燃煤粒徑粗對循環(huán)流化床鍋爐的影響

1、燒過循環(huán)流化床鍋爐的人都知道，循環(huán)流化床鍋爐對燃煤粒徑的要求 都比較高，燃煤粒徑達(dá)不到要求，對循環(huán)流化床鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行影響很大。燃煤粒徑粗會出現(xiàn)很多不正?，F(xiàn)象。比如水冷壁管、風(fēng) 帽等的磨損、鍋爐達(dá)不到額定出力等。我國早期流化床鍋爐采用了簡 單的機(jī)械破碎設(shè)備，入爐煤的粒徑要求在0-25mm，導(dǎo)致磨損嚴(yán)重和 出力不足等問題。現(xiàn)在國內(nèi)對入爐煤一般要求在0-10 mm以內(nèi)。同我 廠一樣經(jīng)歷了由粗到細(xì)的認(rèn)識過程。我廠因?yàn)槿济毫酱侄粤撕芏?的苦，#1機(jī)組通過168小時試運(yùn)后的連續(xù)三次結(jié)焦就是燃煤粒徑粗 造成的。下面結(jié)合我廠的一些實(shí)際情況，從理論上分析一下燃煤粒徑 粗對循環(huán)流化床鍋爐的影響，與大

2、家共勉。首先，燃煤粒徑粗對燃燒份額的影響。燃燒份額是指每一燃 燒區(qū)域中燃燒量占總?cè)紵康谋壤?。在同樣的流化速度下，粒徑粗?燃煤在密相區(qū)的燃燒份額大。我們都知道燃燒份額的分布是循環(huán)流化 床鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一個重要環(huán)節(jié)。因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐燃燒主要 發(fā)生在密相區(qū)和稀相區(qū)，所以這二個區(qū)域的燃燒份額之和接近于1。 而密相區(qū)的燃燒份額會影響到料層溫度控制、爐內(nèi)傳熱以及鍋爐連續(xù) 安全運(yùn)行。所以控制密相區(qū)的燃燒份額相當(dāng)重要。在其他條件不變的 情況下，粒徑粗的燃煤量增加，密相區(qū)的燃燒份額必然增加。則密相 區(qū)出口煙溫提高，即帶入稀相區(qū)焓增加。如果這部分熱量不能有效地 被密相區(qū)受熱面吸收或被煙氣帶走，則密相區(qū)的

3、熱平衡遭到破壞。從 而使密相區(qū)溫度升高，為防止結(jié)焦，運(yùn)行人員只能減少進(jìn)煤量或增大 一次風(fēng)量來控制床溫。我廠出現(xiàn)的現(xiàn)象也是如此，由于受到燃煤破碎 設(shè)備的制約，燃煤顆粒過粗不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求（6mm不超7-8%、10mm 為0）,我廠現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)為6mm不超15%、13mm不超1%,為了控制床 溫和保證流化質(zhì)量，一次風(fēng)機(jī)變頻開度有時到44HZ，二次風(fēng)機(jī)變頻 開度46HZ。同時受到引風(fēng)機(jī)已滿出力的影響，氧量只有3.3-3.7%且 床溫還有970度，返料溫度接近千度。既增加了電耗，又降低了鍋爐 的熱效率。其次，燃煤粒徑粗對水冷壁、風(fēng)帽等磨損的影響。由于燃煤粒 徑粗，一次風(fēng)量大，煙氣流速大。而沖蝕磨損與煙氣

4、速度你 次方成 正比。加之部分粗顆粒在爐膛內(nèi)破碎分裂后，粒徑相對減小，但大多 在310mm之間，這對衛(wèi)燃帶處的水冷壁管和風(fēng)帽的磨損相當(dāng)嚴(yán)重。 象我廠#1機(jī)組的運(yùn)行周期最長1個月時間，但經(jīng)過幾次停爐后對爐 膛的檢查，都發(fā)現(xiàn)有風(fēng)帽損壞及澆注料脫落現(xiàn)象，涂料磨損不說管壁 也磨得凹了進(jìn)去。爐膛內(nèi)的澆注料磨損也嚴(yán)重。由于風(fēng)帽磨損嚴(yán)重， 導(dǎo)致風(fēng)室漏渣量增加（我們的爐子風(fēng)室無放渣管），風(fēng)室內(nèi)的澆注料 磨損更嚴(yán)重。第三，燃煤粒徑粗對爐內(nèi)傳熱的影響。粒徑對傳熱的影響很大， 不同直徑的顆粒對應(yīng)著不同的的傳熱系數(shù)。因此流化床床料粒徑分布 不同必然會導(dǎo)致床內(nèi)傳熱特性的不同。燃煤粒徑大，傳熱系數(shù)小。小 顆粒對埋管和水冷

5、壁的傳熱系數(shù)高于大顆粒。由于燃煤粒徑粗，密相 區(qū)床料的間隙率小，也就是沉浸入床內(nèi)的埋管面積小，使埋管的總平 均傳熱系數(shù)減小，也會使密相區(qū)床溫升高。第四，燃煤粒徑粗對燃燒室內(nèi)熱平衡的影響。當(dāng)燃料進(jìn)入燃燒室 后，在一定的煙氣流速下，較粗的顆粒落入下部，細(xì)小顆粒懸浮于中 部，微小顆粒被煙氣帶入上部。各粒徑的燃料在上、中、下部燃燒放 熱，各段釋放的熱量與各段受熱面吸收熱量達(dá)到平衡，爐內(nèi)才有一個 較均勻、理想的溫度場。一般循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)溫度差（縱向、 橫向）在20度左右，最大不超過50度。只有在一個較理想的溫度場 下，爐內(nèi)各部才能保證實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的放熱系數(shù)，工質(zhì)才能吸收到所需足 夠的熱量，保證鍋爐出

6、力。但由于燃煤粒徑粗，一、二次風(fēng)配比難合 理，密相區(qū)燃燒份額大大超過設(shè)計(jì)值，這樣鍋爐下部的熱量不能很快 的或不能完全被受熱面吸收、帶走。密相區(qū)必然超溫。調(diào)整方法：減 少進(jìn)煤量。則導(dǎo)致鍋爐出力為足；增大一次風(fēng)量。電耗、煤耗大大提 高，鍋爐安全得不到保證。造成高煤耗、高電耗。渣量多且含C量高， 廠用電率升高。另外，燃煤粒徑粗對橫向熱平衡影響很大。由于我廠 是褲衩腿形式的爐膛，兩側(cè)排渣受到冷渣器堵渣或故障檢修及其他因 素的影響，出渣好那邊底部沉積粗顆粒少，流化好，床溫相對平衡； 但出渣不暢那邊，由于底部粗顆粒沉積，阻力增大，流化質(zhì)量差。橫 向溫度差大。而且由于爐膛二邊阻力不同左右進(jìn)風(fēng)量相差也很大，造 成兩側(cè)一次風(fēng)機(jī)出力偏差大。這樣的結(jié)果造成爐膛出口溫差大（超過 50度）、同時分離器分離效率有高低。還造成尾部煙道二邊溫差超過 30度。中、低過出口煙溫一邊超溫。減溫器進(jìn)口二側(cè)主汽溫度相差 也超過50度。對鍋爐安全運(yùn)行構(gòu)成很大威脅。最后，我還想說一點(diǎn)。當(dāng)燃煤粒徑調(diào)整后，燃煤顆粒度的配比就顯得相當(dāng)?shù)闹匾?。要保持爐內(nèi)熱量平衡、燃燒份額分布均勻，燃 煤粒度一定要合理配比。入爐煤的顆粒配比要象棗核一樣。小顆粒（1mm以下）和大顆粒（6mm以上）象棗核的二端，量要少；中間部 分的顆粒量要大。當(dāng)然顆粒度的配比還與煤種和運(yùn)行條件有關(guān)。高循 環(huán)倍率的小顆粒適當(dāng)