燃煤粒径粗对循环流化床锅炉的影响

1、烧过循环流化床锅炉的人都知道，循环流化床锅炉对燃煤粒径的要求 都比较高，燃煤粒径达不到要求，对循环流化床锅炉的安全、经济运 行影响很大。燃煤粒径粗会出现很多不正常现象。比如水冷壁管、风 帽等的磨损、锅炉达不到额定出力等。我国早期流化床锅炉采用了简 单的机械破碎设备，入炉煤的粒径要求在0-25mm，导致磨损严重和 出力不足等问题。现在国内对入炉煤一般要求在0-10 mm以内。同我 厂一样经历了由粗到细的认识过程。我厂因为燃煤粒径粗而吃了很多 的苦，#1机组通过168小时试运后的连续三次结焦就是燃煤粒径粗 造成的。下面结合我厂的一些实际情况，从理论上分析一下燃煤粒径 粗对循环流化床锅炉的影响，与大

2、家共勉。首先，燃煤粒径粗对燃烧份额的影响。燃烧份额是指每一燃 烧区域中燃烧量占总燃烧量的比例。在同样的流化速度下，粒径粗的 燃煤在密相区的燃烧份额大。我们都知道燃烧份额的分布是循环流化 床锅炉设计和运行中的一个重要环节。因为循环流化床锅炉燃烧主要 发生在密相区和稀相区，所以这二个区域的燃烧份额之和接近于1。 而密相区的燃烧份额会影响到料层温度控制、炉内传热以及锅炉连续 安全运行。所以控制密相区的燃烧份额相当重要。在其他条件不变的 情况下，粒径粗的燃煤量增加，密相区的燃烧份额必然增加。则密相 区出口烟温提高，即带入稀相区焓增加。如果这部分热量不能有效地 被密相区受热面吸收或被烟气带走，则密相区的

3、热平衡遭到破坏。从 而使密相区温度升高，为防止结焦，运行人员只能减少进煤量或增大 一次风量来控制床温。我厂出现的现象也是如此，由于受到燃煤破碎 设备的制约，燃煤颗粒过粗不能达到设计要求（6mm不超7-8%、10mm 为0）,我厂现行的标准为6mm不超15%、13mm不超1%,为了控制床 温和保证流化质量，一次风机变频开度有时到44HZ，二次风机变频 开度46HZ。同时受到引风机已满出力的影响，氧量只有3.3-3.7%且 床温还有970度，返料温度接近千度。既增加了电耗，又降低了锅炉 的热效率。其次，燃煤粒径粗对水冷壁、风帽等磨损的影响。由于燃煤粒 径粗，一次风量大，烟气流速大。而冲蚀磨损与烟气

4、速度你 次方成 正比。加之部分粗颗粒在炉膛内破碎分裂后，粒径相对减小，但大多 在310mm之间，这对卫燃带处的水冷壁管和风帽的磨损相当严重。 象我厂#1机组的运行周期最长1个月时间，但经过几次停炉后对炉 膛的检查，都发现有风帽损坏及浇注料脱落现象，涂料磨损不说管壁 也磨得凹了进去。炉膛内的浇注料磨损也严重。由于风帽磨损严重， 导致风室漏渣量增加（我们的炉子风室无放渣管），风室内的浇注料 磨损更严重。第三，燃煤粒径粗对炉内传热的影响。粒径对传热的影响很大， 不同直径的颗粒对应着不同的的传热系数。因此流化床床料粒径分布 不同必然会导致床内传热特性的不同。燃煤粒径大，传热系数小。小 颗粒对埋管和水冷

5、壁的传热系数高于大颗粒。由于燃煤粒径粗，密相 区床料的间隙率小，也就是沉浸入床内的埋管面积小，使埋管的总平 均传热系数减小，也会使密相区床温升高。第四，燃煤粒径粗对燃烧室内热平衡的影响。当燃料进入燃烧室 后，在一定的烟气流速下，较粗的颗粒落入下部，细小颗粒悬浮于中 部，微小颗粒被烟气带入上部。各粒径的燃料在上、中、下部燃烧放 热，各段释放的热量与各段受热面吸收热量达到平衡，炉内才有一个 较均匀、理想的温度场。一般循环流化床锅炉燃烧室内温度差（纵向、 横向）在20度左右，最大不超过50度。只有在一个较理想的温度场 下，炉内各部才能保证实现设计的放热系数，工质才能吸收到所需足 够的热量，保证锅炉出

6、力。但由于燃煤粒径粗，一、二次风配比难合 理，密相区燃烧份额大大超过设计值，这样锅炉下部的热量不能很快 的或不能完全被受热面吸收、带走。密相区必然超温。调整方法：减 少进煤量。则导致锅炉出力为足；增大一次风量。电耗、煤耗大大提 高，锅炉安全得不到保证。造成高煤耗、高电耗。渣量多且含C量高， 厂用电率升高。另外，燃煤粒径粗对横向热平衡影响很大。由于我厂 是裤衩腿形式的炉膛，两侧排渣受到冷渣器堵渣或故障检修及其他因 素的影响，出渣好那边底部沉积粗颗粒少，流化好，床温相对平衡； 但出渣不畅那边，由于底部粗颗粒沉积，阻力增大，流化质量差。横 向温度差大。而且由于炉膛二边阻力不同左右进风量相差也很大，造 成两侧一次风机出力偏差大。这样的结果造成炉膛出口温差大（超过 50度）、同时分离器分离效率有高低。还造成尾部烟道二边温差超过 30度。中、低过出口烟温一边超温。减温器进口二侧主汽温度相差 也超过50度。对锅炉安全运行构成很大威胁。最后，我还想说一点。当燃煤粒径调整后，燃煤颗粒度的配比就显得相当的重要。要保持炉内热量平衡、燃烧份额分布均匀，燃 煤粒度一定要合理配比。入炉煤的颗粒配比要象枣核一样。小颗粒（1mm以下）和大颗粒（6mm以上）象枣核的二端，量要少；中间部 分的颗粒量要大。当然颗粒度的配比还与煤种和运行条件有关。高循 环倍率的小颗粒适当