循環(huán)流化床鍋?zhàn)o(hù)的運(yùn)行調(diào)整

一、鍋爐運(yùn)行和負(fù)荷調(diào)節(jié)
循環(huán)流化床鍋爐從點(diǎn)火轉(zhuǎn)人正常給煤后，運(yùn)行操作人員就要根據(jù)負(fù)荷要求和煤質(zhì)情況調(diào)整燃燒工況，以保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
    循環(huán)流化床鍋爐汽水部分的運(yùn)行操作與一般鍋爐相同，應(yīng)按照有關(guān)安全操作規(guī)程執(zhí)行，這里不作介紹。由于循環(huán)流化床燃燒方式中物料循環(huán)系統(tǒng)的性能與受熱面的傳熱和燃料燃燒密切相關(guān)，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒調(diào)整運(yùn)行與其他鍋爐完全不同。
根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐工作過(guò)程的要求，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)要著重考慮兩個(gè)問(wèn)題：一是熱量平衡，二是物料平衡。這兩個(gè)問(wèn)題決定了燃燒份額的分配，從而決定了循環(huán)流化床鍋爐然燒室的各部分熱量產(chǎn)生和吸收的平衡溫度水平．

正如所知，循環(huán)流化床鍋爐嫩燒室大體上可分為兩個(gè)區(qū)域：一個(gè)是下部密相區(qū)，另一個(gè)是上部稀相區(qū)，稀相區(qū)的空隙率遠(yuǎn)大于密相區(qū)。煤燃燒過(guò)程釋放的熱量也分成兩部分；燃料全部進(jìn)人下部密相床區(qū)，首先是揮發(fā)分析出并立即著火燃燒；隨后固定碳逐步燃燒，即粗顆粒炭燃燒發(fā)生在密相區(qū)內(nèi)，而細(xì)顆粒焦炭會(huì)有一部分被夾帶到稀相區(qū)進(jìn)一步完成燃燒過(guò)程。由于空氣是從爐膛不同部位（高度）分段送人的，一次風(fēng)量從床底部風(fēng)室由風(fēng)帽進(jìn)人密相區(qū)，只要在保證料層流化質(zhì)量的前提下，控制一次風(fēng)占總量的比例，就可以使密相區(qū)處于還原性氣氛，炭顆粒不完全燃燒形成CO, CO在爐膛上部與二次風(fēng)混合進(jìn)一步燃燒變成C0² 認(rèn)，這樣可以改變密相區(qū)的燃燒份額，使?fàn)t膛上部也保持較高的溫度水平，從而有利于細(xì)炭顆粒的燃盡。顯然，燃燒份額的分配主要取決于煤的篩分性質(zhì)、揮發(fā)分的高低和一、二次風(fēng)的配比。煤越細(xì)、揮發(fā)分越高、一次風(fēng)比例越小，則稀相區(qū)的燃燒份額越大，密相區(qū)的燃燒份額相應(yīng)越小。對(duì)于給定的燃料，為了滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，一般希望0-1mm粒徑煤顆粒的份額達(dá)到40寫(xiě)以上；揮發(fā)分越低的煤，0-1mm粒徑的煤顆粒所占比例應(yīng)越大。在嫩料的篩分性質(zhì)和煤質(zhì)確定的條件下，一次風(fēng)量對(duì)鍋爐的運(yùn)行調(diào)整有很大的影響。
    密相區(qū)的熱量平衡關(guān)系是
    煤燃燒所釋放的熱量二一次風(fēng)加熱形成熱煙氣帶走的熱量＋四周水冷壁吸收的熱量＋循環(huán)灰?guī)ё叩臒崃俊?span lang="EN-US">
計(jì)算表明，這三部分熱量中，一次風(fēng)加熱形成熱煙氣帶走的熱量最大，四周水冷壁吸收的熱量最小，循環(huán)灰?guī)ё叩臒崃烤又小��?duì)帶埋管的低攜帶率循環(huán)流化床，埋管吸熱量與一次風(fēng)加熱形成熱煙氣帶走的熱量相當(dāng)。當(dāng)密相區(qū)的燃燒份額確定以后，對(duì)于給定的床溫，一次風(fēng)所能帶走的熱量及密相區(qū)四周水冷壁受熱面所能帶走的熱量也就確定了，為達(dá)到該床溫所需要的熱量平衡就是循環(huán)灰?guī)ё叩臒崃�，循環(huán)灰?guī)ё叩臒崃渴怯裳�環(huán)灰量及返回密相床的循環(huán)灰溫度所決定的。循環(huán)灰量越大，循環(huán)灰溫越低即與密相床的溫差越大，循環(huán)灰能帶走的熱量也就越大。因此，運(yùn)行中還需考慮循環(huán)物料的平衡問(wèn)題。物料循環(huán)系統(tǒng)的主要作用是將粒徑較細(xì)的顆粒捕集并送回到爐膛，使密相區(qū)的燃燒份額得到有效的控制，同時(shí)提高主回路中受熱面的傳熱系數(shù)。顯然，物料循環(huán)的質(zhì)量和數(shù)量與主回路中的流動(dòng)、燃燒和傳熱都有直接關(guān)系。通常，循環(huán)灰量是由鍋爐設(shè)計(jì)采用的物料攜帶率決定的，而后者又是由煤的篩分特性、石灰石破碎程度與添加量、爐膛的設(shè)計(jì)風(fēng)速以及循環(huán)灰分離器類型等所決定。循環(huán)灰溫則受鍋爐結(jié)構(gòu)的制約，如采用中溫旋風(fēng)分離器回灰溫度在400- 500⁰C之間，而采用高溫旋風(fēng)分離器，回灰不加冷卻，則循環(huán)灰的溫度與床溫相當(dāng)，
循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的負(fù)荷調(diào)節(jié)，以床溫為主參數(shù)進(jìn)行，負(fù)荷調(diào)節(jié)手段主要是改變投煤量和相應(yīng)的風(fēng)量。運(yùn)行時(shí)應(yīng)根據(jù)煤種、脫硫需要確定適合的運(yùn)行溫度。為使鍋爐能穩(wěn)定滿足負(fù)荷要求運(yùn)行，必須調(diào)整燃燒份額，使?fàn)t膛上部保待較高溫度和一定的循環(huán)量。負(fù)荷變化時(shí)通常僅改變風(fēng)量和風(fēng)比以及給煤量。
循環(huán)流化床鍋爐變負(fù)荷過(guò)程中床溫的正常范圍是760-1000℃ ，視鍋爐設(shè)計(jì)和煤種而異。當(dāng)達(dá)到預(yù)期的蒸汽流量時(shí)，則應(yīng)將床溫調(diào)整到額定運(yùn)行溫度。在所有情況下，都應(yīng)確保送風(fēng)量與投煤量的合理匹配，以保證爐內(nèi)氧濃度處于適當(dāng)水平。
循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)運(yùn)行中，送風(fēng)量和一、二次風(fēng)配比以及料層高度與料層溫度等是重要的運(yùn)行操作因素。下面分別加以討論。
1.送風(fēng)量和一、二次風(fēng)配比
    為減少N0²的排放量，循環(huán)流化床鍋爐燃燒通常采取空氣分級(jí)送人的方式，使燃燒始終在低過(guò)量空氣系數(shù)下進(jìn)行（具體原理將在第九章中介紹）。一般情況下，一次風(fēng)量占總運(yùn)行風(fēng)量的55%～65%，二次風(fēng)量占35%～45％。對(duì)揮發(fā)分含量較高的煙煤，一次風(fēng)比可取下限；對(duì)貧煤和無(wú)煙煤，一次風(fēng)比取上限。
    當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，上二次風(fēng)可隨之減少。在負(fù)荷從100％降至70%的過(guò)程中，可以僅減少二次風(fēng)，直至二次風(fēng)量能滿足風(fēng)口冷卻，而播煤風(fēng)和一次風(fēng)不變；如果負(fù)荷繼續(xù)降低，一次風(fēng)量要適當(dāng)減少，一般為滿負(fù)荷運(yùn)行的一次風(fēng)量的90 ％左右。這樣，即使負(fù)荷繼續(xù)降低也能運(yùn)行。但對(duì)0-8mm寬篩分的燃料，循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)空截面氣流速度不能低于0.7-.08m/s，按此流速計(jì)算的風(fēng)量即為一次風(fēng)量的下限。換言之，在低負(fù)荷時(shí)采取高過(guò)量空氣系數(shù)運(yùn)行方式。為監(jiān)視運(yùn)行情況保持鍋滬穩(wěn)定運(yùn)行，一、二次風(fēng)道和返料閥風(fēng)道必須裝有風(fēng)量、風(fēng)壓表，并應(yīng)校正。
    控制燃燒室風(fēng)量時(shí)，可以冷態(tài)空載的速度1.1m、s為依據(jù)。如75t/ h循環(huán)流化床鍋爐的床面積為18m².運(yùn)行總風(fēng)量為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下70000-8000Om/h; 130t/h循環(huán)流化床鍋爐床面積為32m²，運(yùn)行總風(fēng)量為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下130000-135000m³/h。必須說(shuō)明的是，決定流化質(zhì)量的是風(fēng)速，而不是風(fēng)室靜壓，只要有足夠的流化速度，就能有良好的流化狀態(tài)，因此運(yùn)行中必須以風(fēng)量為準(zhǔn)。
2 ．料層厚度
    循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)，維持一定厚度的料層是運(yùn)行必須的，所保持的料層厚度主要取決于送風(fēng)機(jī)壓頭。料層厚度可根據(jù)風(fēng)室靜壓的變化來(lái)判斷：當(dāng)風(fēng)量一定時(shí)，靜壓增高，說(shuō)明阻力增大，料層增厚；反之亦然。當(dāng)送風(fēng)機(jī)壓頭為給定值時(shí)，運(yùn)行料層厚度取決于床料密度和運(yùn)行負(fù)荷。床料（煤、石灰石、灰或其他外加物料）密度小，料層可厚一些；密度大，料層則薄一點(diǎn)。滿負(fù)荷時(shí)，物料循環(huán)量大，料層應(yīng)厚；低負(fù)荷時(shí)，循環(huán)量小，料層應(yīng)薄。對(duì)于130t/h循環(huán)流化床鍋爐，料層厚度一般控制在700-1000mm，可根據(jù)風(fēng)室靜壓來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)（即根據(jù)冷態(tài)試驗(yàn)曲線由風(fēng)室靜壓來(lái)確定料層厚度）：床層流化正常時(shí)，風(fēng)室靜壓指針呈周期性擺動(dòng)；當(dāng)料層過(guò)厚，風(fēng)室壓力指針不再擺動(dòng)，表明流化惡化，應(yīng)適當(dāng)放掉部分爐渣，降低料層厚度，當(dāng)風(fēng)室壓力指針大幅度波動(dòng)時(shí)，表示可能出現(xiàn)結(jié)焦或爐底沉積大量爐渣，應(yīng)及時(shí)排除。在運(yùn)行中如料層自行減薄，可適當(dāng)外加床料。
    循環(huán)流化床鍋爐應(yīng)盡量采取連續(xù)或半連續(xù)排渣的運(yùn)行方式，即堅(jiān)持勒排少排的原則。這樣可保證床內(nèi)料層穩(wěn)定，防止有效循環(huán)顆粒的流失，有利于鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。
    在運(yùn)行中，應(yīng)隨負(fù)荷增加維持一次風(fēng)量不變。如料層厚度增加，風(fēng)量表指示下降，再適當(dāng)開(kāi)大風(fēng)門(mén)，以維持一次風(fēng)量指示不變，絕不能采用任意開(kāi)大風(fēng)門(mén)僅用風(fēng)室靜壓來(lái)作為運(yùn)行監(jiān)視的辦法。
3 .料層溫度
    在運(yùn)行中要時(shí)刻注意料層溫度變化，溫度過(guò)高（1000℃以上）易結(jié)焦，也會(huì)影響N0²排放和降低脫硫效果。溫度偏低對(duì)燃盡不利，也影響出力。溫度過(guò)低（600-700℃）就易滅火。對(duì)于加脫硫劑進(jìn)行脫硫的循環(huán)流化床鍋爐，正常運(yùn)行溫度以850-950℃為宜。在此溫度區(qū)間，NO²排放最低，脫硫效果最好。不同煤種可據(jù)其灰熔點(diǎn)高低和著火難易適當(dāng)提高或降低溫度．
循環(huán)流化床鍋?zhàn)o(hù)的燃燒室是個(gè)很大的”蓄熱池”，熱慣性很大，所以料層溫度的調(diào)節(jié)往往采用前期調(diào)節(jié)法、沖量調(diào)節(jié)法和減量調(diào)節(jié)法。
    前期調(diào)節(jié)法，就是當(dāng)爐溫、汽壓稍有變化時(shí)，就要及時(shí)根據(jù)負(fù)荷變化趨勢(shì)小幅度地調(diào)節(jié)燃料量，不要等爐溫、汽溫、汽壓變化較大時(shí)才開(kāi)始調(diào)節(jié)。否則，鍋爐運(yùn)行將不穩(wěn)定。
沖量調(diào)節(jié)法，就是當(dāng)爐溫下降時(shí)，立即加大給煤量。加大的幅度是爐溫未變化時(shí)的1-2倍，維持1-2min后，恢復(fù)原給煤量。如果在2-3min時(shí)間內(nèi)，爐溫沒(méi)有上升，可將上述過(guò)程重復(fù)一次．爐溫即可上升。
    減量調(diào)節(jié)法，是指爐溫上升時(shí)，不要中斷給煤，而是將給煤量減少到比正常時(shí)低得多的水平。然后，維持2-3min ，觀察爐溫。如果溫度停止上升，則將給煤量恢復(fù)到正常值，而不要等溫度下降時(shí)再增加給煤量。減量調(diào)節(jié)法也稱減量給煤法。
    此外，用返回物料量控制爐溫上升也是簡(jiǎn)單有效的方法。由于返回物料的溫度很低，當(dāng)爐溫突升時(shí)，增大進(jìn)人爐床的返回物料量，可以迅速抑制床溫的上升。視循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)的不同情況，還可通過(guò)冷渣減溫系統(tǒng)、噴水或蒸汽減溫系統(tǒng)、外置式換熱器、煙氣再循環(huán)系統(tǒng)等來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
二、物料循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行
    為保證循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行，除風(fēng)量、風(fēng)壓、床溫等多種因素外，更為重要的是要建立穩(wěn)定可靠的物料循環(huán)過(guò)程．正如所知，在燃燒過(guò)程中，大量循環(huán)灰的傳質(zhì)和傳熱作用，不僅提高了爐膛上部的燃燒份額，而且還將大量熱量帶到整個(gè)爐膛．從而使?fàn)t．瞳上下溫度梯度減少，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍增大。循環(huán)物料主要由燃料中的灰、脫硫劑（石灰石）及外加物料（如爐渣、砂子）等組成．
1.運(yùn)行的一般要求