葉煒豪

摘 要：循環(huán)流化床（CFB）鍋爐是一種高效的鍋爐。床壓是循環(huán)流化床鍋爐的一個(gè)重要的參數(shù)。床壓的高低直觀反映的是床料的厚度，床壓越高，證明爐內(nèi)的床料越多。床壓過高對CFB鍋爐經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保指標(biāo)控制等各方面均不利。但床壓不能一味降低，過低的床壓會(huì)導(dǎo)致料層過薄，抵抗外部擾動(dòng)的能力下降，易導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。本文以廣東粵電云河發(fā)電有限公司C廠（以下簡稱云浮C廠）#6機(jī)組的300MW循環(huán)流化床鍋爐為例，探討如何合理地降低CFB鍋爐的床壓。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；降低床壓；節(jié)能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.056

1 概述

云浮C廠#6爐自2010年7月投產(chǎn)以來，通過運(yùn)行人員的耐心摸索和精心調(diào)整，其各項(xiàng)參數(shù)日趨穩(wěn)定，機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性不斷提高，但循環(huán)流化床鍋爐特有的易磨損、風(fēng)機(jī)電耗大、床溫不易控制等問題一直沒有得到徹底解決。

這些問題歸根到底是因?yàn)樵聘廠#6爐的運(yùn)行床壓控制過高。為維持循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行，需要維持一定的床壓。床壓越高，表明爐內(nèi)循環(huán)物料就越多，鍋爐的蓄熱能力就會(huì)提高，燃燒越穩(wěn)定。但是，床壓過高不利于循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行，其帶來的后果是：增加風(fēng)機(jī)電耗，從而增加廠用電率，于經(jīng)濟(jì)性不利；過多的床料造成爐內(nèi)防磨材料磨損異常加快，易發(fā)生爆管事故，于安全性不利；風(fēng)量增大，對NOX等環(huán)保指標(biāo)的排放控制不利。顯然，過于追求燃燒穩(wěn)定，云浮C廠#6爐現(xiàn)有的運(yùn)行控制床壓偏高，需要采取措施適度降低現(xiàn)有的運(yùn)行床壓。

2 采取降低床壓的措施

2.1 摻燒煤粉爐爐渣，改善爐內(nèi)床料顆粒度分布

降低循環(huán)流化床鍋爐床壓的關(guān)鍵點(diǎn)在于降低床溫。床溫是CFB鍋爐重要的參數(shù)之一，床溫直接反映了鍋爐內(nèi)各點(diǎn)的溫度分布，從而間接得知爐內(nèi)的燃燒狀況。云浮C廠#6爐水冷屏、中溫屏過、高溫屏過、高溫屏再均布置在旋風(fēng)分離器入口處附近，原本降低床溫的措施一般是通過增大一次風(fēng)量，以增加外循環(huán)物料的量，通過外循環(huán)中較細(xì)顆粒度的床料把熱量以輻射和對流換熱為主要方式傳遞至上述換熱器內(nèi)，以此降低床溫。但是盲目增大一次風(fēng)量易把細(xì)粒度床料隨煙氣吹離，剩下的大顆粒度物料越來越多，外循環(huán)的物料量會(huì)持續(xù)下降，爐膛差壓下降，造成惡性循環(huán)，治標(biāo)不治本。

因此，最根本的方法是從爐內(nèi)的物料入手。循環(huán)流化床鍋爐一般對于爐內(nèi)物料粒徑的要求是小于8mm。云浮B廠#3、#4機(jī)組是135MW煤粉爐機(jī)組，其爐渣粒徑一般小于2mm，將#3、#4爐的爐渣用于云浮C廠#6爐入爐煤的摻燒，恰好解決了爐內(nèi)物料粒徑較大的問題。根據(jù)每天入爐煤的變化，一般要求二值、三值摻燒30t的爐渣，一值摻燒20t的爐渣，遇到煤種變化較大的情況實(shí)行動(dòng)態(tài)摻燒，改變摻燒煤粉爐爐渣的比例。通過合理的摻燒，改善爐內(nèi)床料粒度的分布，增加小粒度物料的比例，使?fàn)t膛差壓增大，外循環(huán)的物料量增多，降低平均床溫后，一次風(fēng)量也能比以往更低，為降低床壓提供了必要條件。

2.2 優(yōu)化配煤

一般來說，灰分越大的煤種，其燃燒產(chǎn)物中灰分含量也越大，易使?fàn)t內(nèi)床壓持續(xù)升高，更快地達(dá)到排渣所需要的參數(shù)；而增大排渣頻次，容易將大顆粒度的床料排走，同樣達(dá)到改善爐內(nèi)顆粒度的效果，有利于降低床壓。為此，云浮C廠根據(jù)煤種的不同，通過將灰分較大的煙煤（20%以上）與灰分較小的印尼煤（5%左右）以1：1、1：2等比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)配比，使混合后配煤灰分保持在10%左右，使其燃燒產(chǎn)物顆粒度保持在合理的范圍內(nèi)。

2.3 重新制定各負(fù)荷下的目標(biāo)參數(shù)

在降低了平均床溫后，以往的目標(biāo)參數(shù)控制也要發(fā)生改變。如果維持原來的一次風(fēng)量，床壓表面上看是下降了，但是也會(huì)導(dǎo)致床溫降得很低，使鍋爐熱效率下降；汽溫偏低，汽輪機(jī)做功效率也下降。因此，有必要制定新的目標(biāo)控制參數(shù)。

云浮C廠通過不斷摸索每個(gè)負(fù)荷對應(yīng)工況下不同的一次風(fēng)量和床壓等參數(shù)，在相同負(fù)荷下，為避免引起其他參數(shù)大范圍波動(dòng)，以每次降低0.1kPa床壓為變量，最終確定現(xiàn)階段條件下各負(fù)荷下比原來能降低0.5kPa左右的床壓，形成合理的參數(shù)范圍，做成座簽表供運(yùn)行人員參考，同時(shí)規(guī)定：較低負(fù)荷下（225MW以下），排渣時(shí)須遵循“少量多次”的原則，排渣至床壓比座簽表要求的各負(fù)荷的下限值略高時(shí)停止排渣，保持床料總量不至于過低，保證燃燒穩(wěn)定。

3 降低床壓的效果

2018年下半年實(shí)行降低床壓的綜合措施以來，云浮C廠#6爐的床溫、一次風(fēng)機(jī)耗電率、引風(fēng)機(jī)耗電率、廠用電耗電率等參數(shù)均一路走低，對比2018年上下半年數(shù)據(jù)如下：

通過對比發(fā)現(xiàn)，平均床壓下降了0.56kPa，與新的目標(biāo)參數(shù)控制基本相當(dāng)，同時(shí)由于床壓降低，流化阻力下降，使一次風(fēng)量也能控制得比原來更低，能直接降低一次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的電耗。以180MW的典型工況為例，實(shí)行降低床壓措施以前，一次風(fēng)機(jī)電流在180A以上，引風(fēng)機(jī)電流130A以上；實(shí)行措施后一次風(fēng)機(jī)電流約150A，引風(fēng)機(jī)電流約105A，下降明顯。從表中數(shù)據(jù)也反映出一次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的耗電率明顯下降，廠用電率也隨之下降，節(jié)能降耗效果明顯。同時(shí)，在2018全年沒有發(fā)生四管泄漏事故，尿素用量也逐步下降，NOX排放控制達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。#6爐的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保指標(biāo)控制能力均有所提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]岑可法，倪明江等.循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行[J].北京：中國電力出版社，1998.

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