內(nèi)容摘要：關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐  熱效率  料層

浦城熱電廠Ⅱ期擴(kuò)建工程選用濟(jì)南鍋爐廠生產(chǎn)的YG-35／3．82—M6型循環(huán)流化床鍋爐，該鍋爐于98年5月開(kāi)始安裝，98年9月25日通過(guò)水壓試驗(yàn)，98年11月22日鍋爐點(diǎn)火一次成功，通過(guò)近一個(gè)月的運(yùn)行調(diào)試，從98年12月28日開(kāi)始，至99年3月18日，按計(jì)劃停爐，連續(xù)運(yùn)行80天，取得了該型鍋爐燃用南方無(wú)煙煤較為成功的一例。

    1  鍋爐概述

    本鍋爐是一種自然循環(huán)的水管鍋爐，由慣性分離器和旋風(fēng)分離器組成分級(jí)循環(huán)燃燒系統(tǒng)，爐膛和慣性分離器為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，在旋風(fēng)分離器之后，設(shè)高、低二級(jí)過(guò)熱器，中間設(shè)面式減溫器，尾部設(shè)四級(jí)省煤器和一、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器。

    其燃燒系統(tǒng)由爐膛、慣性分離器、旋風(fēng)分離器和返料器組成。爐膛底部是V型布風(fēng)板，截面積為3．36m2，其上均勻布置215個(gè)風(fēng)帽，風(fēng)帽開(kāi)孔率為5．88％。一次風(fēng)經(jīng)一次空預(yù)器由風(fēng)箱通過(guò)風(fēng)帽均勻進(jìn)入爐膛，二次風(fēng)由二次風(fēng)噴嘴和播煤口進(jìn)入爐膛密相區(qū)上部，以利分段燃燒和爐溫控制，整個(gè)燃燒在較高流化風(fēng)速下進(jìn)行，煙氣從爐膛出來(lái)后，夾帶了大量的固體顆粒物料進(jìn)入慣性分離器，比較粗的顆粒物料由于慣性作用而分離出來(lái)，經(jīng)過(guò)慣性返料器送入爐膛循環(huán)再燃。煙氣通過(guò)水平轉(zhuǎn)彎煙道以很高的速度進(jìn)入旋風(fēng)分離器，較細(xì)的顆粒被分離下來(lái)經(jīng)過(guò)旋風(fēng)返料器返回爐膛循環(huán)燃燒和攜帶走密相區(qū)燃燒產(chǎn)生的熱量。

    該鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)和性能指標(biāo)如下：

    額定蒸發(fā)量：    35t／h

    額定過(guò)熱蒸汽壓力：  3．82MPa

    額定過(guò)熱蒸汽溫度：  450℃

    給水溫度：    150℃

    排煙溫度：    155℃

    熱效率：    85．72％

    設(shè)計(jì)燃料：    煙煤

    燃料消耗量：(Qnet=12469KJ／㎏)    8724．4kg／h

    燃料顆粒度要求：    0～13mm

    2鍋爐運(yùn)行調(diào)式

    我廠鍋爐專業(yè)和司爐人員對(duì)循環(huán)流化床鍋爐有較豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因而該爐運(yùn)行調(diào)試由本廠組織有關(guān)技術(shù)骨干自行完成。

    由于使用煤種的變化(見(jiàn)表一)，試運(yùn)初期，曾發(fā)生旋風(fēng)返料器數(shù)次結(jié)焦現(xiàn)象，通過(guò)技術(shù)咨詢和自身總結(jié)，在短時(shí)間內(nèi)使該爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，總結(jié)出一些YG-35／3．82—M6型鍋爐燃用南方無(wú)煙煤的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，介紹如下：

表一  設(shè)計(jì)煤種與使用煤種元素分析比較

  2．1  一、二次風(fēng)占總風(fēng)量的份額

    由于無(wú)煙煤質(zhì)堅(jiān)硬，含碳量高而揮發(fā)分低，燃燼時(shí)間長(zhǎng)，因而需要較大的一次風(fēng)量，提高爐膛上部物料濃度和循環(huán)倍率，使物料多次參與循環(huán)燃燒并將密相區(qū)熱量帶到上部，有利于煤的燃燼和爐內(nèi)換熱。一、二次風(fēng)比可控制在7：3，隨著負(fù)荷增加，一次風(fēng)比例還需增加。

    2．2  煤質(zhì)基本要求

該爐投運(yùn)后分別試燒過(guò)本省龍巖煤(Var％：3—5   Qnet :5200—5500kcal/kg)邵武煤(Var％：3--4  Qnet：4800--5100kcal／kg)和江西上饒煤(Var％：8～9  Qnet：4000～5000kcal／kg)。根據(jù)試燒結(jié)果，該爐雖對(duì)各類煤種有一定的適應(yīng)能力，但燃料需達(dá)到揮發(fā)分大于3、低位熱值高于4500大卡／公斤的基本要求，熱值較低的燃料由于其灰分高，導(dǎo)致循環(huán)倍率過(guò)大，造成爐內(nèi)灰濃度過(guò)高，影響密相區(qū)的燃燒和帶走過(guò)多密相區(qū)熱量，造成床溫降低而不能穩(wěn)定燃燒，需采取在旋風(fēng)返料器處放灰的措施以控制燃燒，而這必然增加了排灰熱損失。

    2．3  負(fù)荷調(diào)節(jié)性能

該爐試運(yùn)期間，由于電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷要求的變化，曾在25～35t／h各種負(fù)荷下運(yùn)行(見(jiàn)表二)，在30～35T之間燃燒工況良好，主蒸汽參數(shù)能達(dá)到額定值，低于27t／h需停止二次風(fēng)機(jī)運(yùn)行，低于25t／h將很難保證主蒸汽參數(shù)。根據(jù)滿負(fù)荷燃燒工況分析和給水溫度(103℃)未達(dá)設(shè)計(jì)值(150℃)設(shè)計(jì)，該爐具備超負(fù)荷運(yùn)行能力10％以上。以我廠現(xiàn)有運(yùn)行水平操作，該爐加負(fù)荷速度為2％額定負(fù)荷／分鐘，減負(fù)荷速度為5％額定負(fù)荷／分鐘。

表二  不同負(fù)荷鍋爐主蒸汽參數(shù)

    2．4  控制合適的物料濃度

    物料濃度的大小決定了爐內(nèi)固體對(duì)流換熱系數(shù)，爐內(nèi)灰濃度過(guò)高，將增加水冷受熱面吸熱份額而減少尾部受熱面吸熱份額，造成蒸發(fā)量過(guò)大和主蒸汽溫度偏低。灰濃度太低(過(guò)多放灰)，直接導(dǎo)致?tīng)t膛上部煙溫降低，產(chǎn)汽量和主蒸汽溫度均下降。

    爐內(nèi)各部位的灰濃度可以根據(jù)爐膛差壓和尾部煙道各點(diǎn)負(fù)壓值來(lái)判斷，該爐在額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，控制料層上部負(fù)壓值在—0．1kPa、料層上部與爐膛中部差壓值在1．0kPa左右較為合適。

    2．5  料層厚度及風(fēng)室壓力對(duì)燃燒的影響

    在同煤種的燃燒工況下，料層厚，一次風(fēng)量大，其風(fēng)室壓力高，整個(gè)燃燒火焰中心高，相應(yīng)產(chǎn)汽量大，主蒸汽溫度達(dá)標(biāo)，且爐膛熱容量大，燃燒穩(wěn)定。而料層薄，其一次風(fēng)就要相應(yīng)減小，風(fēng)室壓力就低，燃燒火焰中心也低，使?fàn)t膛的中、上部灰濃度與溫度降低，減少了對(duì)流傳熱與輻射傳熱強(qiáng)度，從而產(chǎn)汽量減少，主蒸汽溫度偏低。

    2．6  旋風(fēng)返料器結(jié)焦原因

    試運(yùn)初期，由于斷煤或煤量不足，造成爐溫下降，新補(bǔ)充的煤粉由于床溫低未燃燼大量進(jìn)入旋風(fēng)分離器，而旋風(fēng)分離器是個(gè)很大的蓄熱體，溫度較高，煤粉在此復(fù)燃現(xiàn)象嚴(yán)重(此時(shí)過(guò)量空氣充足)，造成返料器超溫結(jié)焦。

    掌握了這一點(diǎn)后，司爐人員在發(fā)生斷煤時(shí)立即將鼓、引風(fēng)機(jī)同時(shí)減下，在保床溫的過(guò)程中，使未燃燼煤灰只少量進(jìn)入旋風(fēng)分離器，雖返料器的物料溫度會(huì)短時(shí)有所上升，但不至于超溫結(jié)焦，在后階段連續(xù)運(yùn)行時(shí)，也曾發(fā)生多次斷煤事故均搶救成功。

    3  存在問(wèn)題

    3．1  運(yùn)行熱效率低

該爐設(shè)計(jì)熱效率為85．72％，實(shí)際使用中根據(jù)正平衡法計(jì)算只達(dá)75％左右，主要原因是機(jī)械不完全燃燒熱損失大，q4達(dá)l0.09％(設(shè)計(jì)值為4．85％)，飛灰可燃物含量為30％左右。

    3．2  煙道積灰嚴(yán)重

    水平轉(zhuǎn)彎煙道和過(guò)熱器斜煙道局部積灰高度均達(dá)lm，水平煙道積灰加速了墻體磨損和增加了煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器的初始速度(大于23m／s)，而這就使進(jìn)入尾部煙道的顆粒物料相對(duì)減少而影響尾部受熱面的對(duì)流換熱強(qiáng)度。過(guò)熱器斜煙道積灰則直接導(dǎo)致過(guò)熱器換熱面積減少，影響主蒸汽參數(shù)，并加速過(guò)熱器磨損。

    3．3  煤倉(cāng)下部落煤管堵塞

當(dāng)燃料濕度偏大時(shí)，會(huì)造成落煤管內(nèi)棚煤、堵塞現(xiàn)象，使給煤機(jī)走空而斷

文章作者：方桂平  季海兵   阮峰   （浦城電力有限公司熱電廠   353400）