1、循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施循环流化床若干技术问题的探讨与改进措施1 我国循环流化床锅炉的发展概况1.1 普及 CFBC 锅炉的原因作为一个发展中国家，如何解决煤炭燃烧设备降低NOxSO2 大气污染物排放、改善环保减轻温室效应、低成本的设备投资、提高能源利用效率、便于劣质煤综合利用、尽量处理固体垃圾燃料之间所存在的矛盾，成为煤炭燃烧和综合利用设备发展和应用的关键所在。在这样的客观现实情况下，CFBC 锅炉的普遍运用就成为多数用户的首选燃烧设备，较好地解决了上述矛盾。1.2 对我国 CFBC 锅炉的发展现状的看法最近几年，国内 CFBC 锅炉的容量和普及程度呈阶梯状异常快速发展，很多并
2、不成熟甚至是试验性的技术，也被直接盲目引进国内，带来了许多问题，尤其是大中型 CFBC 锅炉，需要的技术改进太多。CFBC 有许多理论和实践问题需要进一步研究和完善。我国CFBC 研发水平与发达国家相比，差距不小，引进技术的消化还不十分透彻。专业理论研究、技术应用领域、管理机构、设备安装制造、成套设计和试验调试之间的协作也存在不少弊病。我们认为，国内 CFBC 技术的发展过于急躁，容量直接由十二年前的 75t/h 迅速发展到现在的引进 1025t/hCFBC 电站锅炉，生产研制周期太短，这其中的缺憾是在所难免的。2 CFBC 锅炉的优点CFBC 锅炉的很多独特的优点，是传统锅炉技术所无法实现的
3、。正是由于这些技术优点，使流化床锅炉得以快速发展和广泛应用。作者认为，流化床首先应当被肯定的优点有十项，今后也应当在这些方面多挖掘潜力，进一步提高其应用实效。流化床低温燃烧技术实现了燃烧过程高效脱硫、脱硝2.2 燃料的适应范围广泛，甚至可以燃烧一切具有发热量的可破碎固体燃料。2.3 排出的灰渣活性较好，有利于灰渣的综合利用方便与颗粒直接接触的受热面，具有很高的传热系数，受热面布置灵活流化床的负荷调节范围很大，非常适应于电网调峰小型的 CFB 可以实现较长时间的压火热备用整台锅炉机组的锅炉岛系统布局简单，不需要十分庞杂的燃料制备系统在充分注意环保指标的前提下，设备综合性一次投资较少2.9 运行操
4、作简便，辅助机械故障率较低2.10 热效率和燃烧效率较高3 我国 CFBC 锅炉在实际应用中所存在的缺点由于 CFBC 锅炉的特殊发展背景，其技术方面必然存在较多的困难和问题需要进一步克服和解决。根据我们的经验，目前国产 CFBC 锅炉至少有以下十个方面的明显缺点。锅炉受热面磨损严重由于受到固体颗粒强烈的摩擦，使受热面磨损严重，成为发展流化床锅炉大型化的首要困难。由于严重的磨损，甚至使一些流化床用户的连续运行时间很难突破一、两个月，比如西山煤电集团 CFBC 改造以前就是如此。分离器料腿下方的返料器返料故障时有发生，影响返料系统物料循环效果点火过程的操作比较繁琐，考虑因素较多冷渣器的排渣状态直
5、接影响流化床的运行可靠性风机厂用电率较高容易发生堵煤和床温不均匀故障CFBC 锅炉对燃料的水分、颗粒度以及燃料的流动性十分敏感，普遍存在落煤管、煤仓给煤斗、碎煤设施、给煤机本身的堵塞和泄漏。由于播煤风、二次风设计不尽合理，造成床温的偏差过大甚至局部结焦。3.7 CFBC 料层及炉膛温度对燃料的颗粒尺寸及其宽筛分的比例分布十分敏感当运行料层颗粒偏细时，炉膛内的各部灰浓度显著增加，反映在炉膛压力上会非常高。观察和测量到的热态最大炉膛中部压力高达 780850Pa，这样的情况下，给返料系统造成了很高的负担，会出现 518 分钟为周期的炉膛悬空部分脉动式悬浮燃烧，甚至使得空间温度高达 10501170
6、，严重时掉焦块压死床料造成紧急停炉；或者在返料系统内部构成结焦环境，产生疏松的焦快。根据我们多年来的观察，细料床一般温度偏低，点火困难且容易灭火，低温结焦倾向明显；而粗大颗粒料层又容易温度偏高，高温结焦倾向明显。3.8 烟气中携带的飞灰可燃物含量普遍较高密封问题需要很好地解决，尤其是高风压和过渡烟道的对接部分3.10 流化床烟风道爆破的隐患明显存在。由于受低温燃烧的传统概念影响，绝大多数 CFBC 锅炉制造厂、用户和设计单位没有充分意识到锅炉的瓦斯防爆问题。启动过程中控制不好时，容易出现爆燃该现象引起炉膛温度急剧上升，汽温严重升高。双炉膛结构的 CFB 在单侧发生爆燃时，还造成汽温严重偏差，最高时可达65120。3.12 与常规锅炉运行相比较，CFB 锅炉运行周期相对较短关于 CFBC 锅炉设备缺陷和运行故障的的解决方案这些年来，我们对多台流化床锅炉实施了成功的技术改造，基本解决了这些锅炉的关键燃烧有关的技术问题，下面简要归纳内容可供有关技术人员参考。4.1 给煤机落煤管增加输煤风：在每台给煤机下方落煤管上适当部位增加小角度倾斜的导流式“输煤风” 管，其管径和风源压力温度根据流化床给煤
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