浅谈循环流化床锅炉经济运行.pdf

第42卷第1期
化T.技术与开发
Vol 42 N
2013年1月
Technology Development of Chemical Industry
Jan.2013
浅谈循环流化床锅炉经济运行
施勇,魏益超,张欣,赵月东
(兖矿鲁南化℃有限公司,山东滕州277527)
摘要:通过对UG2609.8-M2型循环流化床锅炉的运行数据进行分析,调整燃烧工况控制,防磨,减少非事故
停车,控制飞灰可燃物等,提高锅炉热效卒和延长锅炉的运行周期。并且总结优化运行经验,充分发挥循环流化床
锅炉的优势。
关键词:循环流化床锅炉;防磨;飞灰可燃物;经济运行
中图分类号:TK22
文献标识码:B
文章编号:1671-902013)01-0050-04
流化床燃烧技术从20世纪70年代在西方工业45kg?h,启动燃烧器雾化方式均为蒸气雾化,配用
发达国家诞生至今,已得到了迅速发展。在我国循高能电子点火器,燃料用0#轻柴油。锅炉主要参数
环流床锅炉投人运行也有20年的时间,循环流化床见表1。
技术(CFB)的环保性和可靠性受到了越来越多的
表1锅炉主要参数
关注和重视。目前已投运的高参数循环流化床得到
数值备注
了较快的发展和普及。经过不断的经验交流和总结,
过热蒸汽流量?h
已基本能保证大型循环流化床锅炉运行的安全性
过热蒸汽温度/℃
过热蒸汽压力/MPa
9.8
且连续运行天数可达95d以上。但在运行经济性方
锅炉效率/%
设计值
面却不容乐观,如飞灰可燃物,磨损,非计刘停炉,燃
次热空气温度/C
烧效率等,分析和研究循环流化床锅炉的运行调
次热空气温度/℃C
167
整和优化运行方式,对提高循环流化床锅炉的运行
排烟温度/℃
<150
可靠性和可利用率有着重要的现实指导意义。
2影响循环流化床锅炉运行经济性的
1循环流化床锅炉概况
原因
兖矿鲁南化工有限公司UG-26098-M2型循环2.1锅炉受热面的磨损
流化床锅炉主要由炉膛、高温旋风分离器、回料阀2.1.1炉膛水冷壁的磨损
和尾部对流烟道组成。燃烧室(炉膛)蒸发受热面
炉膛水冷壁的磨损包括过渡区和稀相区范围,
采用膜式水冷壁,布风装置采用水冷布风板,大直产生的原因主要有:(1)炉煤粒径级配不合理,煤灰
径钟罩式风帽,燃烧室内布置4片屏式二级过热器分高,煤中掺杂矸石、石块及铁块等,使床料偏粗;
和3片屏式水冷屏:高温绝热旋风分离器布置在燃(2)一次风量偏大,末料的过渡区上移,导致磨损加
烧室与尾部对流烟道之间,其回料腿下布置一个L剧:3鳍片局部突起物料冲磨鳍片和水冷壁管,
型回料:尾部对流烟道内布置三级过热器、一级过导致水冷壁磨损;(4)水冷壁焊缝未打磨平整、导致
热器、省煤器、上下空气预热器。
次风由各自水冷壁磨损;(5)水冷壁上有销钉钢筋等突起物,
的风机单独供风。一次风由炉膛两侧经布风板给导致水冷壁磨损等。
入;二次风于炉膛密相区以上、下二次风箱分26个
般地,物料对管壁的蘑损速率与其速度、浓度
口给入;给煤密封风、送煤风、播煤风来均取自
及粒度关系为
次冷风。循环流化床锅炉启动釆用床下启动燃烧器
E=KWDU
点火启动方式,床下油枪共2只,设计单支最大出力式中:E一磨损速率,μ?(100)
作者简介:施勇(1983-),男,汉族,大学本科学历,助理工程师,从事循环流化床锅炉工作5年
收稿日期:2012-10-30
学魚w. xiicetllt.eom
第1期
施勇等:浅谈260h循环流化床锅炉经济运行
k一-比例系数;
够时间而燃尽。在上述范以外的粗粒子,只能在
物料速度,m·s
密相区翻腾,时间过长(10~30min)会导致石墨化,
aー-速度指数,通常取3~3.5
反应活性下降而“失活”;而d<0.09mm的细粒子
D一物料粒度,mm
大部分以飞灰形式一次经过分离器而离开锅炉,由
U物料浓度,kg?(m
于停留时间短,飞灰含碳量也会高。因此,必须根据
2.12对流尾部烟道的磨损
该煤质的成灰特性,调整人炉煤的粒度级配,尽量减
这部分主要是高速烟气以一定的角度冲刷烟道少粒径偏大或偏小的床料,其中,控制人炉媒中d
的过热器、省煤器、空气预热器,受到飞灰冲刷时,表0.2mm粒子的份额对降低飞灰含碳量尤为重要。
面会产生微小的塑性变形和裂纹,长时间大量高速2.3飞灰可燃物浓度
撞击逐渐变形脱落进而导致磨损。
飞灰可燃物是循环流化床锅炉的主要性能指
2.,2煤粒粒径级配比
之一,循环流化床锅炉的飞灰中,粒径d=40-50um
煤粒度过大,煤粒表面易石墨化,造成煤粒不能的灰粒含碳量最高,d>70ルm灰粒的飞灰含碳量
破碎与燃尽,大量大颗粒床料积赞,床料粒度增大,则比较低。d=40~50um的灰粒多为分离器分离不
为保证床料的流化必增加一次风量,造成燃烧上移;下来而一次通过分离器的灰粒。
煤粒度过小,大量细颗粒来不及燃烧就被流化风吹2,4给煤系统
起,在稀相区燃烧造成稀相区燃烧份额增加,具体
由于现场安装施工质量差而未达到工艺要求
如图1所示
其原因有:(1)给煤机出料口与炉膛入口的垂直高
度不够,造成给煤下落时重力偏小和给煤输送夹角
B
砂状的
喷涌的
较大而堵煤;(2)由于下煤口截面较小,易造成给煤
在煤仓下部的短节和小煤斗内蓬煤;(3)密封风量
松动
不足
3技改措施
0.5
3.1改善防磨措施
有粘性的
3.1.水冷壁防磨
锅炉运行初期,在密相区浇注料耐磨材料以上
5m处的炉膛四壁多处出现爆管,大量高温汽水混合
20501002005001000
物直接冲刷周围壁面。测壁厚时发现管壁已由原来
图1 Geldart的颗粒分类图
的6mm、5mm减薄至3.5mm,通过走访学习,采取了
A类颗粒:这类颗粒粒度比较细,一般为一些措施:
20~90μm,通常很易流化。
(1)对密相区以上水冷壁进行超音速低温喷涂
B类颗粒:这类颗粒具有中等粒度,粒度范围为及部分蓝泥综合防磨,采用循环流化床锅炉专用防
90~650um,具有良好的流化性能,在流体速度达到磨丝材进行喷涂,厚度0.6-0.8mm,并且喷涂区域应
临界流化速度后就会发生鼓泡现象。
用浇注料覆盖住电弧喷涂下边沿3-5cm,具体见表2。
C类颗粒:这类颗粒粒度很细,一般都小于
表2喷涂技术要求
20um,颗粒间相互作用力很大,很难流态化
喷涂部位
髙度/m
D类颗粒:这类颗粒通常具有较大的粒度和密
炉膛卫燃带以上四面墙
0.5~1.5
度,并且在流化状态时颗粒混合性能较差。大多数
四角加高(每角20根管)
0.5
炉膛出口烟窗
沿浇注料問围0.m宽
循环流化床锅炉内的床料和燃料均属于D类颗粒。
炉膛水冷壁对接焊缝
0.5
循环流床锅炉的床料内循环及外循环方式中,参与
炉膛上部门孔
沿浇注料周围0.5m宽