提高循环流化床锅炉燃烧效率的途径

提高循环流化床锅炉燃烧效率的途径一、引言在我国制糖行业中，特别是西北地区的甜菜糖厂，循环流化床锅炉的使用已非常广泛，做为自备电厂的电站锅炉它有着（1）沸腾燃烧方式有非常广泛的燃烧适应能力，燃烧效率高（2）燃料适应性广，它即可燃用一般锅炉用燃料，还可燃用劣质烟煤，节约能源，（3）、投资少，成本低、见效快。（4），汽负荷稳定、负荷调节比大和负荷调节快、（5）氮氧化物排放低、低成本的炉内脱硫。新疆四方集团原建厂时安装的有七台蒸发量为20T/H、2.45MPa的链条炉、四台35T/H、3.82MPa的链条炉。近几年随着生产规模的不断扩大，已不能满足我公司的生产需求，为适应生产的需要，本着节能、降耗、环保的原则，对原有的七台锅炉蒸发量为20吨/时的链条炉改造成为CF35-2.45/400-AⅡ型低倍率循环流化床锅炉，并新安装了一台CF35-3.82/450-AⅡ型低倍率循环流化床锅炉，该炉采用床内外飞灰循环技术，即在炉膛内布置凹形布风系统，实现床内飞灰循环，在省煤器上部布置一组S形平面流飞灰分离及返送装置，并辅以过热器下部的飞灰返送装置，实现床外飞灰循环。二、锅炉缺陷循环流化床锅炉的投入使用，给我公司带来了很大的经济效益，同时也存在以下几个方面的缺陷：（1）对流管束出口烟温偏高近100℃，排烟热损失大、不完全燃烧热损失高。（2）省煤器上部布置的平面流分离器不能发挥效用，分离效率低。（3）过热器下部的飞灰返送量大，灰管易堵，埋管结焦严重。（4）排烟粉尘严重超标，污染环境。（5）风帽、埋管、对流管磨损严重。（6）蒸发量达不到设计要求。即没有达到额定蒸发量，又增加了煤耗，ｑ4损失大，环境污染严重，最为严重的仅运行25天就因低温结焦压灭火床，造成停炉，也给我公司带来了一定的经济损失。三、改造措施造成这种结果最直接的原因，就是飞灰循环系统不能发挥效用，上、中、下沸温度波动较大，锅炉燃烧热效率降低，针对这种情况，提高循环流化床锅炉燃烧效率，使之更加安全经济运行，采取了以下几方面的措施。1、提高飞灰在炉膛内的停留时间由于该炉的流化速度较高7米/秒，大量飞灰在设完全燃烧状态下，被烟气带走，灰分热效率损失，为延长飞灰在炉膛内的停留时间，以利细小碳粒子在离开炉膛出口前充分燃烧，降低ｑ4损失，提高锅炉燃烧效率，在炉膛四角提高10米处布置4组三次风，三次风从内旋中心圆直径约500mm切线方向进入炉膛，下倾角10-25度，形成飞灰与烟气的二次混合燃烧，降低飞灰含量15，减少了ｑ4热损失，在悬浮段内形成强旋流场，实现颗粒的炉内循环，延长细颗粒的停留时间。飞灰颗粒中未燃烬碳在床内开始燃烧并在悬浮段停留期间继续进行燃烧。这样一方面大大延长了飞灰颗粒在炉内的停留时间，另一方面使飞灰颗粒燃烧更完全，飞灰循环一次就可以获得很高的燃烬度。三次风机可选用9-19型，风压4000-6000Pa、流速80m/s的高压风机。2、提高平面流分离器分离效率分离器的捕灰效率直接影响循环床的飞灰携带率和燃烧效率，捕灰效率越大，灰携带率愈大，燃烧效率也愈高，分离器的捕灰效率与飞灰粒度粗细、飞灰浓度、锅炉负荷等因素有关。根据近两年的运行参数和测试数据表明，粒径小的和粒径大的飞灰含碳量较小，而粒径为100-400微米的飞灰含量最高，重量也最大，如果不把这部分飞灰回收，将造成很大的飞灰不完全燃烧热损失。为降低对流管束出口烟温，充分利用烟气余热，提高分离器效率，可在后部对流管束标高126000mm处安装一组隔烟板，呈双S形，隔烟板后部应高于后墙200mm，使大部分飞灰经3#隔煤板后直接进入分离器，提高分离效果，增加烟气流程，分离后的细灰由灰管风送入炉膛进行二次燃烧。3、提高返送效率原设计的过热器下部的返送装置为仓储式，当飞灰量大，风送量不均时易造成灰管堵塞，影响锅炉的安全运行。解决细灰能畅通无阻地进入炉膛，采取了以下措施：拆除返料仓，把灰管直接插入炉膛，新增一台二次风机，利用高压风把飞灰直接送入炉膛。可基本消除送灰管的堵塞问题，既保证了细灰返送装置系统的畅通，又降低了燃料不完全燃烧热损失。4、精心操作，保证锅炉安全经济运行循环流化床锅炉的燃烧为沸腾燃烧，可分为挥发分燃烧和焦碳燃烧两个阶段，送入沸腾床内的煤粒在被加热升温的同时，首先释放出挥发分，这部分挥发分可迅速燃烧；另一方面，床内固体燃烧的混合也直接关系着沸腾床内传热条件，影响煤的燃烧效率。因此首先要做到：（1）完善与合理组织好流化床锅炉的燃烧工况，提高飞灰的回收再利用，提高热效率。（2）及时调整锅炉负荷，确保低温燃烧，沸上、中、下温度，温差不大于50℃。（3）保持料层厚度，保证风室风压的稳定。（4）定期检查飞灰回收系统是否正常工作。四、结论通过以上改造和调节，使锅炉燃烧效率有了很大的提高，沸上、中、下温度衡定，锅炉出力由改造前的27t/h增大到36t/h，比改造设计的期望值32t/h高出4t/h多，在锅炉最大负荷下中沸温度可控制在950℃以内，。三次风安装后，飞灰燃烬度提高，飞灰含碳量降低，燃烧效率提高，炉膛出口温度下降到700℃以下。使排烟损失ｑ4相应减小，稳定、可靠的飞灰循环使飞灰含碳量明显降低，由原来的12下降到5，锅炉热效率提高了8。分离器回收效率达98以上，烟尘排放对环境的污染也明显减少。通过对这八台循环流化床锅炉的改造效果十分显著，为我公司制糖生产打下了坚实的基础。