循环流化床锅炉燃烧优化调整

1、循环流化床锅炉燃烧优化调整摘要：循环流化床锅炉(CFB)是近十几年来迅速发展起来的一种高效低污染 清洁燃烧技术。在新疆油田生产中，循环流化床锅炉已经开始作为一种油田注汽 用锅炉在大范围普及。本文根据新疆油田生产中使用的太原锅炉厂生产的130t/h 循环流化床锅炉，分析了循环流化床锅炉的燃烧优化调整方法，旨在锅炉正常运 行时能够对燃烧参数进行更进一步的优化调整，以达到更令人满意的燃烧效果。关键词：循环流化床锅炉；优化调整；燃烧；温度控制引言：新疆地区具有丰富的煤炭资源，循环流化床锅炉具有优越的燃烧稳定 性和燃料适应性，使用范围非常广泛。特别是在目前新疆稠油开采过程中，已经 开始逐步使用燃煤锅炉来

2、进行蒸汽生产。循环流化床锅炉的燃烧温度相对较低， 可以有效降低NOX等污染物排放，满足了目前日益增长的环保需求，成为了目前 使用的主要设备之一。循环流化床锅炉的燃烧温度直接关系到了污染物排放、燃 烧平衡、能效利用率等一系列指标，因此优化燃烧调整、提高锅炉燃烧经济性是 循环流化床锅炉燃烧技术所必须解决的问题。1影响锅炉燃烧的因素分析1.1燃料粒径分布的影响CFB锅炉对燃料粒径分布要求很高，合理的粒径分布是锅炉燃烧安全稳定和 经济的重要保证。一般来说，细颗粒在炉内能优先燃烧，能提供锅炉燃烧所需的 起始热量；粗颗粒在炉内持续燃烧，能提供锅炉燃烧所需的延续热量。燃料粒径 对锅炉的影响有以下几点。若燃料

3、粒径偏大时，锅炉流化所需一次风量相应增大，细颗粒逃逸出 炉内的几率增高，锅炉飞灰含碳量相应上升，炉内燃烧温度偏低；若燃料粒径偏小时，在相同的流化风下锅炉燃烧床层上移，床温升高， 锅炉排烟温度也相应上升；（3）燃料粒径过粗还会影响到锅炉流化和排渣，过粗的粒径使流化变差， 锅炉长期运行时易造成结焦。1.2风量（氧量）的影响风量调整能直接地改善风、煤、灰的混合程度，影响锅炉燃烧状态，是锅炉 床温调整的主要手段之一。风量调整的主要影响是：1.当锅炉风量较低时，会降低锅炉内的含氧量与床层的流化程度，减弱锅炉燃 烧强度，但低风量同时容易引起锅炉床层结焦，从而造成生产事故。2.当锅炉风量较高时，锅炉内含氧量

4、升高，燃烧强度增大，床温增高，同时因 为风量增大也会导致石灰石、细颗粒燃料过早脱离床层，减弱反应效果。1.3分离器分离效率及返料量控制的影响循环流化床锅炉较多采用旋风分离器进行返料分离。目前分离器的直径普遍 在6.5m-9m之间。影响分离效率的主要因素包括切向进口烟气流速、烟气温度和 粘度、灰粒径、进口灰浓度以及分离器自身的结构尺寸等等。实际运行中返料量 的控制对炉内灰浓度及灰平衡的建立具有相当重要的作用，也是维持热循环回正 常的重要保障。返料风量过小将引起炉内灰浓度偏低，返料不畅，导致炉床温度 偏高；返料风量过大将造成返料风沿立管反窜至分离器下部，从而破坏分离器内 气固两相流复杂的径向速度分

5、布，破坏符合高效分离效率的流场。1.4煤质的影响煤质的变化是CFB锅炉燃烧调整的首要研究对象。发热量的高低、挥发份的 大小、水份、灰份及含硫量的变化都会在不同程度上对锅炉燃烧带来影响。（1）当燃料发热量改变时，床内热平衡的改变将影响床温，同时还影响密 相区燃烧份额。燃料发热量越高，理论燃烧温度也越高，对给定的床层受热面积 和密相区燃烧份额，床温越高；（2）燃料挥发份越高，锅炉炉膛出口温度越高。固定碳与挥发份之比是影 响锅炉燃烧效率的重要因素；（3）灰份越高时，燃烧所需煤量越大，对分离和返料来说，灰份越大，飞 灰份额越大，分离效率也就越低。2循环流化床锅炉燃烧优化调整2.1燃煤粒径分布的调整循环

6、流化床锅炉对燃煤粒径要求视煤种会有所不同，但普遍会要求低挥发份 的煤粒径偏小一些，高挥发份的煤粒径应偏大一些。因为高挥发份的燃煤在炉内 燃烧时更容易爆裂而裂解成细的颗粒，且相对更容易燃烬。在床温偏高时可以略 微增大燃煤粒径，通过延缓燃煤热量释放时间的手段进行调控。2.2风量的调整提高锅炉的总风量能提高燃烧效率，但总风量提高到一定的程度，燃烧效率 会呈下降的趋势，经验来说，炉膛出口氧量控制在4%6%，锅炉燃烧效率较高。 在总风量过大时，还可能会发生床压过高导致返料不畅的现象，因此在调整时风 量应尽量保持在略高于流化风量即可。2.3 一、二次风比例的调整一、二次风比例的调整对床温控制以及燃料燃烧状

7、况的控制非常关键。一、 二次风的调整应针对锅炉入炉煤粒径、床温及炉内不可燃颗粒物数量而进行。一 次风在维系床料流化的基础上，挥发份高、发热量高的煤，应适当提高一次风量， 降低二次风量。反之，挥发份低、发热量低的煤，应适当降低一次风量，提高二 次风量，同时保持较高的床温水平，由此才可以获得较为合适的床温区间。2.4运行料层及浓度的调整循环流化床锅炉运行时调整料层（床压）主要通过排渣来实现。运行中控制 床压高低主要参考以下几个控制指标：1.锅炉炉床内循环倍率高时，可适当降低床压运行；2.锅炉使用的燃煤挥发份低，发热量高时，可维持较高的床压运行；3.锅炉使用的燃煤粒径细时，可适当降低一次风量，维持略

8、低床压。2.5分离器的分离效率与返料量的控制与调整在运行中，分离器的分离效率一般是固定的难以调整，通过调整一、二次风， 调整烟气流速可改变分离效率，这要分析烟气中灰粒径大小，一般烟气灰粒径小 于400 um时，分离器是难以分离的。在锅炉停炉检修时，要检查分离器的状况 是否完好，特别是在立管中有无结块、堵塞的情况，如有损坏，应严格按图纸尺 寸要求进行修复。锅炉返料量可通过返料风调整，但调整返料风时应仔细观察返 料风压与床压之比，若二者比值过小，则有可能发生返料不畅甚至是塌灰的情况， 严重危及锅炉安全运行。结束语综上所述，在循环流化床锅炉燃烧调整中，床温、风量、燃料粒径和床层高 度、返料量是几个最为重要的指标，实际上，循环流化床锅炉的调试核心是通过 调试，能正确建立良好的热循环回路，而燃烧调整的核心是通过调整维持良好的 热循环回路。本文通过对于循环流化床锅炉燃烧优化调整问题的研究，能够优化 锅炉运行工况，确保锅炉安全、经济运行；降低锅炉飞灰含碳