提高循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)濟(jì)性分析

王曉峰

【摘 要】 第二熱電廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐DGG75/3.82-2型鍋爐是單汽包自然循環(huán)，高溫“氣-固”旋風(fēng)分離，全鋼結(jié)構(gòu)爐架的循環(huán)流化床鍋爐。由于我公司的循環(huán)流化床鍋爐自機(jī)組投運(yùn)以來(lái)曾多次出現(xiàn)問(wèn)題，影響了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在這期間我們總結(jié)了大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，采取了諸多保證鍋爐安全運(yùn)行的措施，取得了較理想的效果。本文試圖從循環(huán)流化床鍋爐的幾個(gè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（燃燒效率、飛灰含碳量、煤耗、風(fēng)機(jī)電耗）方面進(jìn)行分析，并依據(jù)我廠現(xiàn)狀，總結(jié)一些提高其經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)行調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，以便在實(shí)際運(yùn)行中加以實(shí)施，充分發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 循環(huán)流化床鍋爐 經(jīng)濟(jì)性 燃燒效率 電耗 運(yùn)行調(diào)整

1 引言

本文結(jié)合第二熱電廠鍋爐各熱力參數(shù)從運(yùn)行調(diào)整等方面進(jìn)行分析，總結(jié)提高循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)濟(jì)性的有效節(jié)能改造措施，為循環(huán)流化床鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供經(jīng)驗(yàn)參考和借鑒。

2 鍋爐概況

第二熱電廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐DGG75/3.82-2型鍋爐是單汽包自然循環(huán)，高溫“氣-固”旋風(fēng)分離，全鋼結(jié)構(gòu)爐架的循環(huán)流化床鍋爐。布置方式為露天布置，由前部、尾部?jī)蓚€(gè)豎井及連接兩個(gè)豎井的一個(gè)旋風(fēng)分離器組成。

2.1 運(yùn)行技術(shù)措施

在確保循環(huán)流化床鍋爐能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下，對(duì)機(jī)組主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如廠用電率、供電煤耗、鍋爐效率等）加強(qiáng)了管理，通過(guò)搜集資料、多次研討優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整的方案，制定多項(xiàng)運(yùn)行調(diào)整措施，并在實(shí)際運(yùn)行中加以驗(yàn)證后再次改進(jìn)，總結(jié)一系列針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)，提出了四項(xiàng)有效的燃燒措施，詳述如下：

2.1.1 低床壓燃燒措施

床壓的大小是反映爐內(nèi)床料量多少的參數(shù)，也是爐床料量多少的唯一判斷依據(jù)，其數(shù)值又受到負(fù)荷、風(fēng)量、床料粒度、煤質(zhì)、煤種等多因素的影響，因而床壓是循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)中最重要而又復(fù)雜的參數(shù)之一。

2.1.2 低氧量燃燒措施

在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行初期，對(duì)其燃燒控制經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)氧量的控制大多沿襲傳統(tǒng)煤粉爐的燃燒經(jīng)驗(yàn)及運(yùn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，采用了較大的過(guò)量空氣系數(shù)，氧量O2控制值在3-4%，引起一系列不利影響，如：磨損大、床溫低、飛灰大、風(fēng)機(jī)電耗大等。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析及總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，打破固定思維，考慮到循環(huán)流化床鍋爐爐膛的密封性好，漏風(fēng)系數(shù)極小，氧量隨煙氣流向逐漸降低，與傳統(tǒng)煤粉爐的氧量隨煙氣流向因漏風(fēng)的增加而變大正好相反，因此降低氧量運(yùn)行是可行且有利的，在經(jīng)過(guò)多次運(yùn)行分析對(duì)比，更加證實(shí)其正確性。在采用低氧量燃燒技術(shù)后，風(fēng)量的減少使風(fēng)機(jī)電耗降低；床溫的提高使鍋爐燃燒效率升高、飛灰含碳量降低；風(fēng)速的降低使磨損減弱。因此低氧量燃燒技術(shù)的采用大大提高了鍋爐的燃燒經(jīng)濟(jì)性。

2.1.3 優(yōu)化煤粒粒徑級(jí)配措施

循環(huán)流床鍋爐的床料內(nèi)循環(huán)及外循環(huán)方式增加了灰粒（煤粒）在爐內(nèi)停留時(shí)間，有利于煤粒燃盡。我廠加大對(duì)細(xì)碎機(jī)的設(shè)備管理，提高細(xì)碎機(jī)效率，增加煤粒取樣化驗(yàn)次數(shù)，對(duì)煤的粒度提出了更高的要求：入爐煤粒度為0-7mm；中位粒徑d50=0.6mm（d50=0.6mm代表的意義是煤的粒度以0.6mm為分界各占50%）；煤的粒度小于200μm的不大于25%。

通過(guò)這些措施合理調(diào)整且優(yōu)化了煤的粒度級(jí)配，減少煤粒中過(guò)大過(guò)小的成份，使煤在爐內(nèi)的燃盡程度有了較大提高，有效降低了飛灰可燃物和底渣含碳量，大大提高了循環(huán)流化床鍋爐的燃燒經(jīng)濟(jì)性。

2.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

2.2.1 降低飛灰可燃物

飛灰可燃物是循環(huán)流化床鍋爐主要性能指標(biāo)之一，我廠試運(yùn)初期，飛灰含碳量較高，常常達(dá)到15%左右，以至鍋爐熱效率低于保證值，降低飛灰可燃物的措施有以下幾點(diǎn)：

（1）采用四項(xiàng)有效的燃燒措施即：低床壓、低氧量、高爐膛壓力、優(yōu)化煤粒粒徑級(jí)配措施，提高鍋爐燃燒效率的同時(shí)也降低了飛灰可燃物。

（2）提高爐膛溫度：循環(huán)流化床鍋爐的飛灰中，粒徑d=40～50μm的灰粒含碳量最高，d>70μm灰粒的飛灰含碳量則比較低。d=40～50μm的灰粒多為分離器分離不下來(lái)而一次通過(guò)分離器的灰粒，與煤粉爐中的灰粒直徑為一個(gè)數(shù)量級(jí)，其含碳量與爐膛溫度有很大關(guān)系，在確保SO2及NOx排放指標(biāo)合理的前提下，適當(dāng)提高床溫是降低飛灰含碳量的有效措施，將控制床溫由試運(yùn)初的860℃提高到900℃。

2.2.2 降低供電煤耗

機(jī)組試運(yùn)初期，其供電煤耗較大，且明顯高于同級(jí)別的煤粉爐，經(jīng)一系列措施采取后供電煤耗有所降低。其主要措施有以下幾點(diǎn)：（1）機(jī)組低負(fù)荷時(shí)采用滑壓運(yùn)行方式：因循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組運(yùn)行調(diào)峰能力強(qiáng)，機(jī)組經(jīng)常在低負(fù)荷運(yùn)行，采用滑壓運(yùn)行即可降低節(jié)流損失，又可降低給水泵電耗，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得到提高；（2）煤質(zhì)：在煤源緊張的情況下，盡可能的保證煤質(zhì)穩(wěn)定，保持鍋爐燃燒的穩(wěn)定性，另外保證細(xì)碎機(jī)的可靠運(yùn)行，使煤粒粒徑級(jí)配在合理要求內(nèi)；（3）經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)：積極對(duì)機(jī)組進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋找提高經(jīng)濟(jì)性的措施，另外對(duì)機(jī)組做最大出力試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)機(jī)組出力進(jìn)行擴(kuò)容，由3.5MW擴(kuò)容為4MW，機(jī)組的出力得到有效提高。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)燃燒這一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，通過(guò)對(duì)燃燒的理論研究和大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，針對(duì)每一問(wèn)題、每一環(huán)節(jié)，從設(shè)備改造和運(yùn)行調(diào)整兩方面積極探索解決方法，使我們較準(zhǔn)確地把握了爐內(nèi)燃燒工況，較精確地對(duì)燃燒進(jìn)行了調(diào)整，既提高了運(yùn)行水平，又保證了循環(huán)流化床鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在國(guó)內(nèi)同類型機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)中達(dá)到領(lǐng)先水平，4#鍋爐熱效率由試運(yùn)前的90%提高到目前的93.2%。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮俊凱.循環(huán)流化床燃燒鍋爐正常運(yùn)行的規(guī)律[J].能源信息與研究.2000，16（1）.

[2]岑可法等.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行[M].北京：中國(guó)電力出版社.1998.

[3]呂俊復(fù)，張建勝，岳光溪.循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行與檢修[M].中國(guó)水利水電出版社.endprint