循环流化床锅炉循环除尘节能改造研究

陈德宝，李卫东，刘胜利

山东兖矿济三电力有限公司

循环流化床锅炉循环除尘节能改造研究

陈德宝，李卫东，刘胜利

山东兖矿济三电力有限公司

随着重工业的快速发展，重工业对环境造成的污染也日益严重，因此做好节能减排脱硫具有重要意义。循环流化床是一种有效改善锅炉效用并节约能源的装置，在锅炉消除烟尘以及脱硫除硫方面经常用到，从而减少环境污染，达到环保要求，因此研究循环流化床锅炉除尘节能的措施及效果，总结除尘节能经验，以期其在实际应用中取得良好的效果，同时为其他企业的改造提供参考。

循环流化床；节能；除尘；减排

引言

目前，重工业经济发展在我国经济发展中占据重要地位。但由于重工业发展对能源的要求较大，同时对环境的污染较大，因此如何节能减排成为重工业发展面临的主要问题。为了解决这个问题，我国开始推动锅炉的节能除尘脱硫工作，大力推进对于燃煤锅炉的技术改造，以维持我国经济的长远发展。循环流化床锅炉燃烧是一种高效、清洁的燃煤技术，它通过在锅炉膛内放置大量的燃料，这些燃料燃烧时，其产生的颗粒物通过烟气等带到锅炉膛上部，经过专门的分离器处理后，颗粒物料和烟气分开，运用返料器将颗粒物料重新送回锅炉膛内进行燃烧，这样可以保证物料的充分燃烧，减少污染物的排放没从而实现对锅炉燃烧以及节能除尘的有效改造，达到国家的环保要求。

1.循环流化床技术

循环流化床锅炉是通过改造锅炉内部的燃烧情况，使燃料早锅炉内部停留的时间更长，从而保证燃料的充分燃烧，增加锅炉内部的燃料黑体，提高内部的热力，从而提高燃烧的有效程度。在燃烧过程中，为了除尘节能，在锅炉系统中安装有分离装置将烟尘与燃料分离，同时在锅炉上部安装有专门的负压除尘器，节能除尘装置不仅可以降低环境污染，同时能够提高锅炉的出力，提高煤炭的燃烧效率，减少烟尘排放浓度。在采用循环流化床对锅炉进行改造时应当注意在设计中采用防结焦技术，防止锅炉内的热量梯度向单侧转移，这种设计在提高锅炉内部热度的同时能够加强内部的热度辐射。采用这种方式进行锅炉改造，能够提高燃料的二次使用率，有效降低对于水、电等资源的浪费，且这种改造避免了专门人员的现场维护工作。

2.循环流化床锅炉循环除尘节能改造

2.1 点火燃烧调整

点火燃烧调整包括三个方面，首先是对于启动装置的调整。启动装置中需要注意的是点火的物质条件是床料，因此点火启动时需要根据床料对预热时间、风量大小以及投煤时间进行确定。同时，床料的颗粒大小以及颗粒均匀性也将直接影响点火的难易程度以及燃烧的经济性。当床料颗粒过大时，需要较大的点火风量，但这会导致点火的能量被风带走，从而造成温度不够，膛内升温困难，加热时间也将大大增长。但是如果床料颗粒太小时，燃烧时产生的高温烟气将带走物料，导致点火过程不受控制，同时提高了燃料消耗。因此在实际的应用过程中，需要将床料颗粒控制在8mm以下，避免上述颗粒大小引起的问题，同时燃料的颗粒在膛内分布要均匀，保持点火温度和点火时间在一定范围内。研究表明：点火时间过长以及点火温度过高都将造成加热不均；过低将会造成床料结焦，因此在点火时应当注意静止时的床料高度应保持在600mm左右，锅炉启动过程中严格控制床温。

在点火完成后，应当进行燃烧调整。燃烧调整时需要进行撤油、风量等的调整。应当注意撤油操作是结合床温、床压以及风量所进行的，而且撤油操作与燃料的种类有关，一般当床温的平均温度达到800度左右时方可进行撤油调整。在燃烧一定程度后，需要进行停炉操作，在停炉阶段，需要降低锅炉负荷，通常采取先降温再降压方式来降低负荷，维持机组的稳定燃烧，并视停炉目的决定是否打开落渣管排放床料。

2.2 设备优化

在锅炉运行过程中，对于风机、泵等机械可以采用变频技术来实现节能减排。例如在锅炉内部充满燃料时，可以不启动播煤风机，因此此时可以抽取热一次风进行风量压供给，从而降低用电消耗。对于出力等级较高的循环流化床锅炉可以考虑取消其播煤风机，但同时应当对锅炉制定相应的风险预防措施，避免发生意外，取消播煤风机后的锅炉在运行时，需要控制锅炉膛内压力，避免膛内负压变正；如果不取消播煤风机，可以对播煤风机进行改造，使其处于热备用状态，维持锅炉安全运行。

对于大型的循环流化床锅炉，其蓄热能力较强，因此在发生意外事故时，可以采用取消床上点火油枪的设置，使锅炉进行停炉不停机操作，这样当锅炉的意外情况消除时，可以继续运行。

3.效果评价

对循环流化床锅炉循环除尘节能改造研究发现，可以在锅炉的点火过程进行调整，同时也可进行设备优化达到节能除尘效果。其中，点火方式对锅炉的节能除尘影响巨大，当采用合理温度以及合理床料时，对于燃料的利用率较高，节能效果较好。因此建议在循环流化床锅炉点火时注意对于点火的调整，控制锅炉内的进风量，保障锅炉正常稳定运行的情况下进行间隔投煤。

优化锅炉装置也可提高锅炉的利用率，减少烟尘排放。通常采用变频技术来进行压缩机、风机控制，降低能源消耗。同时可以去除锅炉上的一些设备来达到节能减排的效果。

结语

循环流化床技术可以有效实现锅炉的节能减排目标，实现高效生产，因此是目前在重工业生产中广泛推广的节能除烟除尘技术，对于高效绿色生产意义重大。目前，我国正在紧锣密鼓的进行锅炉改造工作，但是对于大型循环流化床锅炉的节能改造工作，应从实际出发，应当在分析电厂的锅炉设备、系统特征以及燃料性质后，结合经验分析锅炉的点火运行规律，制定合适的改造策略，如此才能实现有效的机组改造，保障机组安全、高效的运行。

[1]牛培峰.大型国产循环流化床锅炉燃烧过程智能控制系统应用研究[J].中国电机工程学报，2000，20（12）：62-66，71.

[2]马素霞，杨献勇.循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性研究[J].中国电机工程学报，2006，26（9）：1-6.

[3]吕俊复，张建胜，等.循环流化床锅炉燃烧室受热面传热系数计算方法[J].清华大学学报，2000，40（2）：94-97，101.