循环流化床锅炉燃烧调整

1、循环流化床锅炉燃烧调整内容摘要一、流化床燃烧特点一、流化床燃烧特点二、二、CFB锅炉燃烧过程中燃烧份额的分配锅炉燃烧过程中燃烧份额的分配三、影响燃烧的因素三、影响燃烧的因素四、煤种灰分与灰熔点对循环流化床锅炉燃烧四、煤种灰分与灰熔点对循环流化床锅炉燃烧的影响的影响五、运行期间床温的控制和调整原则五、运行期间床温的控制和调整原则 概 要 循环流化床锅炉对给煤量的控制是非常重要的。必须对燃烧过程有一个全面的了解，才能对循环流化床锅炉进行高效运行。 燃烧问题在CFB的设计和运行中占有十分重要的地位。这是因为，良好的燃烧可以保证锅炉有比较高的燃烧效率，而燃烧效率的高低，直接影响了燃料费用的多少，直接影

2、响整个的经济效益；另一方面，燃烧问题，或者说燃料在循环流化床内的热量释放规律，对受热面对的布置、脱硫效率都有直接的影响。因此，设计和运行人员都必须对循环流化床锅炉内的燃烧机理及有关影响有一个正确的理解。一一.流化床燃烧特点流化床燃烧特点 流化床燃烧又称沸腾燃烧，这种燃烧方式具有低温、强化燃烧特性。流化床中的温度一般在8501050内，这个温度比层燃、煤粉燃烧炉膛内的温度低。这个温度由煤的灰渣变形温度而决定。如果温度超过灰的变形温度，则会出现大面积结渣，流化床燃烧条件就被破坏。流化床容积热强度相当于煤粉炉的58倍、链条炉的5倍。面积热强度相当于链条炉的34倍。低温、强化燃烧的特性使流化床锅炉具有

3、对燃料适应性强、能降低污染、炉渣可综合利用等优点。 煤粒在流化床内有较长的停留时间，随炉料上下翻腾，也有横向播散的水平运动。另外还有一部分细粒子在流化床层中被气流的夹带和气泡的飞溅作用将其带到悬浮段空间，经过扬析作用，一部分较粗粒子回到床层，另一部分细粒子随烟气带出炉膛。 煤粒在流化床内的平均停留时间可用下式表示： Tm=60HsAdp/B min 式中：Hs-静止料层高度 Ad-布风板面积 p-料层堆积密度 B-燃料消耗量 从式中可以看出，当布风板面积和静止料层高度一定时，给煤量B越大（即煤的发热量越低），平均停留时间越短，灰渣中固体不完全燃烧损失越大。在相同热负荷时，燃用优质煤其发热量高，

4、给煤量小，煤粒在床内平均停留时间长。如燃用6000kj/kg的煤平均停留时间约为25min，12000 kj/kg的煤平均停留时间约为50min，24000 kj/kg的煤平均停留时间约为100min。 按照传统理论，时间、温度和湍流度是组织良好燃烧过程的必要条件。 送入流化床中的煤颗粒将依次经历干燥和加热、挥发份析出和燃烧、膨胀和一次破碎、焦炭燃烧和二次破碎、磨损等过程。由于燃料量只占床料重量的极小部分，大约1%3%，因此当新鲜煤颗粒进入炉膛后，立即被不可燃的大量高温物料所包围并迅速加热至接近床温。这时影响加热速率的因素之一就是煤颗粒的粒度。粒度大，加热速率低，时间长。 从前面的燃烧理论的分

5、析中可以看出，循环流化床锅炉的燃烧问题是十分复杂的。对于不同的煤种，其热量释放规律曲线是不同的。 对于低挥发份的难燃煤种，在炉膛下部的燃烧份额比较大，热量释放多，因此需要较高比例的一次风来提供一定的氧气并将释放出来的热量带到炉膛上部； 对于高挥发份的煤种，相对来说在炉膛中、上部的热量释放较多，因此需要较高比例的二次风来补充燃料燃尽所需的氧量。可以说，一、二次风的分配比例是与炉膛上部和下部的燃烧份额分配相对应的。燃烧过程中影响燃烧份额的分配因素燃烧过程中影响燃烧份额的分配因素 循环流化床锅炉热量释放规律可以用燃烧份额来表示，燃烧份额定义为在循环流化床燃烧室各个区域中燃烧释放的热量占整个系统热量释

6、放量的百分比。燃烧份额分布是床内流动和燃烧的宏观表现。 燃烧份额的分配取决于燃料粒度分布、燃料挥发份含量、循环床内物料浓度分布及一、二次风比例。影响燃烧的因素 影响循环流化床锅炉燃烧的因素很多，主要有燃煤特性，燃煤宽筛分粒径分布特性，料层厚度，料层的平衡程度，床温水平，物料流化状态，给煤方式，烟风道漏风，燃烧室结构，炉膛出口氧量，一、二次风配风方式，播煤风等辅助风量的控制水平，循环倍率，运行工况的稳定性，炉内空气动力场，气固两相流均匀性和炉膛结构设计合理性等因素。煤种灰分与灰熔点对循环流化床锅煤种灰分与灰熔点对循环流化床锅炉燃烧的影响炉燃烧的影响 灰分灰分 煤灰分是煤在一定温度下充分、完全灼烧

7、后，氧化物残渣所占的质量分数（即重量百分比）。煤灰分与煤的发热量密切相关，为提高煤的利用效率，必须严格控制煤产品的灰分。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。 灰熔点灰熔点煤灰是各种矿物质组成的混合物，没有一个固定的熔点，只有一个融化的范围，煤灰熔融性又称灰熔点。 灰熔点是固体燃料中的灰分，达到一定温度以后，发生变形，软化和熔融时的温度，它与原料中灰分组成有关，灰分中三氧化二铝、二氧化硅含量高，灰熔点高；三氧化二铁、氧化钙和氧化镁含量越高，灰熔点越低。 灰熔点计算公式如下： 灰熔点（软化） t 19 (Al2O3) + 15 (SiO2+Fe2O3) + 10 (CaO+MgO) + 6

8、(Fe2O3+Na2O+K2O) 灰熔点可以实测，即将灰分制成三角锥形，置于高温炉内加热，并观察下列温度。 开始变形温度DT（deformation temperature）：锥顶尖端复圆或锥体开始倾斜。 开始软化温度ST（softening temperature）：锥尖变曲接触到锥托或锥体变成球形 开始熔融温度FT（flow temperature）：看不到明显形状，平铺于锥托之上。 挥发分挥发分 挥发份含量是评定煤燃烧特性的一个重要指标，挥发份中大部分是可燃气体，如CO、H2等，挥发份容易着火燃烧，挥发份着火后对焦炭产生强烈的加热作用，促使其迅速的着火燃烧；同时，挥发份析出后会使焦炭变得

9、比较松散而多孔，有利于燃烧过程的发展。因此，挥发份多的煤，容易着火，燃烧反应快，燃烧比较完全。 煤种灰分含量对CFB锅炉的运行性能具有重要影响。灰分越高，使飞灰浓度增加，使炉内的颗粒浓度增加，传热效果增加。但与此同时，会使床压升高，增加排渣系统的负荷，也会使炉膛受热面的磨损增加。 灰熔点的高低对CFB锅炉的安全运行影响很大，因为在CFB锅炉运行中，最忌讳的是炉膛结焦，结焦将难于维持正常的流化状态，更无法保证燃料在炉膛内的有效燃烧，最终将造成被迫停炉。因此，在运行中，一定要注意及时进行燃烧调整，保证床温不超过其灰熔点软化温度（150200）。运行期间床温的控制和调整原则运行期间床温的控制和调整原

10、则 1.控制和调整原则 床温，即料层温度，是通过布置在密相区的热电偶来检测的。运行中，为降低不完全燃烧热损失，提高传热系数，并减少CO、NO排放，床温应尽可能高些，然而从脱硫、降低NOx排放和防止炉内结焦来考虑，床温应选择低一些。 在正常条件下，床温一般控制在850950范围内，维持正常的床温是稳定运行的关键，控制床温的最好手段是通过分配燃烧室不同燃烧风风量而总风量保持不变。 在一定的负荷下，若给煤量一定，则要调整一次风和下二次风。一次风在保证床料充分流化的基础上，可适当降低，以减少热烟气带走的热量，保持较高的床温，提高燃烧效率。用上二次风保持氧量在正常范围内，使床温平衡在850950之间。

11、2.运行中床温控制和调整 2.1.床温升高时的调整 床温变化有上升趋势，应首先观察氧量和给煤量的变化情况。 氧量值降低，汽温、汽压有上升趋势时，表示给煤量过大，应减少给煤以稳定床温。 粒度较大的煤集中进入炉膛后，会造成密相燃烧哦份额的增加，引起床温升高，此时应增加一次风量，减少二次风量，来维持床温。 由于没有及时排渣，料层过厚，致使一次风量减少，引起床温升高时，应保持一次风量并加强排渣，减少一次风阻力。 由于循环灰量减少或返料装置运行不正常使返料灰减少，引起床温升高时，应减少给煤量，增加一次风量来降低床温。 运行中如床温如仍上升达到1000时，应立即停止给煤，待床温下降至正常值时方可适当给煤，

12、直至正常稳定运行。 2.2.运行中床温降低时的调整： 因煤质变差，氧量增大床温下降时，应增加给煤量。 燃料粒度变细并集中进入炉膛内时，将造成密相区燃烧份额减少，此时应减少一次风量。 氧量指示不变，床温逐渐降低，而且整个燃烧系统的温度都在下降，可能是由于参加循环的细物料大量增加，加强了对流传热，造成温度下降，这是应放掉部分循环灰，降低对流传热系数，使炉膛温度回升。 床内颗粒沉积，使一次风阻力增加，床温渐渐降低时，应加强排渣，排出大颗粒。 给煤机断煤，氧量增大，使床温降低时，应增大其余给煤机给煤量，维持床温。 2.3.给煤量的调节： 平稳调节给煤量，尽量做到“少量多次，勤调少调”的原则，防止床温大幅度变化引起结焦或熄火； 平常运行时经常检查给煤机运转是否正常，如有异常立即处理，根据负荷及煤质变化情况及时调整煤量和风量，保持汽温、汽压的稳定。 加强监视炉温，控制炉温在850950之间，最低不应低于800。 炉温过高时容易结焦，炉温过低时容易引起灭火 在无扰动的情况下，炉温应稳定无突变。 当炉温升高时，可开大一次风门，当炉温降低时可关小一次风门，当炉温过高、过低及需要较大范围的变化时，则通过调整给煤量来控制。 若温度下降至700，应立即压火，查明原因后启动。 2.4.