CFB锅炉掺烧煤矸石燃烧调整探讨

1、CFB 锅炉掺烧煤矸石燃烧调整探讨循环流化床（简称CFB）锅炉具有优良的环保性能，调峰能 力强，燃料适应性也很广，不仅可以燃用烟煤等优质煤种，而且 可燃用发热量较低的各种劣质燃料、煤矸石等。因此，在当前煤 炭紧张、价格暴涨的情况下，循环流化床锅炉充分发挥其自身优 势，不仅能够实现国家提倡的资源综合利用、环保、节能减排， 还缓解了企业高价格采购煤炭的压力，最大限度的降低企业的发 电成本。由于燃用煤矸石等劣质煤，势必增加锅炉的磨损，为减 少炉内磨损，提高机组的运行可靠性、经济性，对入炉煤的颗粒 度、一、二次风的配比、床温、床压的调整控制至关重要。叶县蓝光电厂#1 机组简介 叶县蓝光环保发电有限公司

2、成立于 2002 年 3 月 12 日，是我国知名上市企业武汉凯迪电力股份有限公司的全资子公司， #1 机组是原国家计委批复的 135mW 循环流化床锅炉机组国产 化示范。采用我国自行研制开发的循环流化床洁净煤燃烧技术， 是集煤矸石综合利用、环保、发电为一体的高科技环保电厂。锅炉主要设计参数过热蒸汽最大连续蒸发量（B-MCR）： 440t/h；出口汽压：13.7MPa；出口温度：540C。；再热蒸汽 蒸汽流 量：360.8t/h；进口压力：2.64MPa；出口压力：2.445MPa；进口 温度： 330.2C ；出口温度： 540C ；给水温度： 252.1C ；排烟温 度： 135C ；锅炉

3、效率：（以低位发热量计）： 90。煤种特性锅炉主要是燃用平煤集团八矿中煤和八矿煤矸石混烧，混合 比例为八矿中煤：八矿煤矸石=2： 3。掺烧煤矸石时的燃烧特性CFB 锅炉的燃烧是在流化状态下完成的，大量的高温物料在 炉内处于流化沸腾状态，当燃煤进入炉内后，立即与高温物料碰 撞混合，经过加热、着火阶段、燃尽阶段三个过程，将燃煤着火 燃烧。在这三个阶段，其燃烧配风、床温、床压的调整，直接影 响锅炉的燃烧经济性。在掺烧煤矸石时，因发热量较低，灰份大， 而且在破碎机调整不好时，其煤的颗粒度较大，按原设计要求 a=1.2控制氧量，煤很难着火燃烧，机组负荷跟踪不上。因此， 实际运行时燃烧所需要的风量远远大于

4、设计风量，在一次风量及 氧量的调整控制上，一般都根据床温及主汽压力来调整。当增加 一定的煤量时，必须增加一定的一、二次风量，风量跟随煤量变 动。一次风量要增加到整个炉内物料及燃煤混合物充分流化，二 次风量要增加到炉内物料混合物前后完全穿透、横向扰动完全， 这样才能满足煤燃烧所需要的风量。掺燃煤矸石时容易出现的问题CFB 锅炉冷渣器若设计不好，锅炉排渣困难，造成床压高， 风机电耗增大，厂用电率高，而且飞灰含碳量及底渣含碳量很高， 机组的标准煤耗也很高；因燃用煤质灰分较大，电除尘及输灰系 统维护不好时，很容易造成电除尘各种故障，一系列的问题都将 影响整个机组的经济运行。蓝光电厂在初始掺烧煤矸石时，

5、要求控制入炉煤发热量在 2 700 大卡3 000 大卡，但在实际过程中，因采购原煤发热量不 高、配煤经验不足及煤场与值长协调不当等问题，往往将入炉煤 发热量调整在2 500大卡左右，甚至更低，这就给锅炉燃烧带来 了很大困难。首先是锅炉用煤量较大，给煤机故障率较高；渣量 大，锅炉排渣困难，仅仅依靠滚筒冷渣器排渣仍不能解决床压高 的情况，机组负荷被迫下降，只能直接排红渣，底渣含碳量增加， 底渣含碳量增加，造成锅炉大量的热损失，锅炉效率降低；床压 高，为了保证正常流化，增加了风机的电耗；因煤质灰分大，造 成飞灰量增加，往往超过了电除尘的设计除尘能力，电除尘故障 率较高。因此，掺烧煤矸石时，如果配比

6、失调、锅炉调整不当， 会带来一系列的联锁问题。经过实践证明，锅炉的风量调整、床压的控制、煤矸石的适 当配比是相互关联相互影响的，在这几个环节上把握好，机组才 能经济运行。参数调整与优化运行4.1 氧量的调整氧量一般通过二次风进行调整的，实际运行时通过一、二次 风相互调配共同调整氧量值。正常情况下，因煤矸石的煤种比重 较大，进入炉内后一般在密相区内燃烧份额较多，所以，为了保 证充分燃烧，炉内的中、下二次风量尽量加大。因为 CFB 锅炉炉 内是分级燃烧，在稀相区虽燃烧份额少，为了物料混合物完全穿 透、横向扰动完全，上二次风也应增大。经过实践摸索，在机组 负荷70mW90 mW时，烟道侧氧量一般控制

7、在4%5%为最佳， 在90 mW135 mW时，烟道侧氧量一般控制在6%8%为最佳。 在上述负荷段下，如果氧量不能保证，二次风不能满足时，应尽 量增大一次风量。床压的调整床压的控制范围在6kPa8kPa,床压过高或过低对锅炉燃烧 均有危害。但掺烧煤矸石时，床压应控制在7kPa10kPa,因若 床压过低时，其炉内的物料稀薄，物料浓度小，而进入炉内的燃 煤因其发热量较低，相应的其进入煤量较多，其煤的浓度较大， 物料与燃煤混合不好，容易造成流化不好，燃烧不良，锅炉容易 结焦；反之，若床压过高时，不仅造成了流化不良，还会增加相 应的一次风量来满足炉内物料流化，风机电耗增加。而且炉内的 物料浓度过大，掩

8、盖了燃煤的燃烧，将使燃烧不充分，主汽压力 下降。而且若床压过高时，在遇上冷渣器故障或排渣口堵塞时， 床压会迅速增高，威胁机组安全经济运行。配煤的调整煤矸石的发热量一般在 1 500 大卡1 800 大卡左右，有的 甚至更低。原煤的发热量一般在4 500大卡左右，具体根据入场 煤的煤质化验分析结果。在配比煤矸石时，要综合考虑，否则， 如果发热量过低，则锅炉燃烧很困难，会带来一系列的问题，发 热量高于3 000大卡时，机组达不到资源综合利用的条件，因此， 控制入炉煤发热量尽量在 2 700 大卡3 000 大卡之间为最佳。 具体操作是根据输煤系统的两个筒仓下的环式给煤机进行调整， 正常情况下，机组

9、带满负荷时，如果发热量在2 900大卡左右时， 锅炉用煤量应在120t左右，运行当中如发现用煤量增大或减少， 应及时的调整原煤与煤矸石的配煤比例，最终将入炉煤的发热量 控制在 2 700 大卡3 000 大卡之间。4.4 加强对冷渣器与输渣系统的维护，减少排高温红渣对锅炉的 4个冷渣器与输渣系统加强维护与保养，其检修工 作尽量安排在夜间低负荷时的情况下进行，以保证其它的冷渣器 能够满足排渣的需要，尽量避免直接排红渣，以避免造成大量的 热量损失及煤耗增加。取得成就经过精心调整，优化运行方式，蓝光电厂各种经济指标大幅 度提高。首先，飞灰含碳量大幅度降低，飞灰含碳量由原来的 8% 下降到 2%；通过对床压适当的控制及输渣系统的合理维护，并且 在低负荷时，分别停止一台一次风机、二次风机、吸风机的运行， 厂用电率在原来的基础上也大大降低；因减少了直接排红渣，底 渣含碳量也大为降低，由原来的 3%降为 1.8%，机组的煤耗大大 降低。经过实践摸索，在经济调整、优化运行上取得宝贵经验， 连续两年在全国135mW循环流化床机组