总结提高循环流化床锅炉经济性的有效节能改造措施，为循环流化床锅炉的安全、经济运行提供经验参考和借鉴。

2 锅炉概况

第二热电厂75t/h循环流化床锅炉DGG75/3.82-2型锅炉是单汽包自然循环，高温“气-固”旋风分离，全钢结构炉架的循环流化床锅炉。布置方式为露天布置，由前部、尾部两个竖井及连接两个竖井的一个旋风分离器组成。

2.1 运行技术措施

在确保循环流化床锅炉能够安全稳定运行前提下，对机组主要经济指标（如厂用电率、供电煤耗、锅炉效率等）加强了管理，通过搜集资料、多次研讨优化运行调整的方案，制定多项运行调整措施，并在实际运行中加以验证后再次改进，总结一系列针对循环流化床锅炉燃烧调整的经验，提出了四项有效的燃烧措施，详述如下：

2.1.1 低床压燃烧措施

床压的大小是反映炉内床料量多少的参数，也是炉床料量多少的唯一判断依据，其数值又受到负荷、风量、床料粒度、煤质、煤种等多因素的影响，因而床压是循环流化床锅炉燃烧技术中最重要而又复杂的参数之一。

2.1.2 低氧量燃烧措施

在循环流化床锅炉运行初期，对其燃烧控制经验不足，对氧量的控制大多沿袭传统煤粉炉的燃烧经验及运行设计说明书，采用了较大的过量空气系数，氧量O2控制值在3-4%，引起一系列不利影响，如：磨损大、床温低、飞灰大、风机电耗大等。经过认真分析及总结经验，打破固定思维，考虑到循环流化床锅炉炉膛的密封性好，漏风系数极小，氧量随烟气流向逐渐降低，与传统煤粉炉的氧量随烟气流向因漏风的增加而变大正好相反，因此降低氧量运行是可行且有利的，在经过多次运行分析对比，更加证实其正确性。在采用低氧量燃烧技术后，风量的减少使风机电耗降低；床温的提高使锅炉燃烧效率升高、飞灰含碳量降低；风速的降低使磨损减弱。因此低氧量燃烧技术的采用大大提高了锅炉的燃烧经济性。

2.1.3 优化煤粒粒径级配措施

循环流床锅炉的床料内循环及外循环方式增加了灰粒（煤粒）在炉内停留时间，有利于煤粒燃尽。我厂加大对细碎机的设备管理，提高细碎机效率，增加煤粒取样化验次数，对煤的粒度提出了更高的要求：入炉煤粒度为0-7mm；中位粒径d50=0.6mm（d50=0.6mm代表的意义是煤的粒度以0.6mm为分界各占50%）；煤的粒度小于200μm的不大于25%。

通过这些措施合理调整且优化了煤的粒度级配，减少煤粒中过大过小的成份，使煤在炉内的燃尽程度有了较大提高，有效降低了飞灰可燃物和底渣含碳量，大大提高了循环流化床锅炉的燃烧经济性。

2.2 经济指标分析

2.2.1 降低飞灰可燃物

飞灰可燃物是循环流化床锅炉主要性能指标之一，我厂试运初期，飞灰含碳量较高，常常达到15%左右，以至锅炉热效率低于保证值，降低飞灰可燃物的措施有以下几点：

（1）采用四项有效的燃烧措施即：低床压、低氧量、高炉膛压力、优化煤粒粒径级配措施，提高锅炉燃烧效率的同时也降低了飞灰可燃物。

（2）提高炉膛温度：循环流化床锅炉的飞灰中，粒径d=40～50μm的灰粒含碳量最高，d>70μm灰粒的飞灰含碳量则比较低。d=40～50μm的灰粒多为分离器分离不下来而一次通过分离器的灰粒，与煤粉炉中的灰粒直径为一个数量级，其含碳量与炉膛温度有很大关系，在确保SO2及NOx排放指标合理的前提下，适当提高床温是降低飞灰含碳量的有效措施，将控制床温由试运初的860℃提高到900℃。

2.2.2 降低供电煤耗

机组试运初期，其供电煤耗较大，且明显高于同级别的煤粉炉，经一系列措施采取后供电煤耗有所降低。其主要措施有以下几点：（1）机组低负荷时采用滑压运行方式：因循环流化床锅炉机组运行调峰能力强，机组经常在低负荷运行，采用滑压运行即可降低节流损失，又可降低给水泵电耗，机组经济性得到提高；（2）煤质：在煤源紧张的情况下，尽可能的保证煤质稳定，保持锅炉燃烧的稳定性，另外保证细碎机的可靠运行，使煤粒粒径级配在合理要求内；（3）经济性实验：积极对机组进行经济性实验，通过实验寻找提高经济性的措施，另外对机组做最大出力试验，通过试验对机组出力进行扩容，由3.5MW扩容为4MW，机组的出力得到有效提高。

3 结语

针对循环流化床锅炉炉内燃烧这一个非常复杂的过程，通过对燃烧的理论研究和大量运行经验总结，针对每一问题、每一环节，从设备改造和运行调整两方面积极探索解决方法，使我们较准确地把握了炉内燃烧工况，较精确地对燃烧进行了调整，既提高了运行水平，又保证了循环流化床锅炉的安全、稳定、经济运行，在国内同类型机组运行评价中达到领先水平，4#锅炉热效率由试运前的90%提高到目前的93.2%。

参考文献：

[1]冯俊凯.循环流化床燃烧锅炉正常运行的规律[J].能源信息与研究.2000，16（1）.

[2]岑可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社.1998.

[3]吕俊复，张建胜，岳光溪.循环流化床锅炉运行与检修[M].中国水利水电出版社.endprint