循环流化床锅炉床温控制过程分析

科技展望 2015/27

循环流化床锅炉床温控制过程分析

马晋鹏

（太原锅炉集团有限公司，山西　太原　030021）

【摘　要】流化床床层温度是影响锅炉正常运行的重要因素之一，对床温控制进行优化可促进锅炉运行效率的提升。锅炉床温控制过程具有一定的复杂性，应分析可能对床温造成影响的因素，进而对锅炉床温实行有效控制。本文主要围绕流化床锅炉床温控制过程进行分析。

【关键词】循环流化床锅炉　床温控制　优化

1循环流化床锅炉床温控制的意义

目前我国大部分的循环流化床锅炉，其流化床温都控制在800－950℃的范围以内，控制这一床温范围主要有两方面的原因，首先，该床温低于我国大部分煤质的结焦温度，可以有效避免炉床结焦问题；其次，该床温是石灰石脱硫剂发生化学反应的最适宜温度，可以最大效率的发挥脱硫剂的脱硫能力。所以将锅炉床温控制在一定范围内有着十分重要的意义，下面以床温过高与过低两种情况产生的后果，分析床温控制的意义。

1.1床温过高的后果如果温度过高，偏离脱硫剂发生化学反应时的最适宜温度，将降低脱硫的效果，同时床温高于燃料的结焦温度范围，将会在炉膛内出现燃料高温结焦的问题，而结焦的处理具有一定难度，一般情况下只能停炉，然后进行人工敲除。与此同时，如果锅炉出口蒸汽的温度过高，也会使后继设备的运行受到影响。

1.2床温过低的后果

如果床温过低，不利于脱硫剂进行脱硫；如果炉膛内的温度小于燃料的着火点，也不利于燃料充分燃烧，会导致锅炉效率降低，浪费能源，甚至可能会导致锅炉熄火。

2循环流化床锅炉床温控制技术

2.1给煤量与床温

给煤量的多少会对床温产生直接的影响，同时给煤量对床温带来的影响存在一定的滞后性，因而使床温调节的难度增加。在锅炉启动过程中，燃料颗粒投入以后并不能及时着火，再加上炉膛里的床料储量十分大，所以开始投煤升负荷的时候，并不能使床温有效地升高，而是存在一定的延时。而这个滞后时间十分长，低负荷运行时，滞后时间甚至超过20分钟，高负荷运行时，滞后时间也会超过一分钟，也就是说进行初投入燃料的时候，20分钟以后才能使床温升高，这个过程中甚至会存在床温下降的问题。在此过程中，假如进行连续的燃料投入，可能会使得床料中积存过多的可燃物积，达到着火点后出现爆燃现象，床温急剧升高同时无法进行控制。因而给煤量对床温有着直接影响，在运行中必须密切关注。

2.2氧量与床温

氧量变化可对炉内燃烧工况进行反映，其可以看作床温调节的重要根据，同时它的滞后性小于给煤调节床温的滞后性，可有效地反映给煤调节趋势，一般情况下，如果保持给风不变，发现含氧量有所降低，证明这个时间给煤过大，可能会导致缺氧燃烧而降低床温，应使给煤减少而稳定床温；相反情况，则说明给煤过少，应增加给煤量。如果保持给煤量不变，发现含氧量有所降低，说明送风过少，应加大送风量，保证燃料充分燃烧而保持床温。相反情况，则说明送风过大，应减少送风量。

2.3点火过程中床温调节

点火过程是循环流化床锅炉运行中的一个薄弱环节，一般情况下，设计床温超过600℃的时候，才可以进行投煤操作。这是因为刚点火时床温较低，投入燃料后，颗粒达到着火点的时间非常长，假如连续投煤可能会使得床上可燃物浓度增加，床

温不但不能上升反而会下降，如果着火燃烧又可能会导致爆燃进而使得床温急剧上升，因而在开始投煤的时候，应在投入一定量的煤后，停止煤的投放，等到燃烧一定时间，床温出现上涨趋势时，确定了煤已经着火后再进行给煤的继续投入，以防可燃物出现过多积存，引起爆燃。在点火过程中，可进行此方法的反复操作以床温可以稳步上升。

2.4一、二次风配比对床温的影响

循环流化床锅炉燃烧的一次风必须穿过床层底部进入炉膛，而二次风则经过炉膛下部密相区的上边界进入。一次风能够对流化及炉膛温度进行调整，二次风则主要用于控制总风量，起到助燃的作用，提供燃料充分燃烧的所需风量，控制炉膛温度在有效的波动范围之内；在一次风满足流化和炉膛温度的基础上，如果总风量不足，可逐渐开启二次风门。循环流化床锅炉增加负荷的时候，应当先加风量后加煤，减负荷也是先减风再减煤，按次序少量多次地交替进行，避免床温发生较大的波动。

2.5锅炉分离器效率对床温的影响

分离器是循环流化床锅炉分离循环物料的重要设备，其作用是利用离心力原理将颗粒从烟气中分离捕集出来，经回送装置和回料管完成物科的循环过程。如果分离器效率偏低，颗粒将不能从烟气中有效的分离出来，这会使大量颗粒不经循环而一次通过尾部烟道，这样不但降低燃料利用率和锅炉效率，而且大量颗粒还会磨损尾部受热面，减少尾部受热面的使用寿命。

2.6锅炉料层厚度对床温的影响

一般情况下，料层越厚，储热值越高，对于锅炉带负荷性能与降低灰渣含碳量方面都有积极的影响。料层厚度会受到煤种因素的直接影响，对于发热量较高、挥发份与灰份较少的煤种，其料层厚度就要控制在一定的范围内，不宜过厚，因为在燃烧这一类煤的时候床温一般都会较高，为了带负荷以及安全起见，应保持料层厚度具有一定的下限值。

2.7停炉后的床温控制

循环流化床锅炉的床温不但要在锅炉启动和运行过程中控制，而且停炉后的炉内温度也要加以控制，如若不然，就可能会导致锅炉再次启动时出现启动困难的后果。停炉后床温控制的正常顺序：先停止输送燃料，待床温下降到一定程度后，停止送风，同时关闭引风机及相关设备。值得注意的是，压火前的床温不应太高，床温过高会引起结渣，同时要确保停炉前炉内的燃料应基本燃烧完毕，使燃料得到最大限度的利用。

3结语

循环流化床锅炉的床层温度是锅炉系统控制的一项重要的参数，为了保证锅炉的正常稳定运行，必须对循环流化床锅炉床温进行控制，相关人员应熟练掌握可能会对床温带来影响的因素，进而采取相关的控制措施，有效地确保锅炉系统温控方式的准确性与稳定性，为循环流化床锅炉床温控制提供有力的保证。

参考文献：

[1]崔大伟.循环流化床锅炉床温控制策略优化[D].太原:山西大学,2010.

[2]石舒健.循环流化床锅炉床温控制的应用研究[D].北京:华北电力大学,2011.

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