循环流化床锅炉节能策略研究

娄丽民

摘 要：近年来，循环流化床锅炉在我国逐渐得到广泛应用，但受技术水平、使用方法的限制，循环流化床锅炉能耗过高的情况仍然普遍存在。鉴于此，本文对循环流化床锅炉的应用现状进行了分析，并就如何降低循环流化床锅炉能耗提出了一些对策，以供参考。

关键词：循环流化床锅炉；节能

1 循环流化床锅炉应用现状

循环流化床锅炉技术是先进、低污染的燃煤技术之一，具有污染物排放量较少、变负荷调整速度快、煤种适应性较强的优势，在近年来得到了充分的重视和不断的推广。但与此同时，由于煤种和燃煤品质变化较为频繁，时常遇到燃烧或掺烧劣质煤的情况，而锅炉煤耗情况与煤的特性有着密切的关系，在此情况下锅炉煤耗势必上升，全厂热效率也产生了不同幅度的下降。加上运行人员缺乏处理此类问题的经验，导致机组非停检修次数增加，煤耗上升，经济效益下降、排放居高不下的情况。在此背景下，积极研究循环流化床锅炉节能降耗策略就显得极为必要。

2 循环流化床锅炉节能策略

结合循环流化床锅炉高能耗的常见原因，认为要实现循环流化床锅炉节能，可从以下几个方面做起：

2.1 乏汽回收节能改造

循环流化床机组的除氧器及定排扩容器外排低温蒸汽中含有大量的热量及水分，如果对这些热量进行吸收和利用，则能够在一定程度上降低机组能耗。可通过加装2套回收系统来回收除氧器及定排扩容器排出的低温蒸汽，并通过表面式热交换器加热化学除盐水，回收后的热水进入闪蒸罐，通过闪蒸罐把分离出不溶性气体排出，然后将温度升高的化学除盐水补入凝汽器，可以降低过冷度，一定程度提高热效率。

通过对除氧器及定排扩容器低温蒸汽节能改造，可以消除乏汽排入大气，不仅降低煤耗，创造经济效益，同时减少了大气污染及排汽产生的噪音。项目改造后对原有系统无任何影响，检修时解列也非常方便。

2.2 排烟余热回收改造

循环流化床锅炉的排烟温度通常在130℃以上，烟气中的热量没有被充分利用，排烟热损失较大，从而拉低了锅炉热效率，因此可对排烟进行余热回收。可在除尘器之后的烟道中布置烟气冷却器，降低排烟温度。回收的烟气余热用于加热主凝结水以提高低压给水温度或者加热冷空气以提高锅炉进风温度。从而减少回热系统或者暖风器的抽汽量，提高机组发电出力，一定程度上降低发电煤耗，提高机组运行的经济性，节约能源。

2.3 入炉煤粒度调整

CFB锅炉对入炉煤粒径分布要求很高，合理的粒径分布是影响锅炉燃烧安全稳定和经济的最重要因素之一。如果入炉煤粒径过大，阻力相应增加，会影响到锅炉的正常流化和排渣，可通过增加一次风量的方式来改善流化质量。如果粒径过小，那么在相同的一次风量下鍋炉床层上移，锅炉排烟温度也相应提高。此时应及时通知输煤专业合理调整燃煤粒径。除此之外，若灰分较高，则可适当降低燃煤粒径，反之则应增大燃煤粒径，以保障燃烧的稳定性，使能耗处于相对稳定且较低的状态。

2.4 准确控制风量和氧量

循环流化床锅炉对风量的准确率要求较高，因此应对一、二次风量、返料风量加以标定，并合理调整风煤配比，合理控制炉内过量空气系数。过大或过小的过量空气系数均可能导致锅炉整体效率降低。当过量空气系数过小时，炉内床料的流化状态差，容易造成流化不良，同时还会使密相区中的煤燃烧不充分造成不完全燃烧热损失增大；当过量空气系数过大时，锅炉排烟热损失增大，达不到经济运行的效果，还会加剧锅炉受热面的磨损，此外还会使一、二次风机和引风机的电耗增加，造成厂用电率升高。因此，应根据厂家说明结合性能优化试验确定过量空气系数的最佳值，最大限度地降低热损失，使锅炉处于最佳运行工况，进而有效降低能耗，提高效率。

2.5 合理控制料层厚度

床压，是流化床锅炉运行中反映料层厚度的参数，当料层过厚时，密相区颗粒浓度大，锅炉的流化效果有所降低，炉膛受热面磨损量大，且一次风机和二次风机的出口风压进一步增大，进而导致风机耗电量增加。而料层厚度太小，则容易造成机组燃烧不稳定。

因此，在运行调整中应采取“低床压”运行方式，在保证锅炉循环灰量的情况下尽量维持低床压运行，经验证明，对循环流化床来说，当床层厚度在500～700mm之间，且床压在5KPa到8kPa之间时，一次风机和二次风机的电流相对较小。具体的参数，应通过实验观察、记录对比来确定。

2.6 强化物料平衡监测与调控

保持物料平衡，是维持循环流化床锅炉正常、低耗运行的重要基础。可通过炉膛上部的物料浓度值来判定循环流化床锅炉物料平衡是否处于正常状态。当炉膛上部物料浓度均偏低，即不能达到物料平衡要求时，可考虑是否存在以下问题：（1）高压流化风道至一次风道的旁路挡板是否打开。高压流化风机的调整幅度有限，一般高压流化风机选型风量偏大，因此通过旁路挡板的开度来调整回料阀的总风量，此时应检查旁路挡板状态并作出相应的调整；（2）松动风量与返料风量开度是否合理。物料平衡状态下，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。返料风量、松动风量原则上不参于运行调整，但松动风量过大会造成返料沿立管直接反窜至分离器中心，破坏分离器径向速度分布，甚至直接飞出分离器，降低旋风分离器分离效率和循环倍率，返料风量过大一方面会影响返料器返料效果，另一方面会给回料器器斜腿内煤的二次燃烧提供氧量，导致回料器斜腿温度过高；此时，应对返料风及松动风挡板开度进行适当调整。

3 总结

综上所述，随着循环流化床锅炉技术的不断成熟和国家节能减排要求的不断提高，关注循环流化床锅炉能耗水平，并采取合理的节能降耗措施是十分必要的。对此，企业应结合循环流化床锅炉技术特征和原理，不断观察、不断创新，以最大限度的降低循环流化床锅炉能耗，在节约其运行成本的同时更好地节约资源、保护环境。

参考文献

[1]孟磊.大型循环流化床机组节能优化运行技术研究[D].华北电力大学.2013.

[2]苏建民.基于流态重构的循环流化床锅炉节能燃烧技术的应用实践[J].动力工程学报，2011，（3）：15.

（作者单位：内蒙古鄂尔多斯市乌兰木伦镇伊金霍洛旗上湾热电厂）