循环硫化床锅炉回料阀风量优化调整试验
发布时间：2024-03-05 点击：95
循环硫化床锅炉回料阀风量优化调整试验
已有的大量工程应用经验证明，物料平衡是循环流化床（cfb）锅炉正常运行的基础。cfb锅炉的定态设计中，炉膛上部水冷壁和炉内屏式受热面对应一定的物料浓度范围。实际运行中物料浓度低于此定值时，cfb锅炉的运行状态将偏离设计工况，机组往往达不到设计负荷，炉膛整体燃烧温度增加，飞灰可燃物增加，锅炉效率降低。
物料浓度偏离设计值的主要原因有：燃料热值较高，灰分无法满足要求，须添加一定的循环物料旋风分离器结构有问题或在运行中出现问题（如分离器中心筒脱落），分离效率降低；回料阀运行配风存在问题，立管无法形成足够高的料封。
1物料平衡判断
判定cfb锅炉物料平衡是否处于正常状态的直接参数是炉膛上部的物料浓度值。当cfb锅炉满荷运行时，一般要求炉膛上部的物料浓度值大于2kg/m3。该值可通过炉膛上部的床压降计算得到:
式中，p1为炉膛锥段zui上一层的压力测点平均值.p2为炉膛出口压力，h1为测点标高,h2为分离器入口中心标高。例如，炉膛上部?p为1000pa,?h为27m，则物料浓度为：
利用在线监测系统可在线计算炉膛上部的物料浓度。无此条件的可通过p1,值进行判断。忽略p2的影响，则值一般应满足p1≥pw1g?h。
2台典型220t/h等级cfb锅炉的运行参数见表1。
锅炉a燃料为高硫劣质无烟煤，锅炉b燃料为石油焦。从炉膛上部压力参数可判定2台锅炉炉膛上部物料浓度均偏低，未达到cfb锅炉正常运行对物料平衡的要求。
2物料平衡分析
由于新建锅炉a的燃煤灰分较高，因此可初步判断回料阀风量调整不当为物料不平衡的主要原因。而以石油焦为燃料的新建锅炉b可能存在燃料灰分不足的问题。
回料阀风量调整是否得当，可通过以下方式判断：
（1）高压流化风道与一次风道的旁路挡板是否打开。由于高压流化风机的风量与离心式风机不同，其调整幅度有限，而一般髙压流化风机选型风量偏大，因此须通过旁路挡板的开度来调整回料阀的总风量。如果旁路挡板关闭或无旁路设置，则说明回料阀风量未作调整或无法调整。如锅炉a未设置旁路挡板，需要加装。
（2）松动风量与返料风量，或者松动风与返料风的电动挡板开度是否正常。正常运行条件下，立管下部的物料应处于移动床或微流化状态，返料室的物料处于低速鼓泡床状态。因此在相同截面条件下，立管下部的松动风量应小于返料风量，也即松动风的电动挡板开度小于返料风的电动挡板开度。锅炉a未安装松动风量与返料风量装置，从松动风与返料风的电动挡板开度看未作调整；锅炉b的2个回料阀挡板开度正好相反。
（3）立管下部的松动风室压力和返料风室压力是否在正常范围内。当松动风量与返料风s调整在正常值时，一般返料口处的炉膛背压一定，根据回料阀的布风板阻力，可大概计算出松动风室和返料风室压力的正常运行值。例如，对220t/h等级cfb锅炉，满负荷运行时风室压力一般为20?22kpa；对135mw等级cfb锅炉，满负荷运行时风室压力—般为29?31kpa。
3回料阀风量优化调整试验
针对锅炉a的运行状况和分析结果进行了燃烧优化调整试验。试验前，加装了旁路管道及挡板，松动风与返料风管道加装并标定了流量测点，以松动风zui与返料风量对应的电动挡板开度和旁路管道挡板开度作为回料阀风量调整的依据。
在此基础上进行常规的运行优化调整，如辅以一次风和上、下二次风的优化配风，使锅炉整体运行达到并超过设计指标。调整后锅炉a在272t/h蒸发设条件下，炉膛上部压力约1400pa。
调整前,锅炉a—般在240t/h后升负荷存在问题,飞灰可燃物较高。调整后，其出力达到300t/h（额定负荷280t/h）,飞灰含碳量由7.48%zui低降至5.73%,底渣含碳量从3.63%zui低降至1.12%,锅炉热效率由86.95%提高至89.06%,平均床温由936.5°c降至922.7°c，密相区zui高温度由989°c降至970°c，炉膛差压由800pa增至1200pa左右，锅炉运行安全性显著提高。
4结语
cfb锅炉正常运行的关键是炉膛内物料平衡的建立，这也是cfb锅炉运行优化系统的主要内容之一。物料平衡的建立过程有2个关键点：（1）如何判断物料平衡是否建立；（2）回料阀风摄的优化调整。
判断物料是否平衡的主要指标为炉膛上部的可循环物料浓度。由于目前未安装可直接测量并显示物料浓度的仪器，所以一般通过炉膛压力信号简单判断，或通过实时系统在线计算cfb锅炉的物料参数。
回料阀风量调整是影响物料平衡的主要因索之一。目前有关回料阀风量优化调整的报道不多,在电厂得到的重视也不够。但大量的cfb锅炉炉膛上部的物料浓度/压力偏小,存在明显的回料阀风量配风问题，影响物料平衡及cfb锅炉的正常运行。
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物料浓度偏离设计值的主要原因有：燃料热值较高，灰分无法满足要求，须添加一定的循环物料旋风分离器结构有问题或在运行中出现问题（如分离器中心筒脱落），分离效率降低；回料阀运行配风存在问题，立管无法形成足够高的料封。
1物料平衡判断
判定cfb锅炉物料平衡是否处于正常状态的直接参数是炉膛上部的物料浓度值。当cfb锅炉满荷运行时，一般要求炉膛上部的物料浓度值大于2kg/m3。该值可通过炉膛上部的床压降计算得到:
式中，p1为炉膛锥段zui上一层的压力测点平均值.p2为炉膛出口压力，h1为测点标高,h2为分离器入口中心标高。例如，炉膛上部?p为1000pa,?h为27m，则物料浓度为：
利用在线监测系统可在线计算炉膛上部的物料浓度。无此条件的可通过p1,值进行判断。忽略p2的影响，则值一般应满足p1≥pw1g?h。
2台典型220t/h等级cfb锅炉的运行参数见表1。
锅炉a燃料为高硫劣质无烟煤，锅炉b燃料为石油焦。从炉膛上部压力参数可判定2台锅炉炉膛上部物料浓度均偏低，未达到cfb锅炉正常运行对物料平衡的要求。
2物料平衡分析
由于新建锅炉a的燃煤灰分较高，因此可初步判断回料阀风量调整不当为物料不平衡的主要原因。而以石油焦为燃料的新建锅炉b可能存在燃料灰分不足的问题。
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（1）高压流化风道与一次风道的旁路挡板是否打开。由于高压流化风机的风量与离心式风机不同，其调整幅度有限，而一般髙压流化风机选型风量偏大，因此须通过旁路挡板的开度来调整回料阀的总风量。如果旁路挡板关闭或无旁路设置，则说明回料阀风量未作调整或无法调整。如锅炉a未设置旁路挡板，需要加装。
（2）松动风量与返料风量，或者松动风与返料风的电动挡板开度是否正常。正常运行条件下，立管下部的物料应处于移动床或微流化状态，返料室的物料处于低速鼓泡床状态。因此在相同截面条件下，立管下部的松动风量应小于返料风量，也即松动风的电动挡板开度小于返料风的电动挡板开度。锅炉a未安装松动风量与返料风量装置，从松动风与返料风的电动挡板开度看未作调整；锅炉b的2个回料阀挡板开度正好相反。
（3）立管下部的松动风室压力和返料风室压力是否在正常范围内。当松动风量与返料风s调整在正常值时，一般返料口处的炉膛背压一定，根据回料阀的布风板阻力，可大概计算出松动风室和返料风室压力的正常运行值。例如，对220t/h等级cfb锅炉，满负荷运行时风室压力一般为20?22kpa；对135mw等级cfb锅炉，满负荷运行时风室压力—般为29?31kpa。
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调整前,锅炉a—般在240t/h后升负荷存在问题,飞灰可燃物较高。调整后，其出力达到300t/h（额定负荷280t/h）,飞灰含碳量由7.48%zui低降至5.73%,底渣含碳量从3.63%zui低降至1.12%,锅炉热效率由86.95%提高至89.06%,平均床温由936.5°c降至922.7°c，密相区zui高温度由989°c降至970°c，炉膛差压由800pa增至1200pa左右，锅炉运行安全性显著提高。
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