循环流化床锅炉论文范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇循环流化床锅炉论文范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

一、前言

循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉，采用流态化循环燃烧，燃料适应性好，可燃用烟煤、无烟煤、贫煤，也可燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低热值燃料，且燃烧效率高，达94％。由于采用低温燃烧，大幅降低氮氧化合物的排放量，另一显著特点是可燃用高硫煤，通过向炉内添加石灰石，显著地降低二氧化硫排放浓度，以达到良好的环保效果。另外，灰渣活性较好，可以用做水泥等材料的掺合料。纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，磨损严重和运行周期短的问题已成为普遍现象，主要表现在炉膛水冷壁、省煤器、过热器的磨损，耐火材料的脱落损坏等。下面结合我公司2台哈锅产260t/h和两台东锅产410t/h循环流化床锅炉的运行情况，分析一下循环流化床锅炉延长运行周期，稳定生产方法。

二、注重设备前期管理

（一）搞好设备的进厂检验

目前，由于国家加强环境保护的执法力度，政策上对循环流化床锅炉的倾斜，循环流化床锅炉纷纷上马，很大程度上拉动了锅炉市场。特别是循环流化床锅炉，行情紧俏，供不应求。许多锅炉厂超出生产能力，为此，各锅炉用户应严把进厂检验这一关。尤其是易磨损部件、承压部件的检验，详查随机资料，特别是出厂检验报告，以确保整体质量，为以后的长周期运行做好基础保障。

（二）严格建设安装标准

在锅炉的建设过程中，要严格按照安装规程。特别是一些重要的尺寸，膨胀缝，一定要严格控制。因为电站锅炉的蒸汽初参数较高，钢材的热膨胀值较大。稍有偏差，很容易造成局部应力集中，变形损坏。这主要集中在让管道的弯头部位或焊接部位。另外，要注意施工的工序，要有先有后。

（三）筑炉工作及耐火材料

由于近些年循环流化床锅炉行业的兴旺发达，耐火材料市场表现活跃，各商家纷纷抢占市场，热闹异常。在短短十余年中，耐火材料的生产厂家，从产量到质量，从品种到规模，都有了迅猛的发展。市场上有时出现鱼目混珠、以假乱真的现象，为此用户要谨慎招标采购。建议在选择耐火材料时,应当详细而广泛的进行考察论证，确保用上货真价实、性能优良的耐火材料，确保锅炉不至于因耐火材料而影响长周期运行。在选择好耐火材料供方的基础上，还要注重耐火材料的施工工艺，因为这也直接影响锅炉的安全运行。基于以上两点，要重点作好耐火材料的养护工作，人们习惯上在筑炉结束，将外护板全部焊接完成后，按部就班地进行烘炉。殊不知，水蒸气在护板内侧反复蒸发与冷凝，影响耐火材料的烘干与烧结。为此，建议在有条件的情况下，尽量在烘炉结束后再做外护板。或者在护板上预留排气孔，保障水汽的及时排除。根据耐火材料的固有特性及施工工艺，制定适宜的烘炉曲线，并严格按烘炉曲线进行。特别是在投煤初期，一定要限制升温速度。往往有些厂家，在启炉的过程中，迫不及待的过早投煤,没有达到煤的燃点,由于反应滞后。随着温度的逐渐升高,一旦达到着火点,则发生爆燃现象.炉膛突然严重正压,床层温度急剧上升,温升高达100℃/min。对耐火材料和锅炉受热面产生强烈的热冲击，对炉体产生损伤性的破坏。

三、运行操作过程中应注意的问题

（一）控制适宜的床温

在运行过程中要加强对料层温度监视，一般将料层温度控制在850℃-950℃之间，温度过高，容易使流化床体结焦造成停炉事故；温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃，最低不应低于800℃。在锅炉运行中，当料层温度发生变化时，可通过调节给煤量、一次风量及送回燃烧室的返料量，调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时，应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量，使料层温度降低；如料层温度低于800℃时，应首先检查是否有断煤现象，并适当增加给煤量，减少一次风量，加大返料量，使料层温度升高。一旦料层温度低于700℃，应做压火处理，需待查明温度降低原因并排除后再启动。

（二）控制适宜的负荷

根据实际运行情况来看，循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷，以控制在80～95％为理想。在此负荷下，操作稳定，效率较高，磨损较轻，运行周期较长。因为，在超负荷情况下，循环倍率增加，流化风量加大，存在后燃现象，造成后部高温，甚者造成返料器结焦，危及锅炉的安全运行。

（三）运行过程中的参数调整

基于循环流化床的燃烧机理，需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量。如果炉膛差压过低，有可能是返料量不够，分离效率低造成的。这将同时造成尾部受热面的加速磨损，过热器、省煤器的磨损泄漏。料层差压偏低，则炉膛蓄热量少，一旦给煤出现问题，容易灭火。如果料层差压偏高，则需较大的流化风量，又增加动力消耗和磨损。事实证明，超负荷运行，得不偿失，将付出巨大的代价。

（四）控制好入炉煤的颗粒度

由于一些厂家为了节省投资将给煤由两级破碎改为一级破碎，造成给煤颗粒度太大，有的颗粒度竟达30～50mm，严重影响了床料的流化，易造成结焦现象的发生，堵塞落渣管，甚至造成大面积结焦而停炉。所以控制好入炉煤的颗粒度是至关重要的。有的电厂在原煤破碎前上了筛分设备进行破碎前预筛分，这不仅减少了破碎机的磨损而且减少了厂用电的消耗。

（五）杜绝野蛮开停炉

强行降温、急剧升温、快速升压都危及到锅炉的安全运行。锅炉故障停炉后，急于检修，强制通风降温，由于各部位的膨胀系数不一致、温度不一致，很容易造成炉墙，炉管的损坏。另外，在锅炉启动时，急于求成，快速升压、升温，膨胀不到位，损坏锅炉。特别是点火初期，过早投煤造成煤炭爆燃，床温骤然升高。强大的热冲击，造成耐火材料快速膨胀，产生皲裂或金属焊缝拉伤。

四、关于循环流化床锅炉的防磨问题

（一）水冷壁的防磨

根据循环流化床锅炉的运行机理，炉膛内是典型的气固两相流，高强度的物料反混，对膜式水冷壁产生冲刷磨蚀。通常的处理办法是在卫燃带覆盖耐火材料，结果造成磨损区域上移，只好再次覆盖耐火材料，如此反复，最终以传热面积减少更换水冷壁管而告终。另一种办法是进行喷涂耐磨材料，但喷涂材料的上部区域磨损较严重。目前，尚没有发现经济实用的解决办法。

（二）分离器的防磨

在炉膛出口处，为了达到较高的气固分离效率，对高温烟气进行节流加速，对中心筒和分离器产生磨损。使中心筒变形穿孔和旋风分离器耐火材料的损坏。为此，在旋风分离器耐火材料的施工中，选择耐磨性能强的材料，同时要严格控制烟气进口和中心筒的安装尺寸。

（三）过热器的防磨

分离后的烟气，经扩压以5～10m/s的速度冲向过热器，在通过第一排过热器管后，流通截面减小，烟气节流加速，冲刷磨损第二排管；同时伴随着局部小面积的急剧磨损。可以在第二排过热器管前加装防磨罩，同时调整运行风量，避免烟气流通偏流，形成烟气走廊。

（四）省煤器的磨损

篇2

 

循环流化床锅炉(CFB) 燃烧技术是一项近年来发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧燃煤技术。通过向循环流化床锅炉（CFBB）内直接加入石灰石、白云石等脱硫剂，可以脱去燃料在燃烧过程中生成的SO2。根据燃料中含硫量的大小确定加入的脱硫剂量，可达到90%以上的脱硫效率；另外，循环流化床锅炉燃烧温度一般控制在850～950℃的范围内，这一温度范围不仅有利于脱硫，而且可以抑制氮氧化物(热力型NO)的形成，同时由于循环流化床锅炉普遍采用分段(或分级)送入二次风，保证炉内尤其是NOx生成区域处于还原型气氛，又可控制燃料型NO的产生。在一般情况下，循环流化床锅炉NOx的生成量仅为煤粉炉的1/4～1/3。NOx的排放量可以控制在300mg/m³以下。因此，循环流化床燃烧是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速的商业推广。因此，在我国得到了迅猛的发展，循环流化床锅炉日趋大型化。

本文以某电厂410t/h超高压循环流化床锅炉为例简要介绍了燃烧控制系统。对循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。

1循环流化床燃烧控制特点

循环流化床锅炉不同于煤粉炉和燃油锅炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统设计一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；料床温度控制；料床高度控制；二级返料回料控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉和燃油锅炉相同，在此只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。

由于循环流化床锅炉其燃烧过程十分复杂，燃烧受多种因素的影响，循环流化床锅炉是一个多参数、非线性、时变及多变量紧密接合的复杂系统，使得其自动控制比一般锅炉更加复杂和困难，由于其自身的工艺特点，它比普通锅炉具有更多的输入和输出变量，耦合关系更加复杂，如图1-1所示。

图1- 1 循环流化床锅炉输入和输出变量关系

当锅炉负荷发生变化时(外扰)，或给水量、给煤量、返料量、减温水量、引风量、一次风量、二次风量等任一输入量(内扰)改变时，所有输出量(如汽泡水位、蒸汽温度、炉膛压力、床温等)都要发生变化，只是程度有所不同，如表1-1所示。因而循环流化床锅炉控制以系统稳定可靠，负荷自我调节适应性好，系统运行的技术经济效益好，具备完善的操作指导和事故分析手段等，作为控制系统设计的标准。

表1-1 循环流化床锅炉的参数耦合

 

篇3

中图分类号：TK229文献标识码： A

引言

物料循环量是循环流化床锅炉设计、运行中的一个非常重要的参数，该参数对锅炉的流体动力特性、燃烧特性、传热特性以及变工况特性影响很大。

物料循环量的定量表述一般采用三种方法。第一种方法采用循环倍率的概念，其定义如下：

R=FS/FC

R：循环倍率；

FS：循环物料量，kg/h；

FC：投煤量，kg/h；

采用循环倍率最大的优点是直观，计算比较方便，并可对循环流化床锅炉进行大致的分类，目前它被广泛地应用在循环物料量的定量描述中。但采用循环倍率的概念也有其不足之处，首先同一容量的锅炉由于燃煤品质不同，投煤量也不相同，这样在同样的固体颗粒循环量下循环倍率也不相同。其次，在采用脱硫剂时其物料循环量也与投煤量相比，则从概念上不尽合理。第三，由于许多燃用优质煤的循环流化床锅炉，需添加惰性物料，作为循环物料，而这一部分也与投煤量相关联，因此也不尽合理。所以近年来许多人采用第二种方法，即用单位床层面积上的物料循环量来直接描述，即GS。第三种方法是，确定的循环倍率为床内上升段中采用循环技术与不采用循环技术时的灰量之比。目前一般采用第一种和第二种方法。

上面所说的物料循环量主要是指外部物料循环量，即通过返料机构送回床层的物料量，实际上在循环流化床锅炉中，有很大的内循环量。内循环量主要取决于床内构件及流体动力特性。

下面讨论的物料循环量一般是指外部物料循环量。内循环物料量考虑起来比较困难，但内循环在提高脱硫、燃烧的效率方面，其影响与外循环基本上是相同的，对平衡床内温度的影响与外循环不尽相同，但有一点是非常明显的，即内循环增大后，外循环可以适当的降低一些。

在不考虑炉内燃烧脱硫时，循环倍率在实际锅炉中可根据各段的灰平衡以及分离器的效率来确定。

二、运行参数对确定物料循环量的影响

（一）燃料特性对确定物料循环量的影响

燃料特性对确定物料循环量有很大的影响。一般认为，对燃料热值高的煤循环倍率也高，但对挥发分高的煤，则可取较小的循环倍率。但这只是一个总的原则，由于各制造厂本身选取的循环倍率值相差甚大，目前很难给出一个适合各种类型锅炉的循环倍率值。但对于Circofluid型循环流化床锅炉，Bob等提出燃料发热量越高，灰分越低，水份越高，选取的循环倍率也越高。

（二）热风温度及回送物料温度对循环倍率的影响

热风温度变化时，如果循环物料的回送温度及循环倍率均不变，则床层温度会提高。如果考虑床层温度固定在脱硫最佳温度或某一定值时，此时应增加循环倍率，从而保持床温一定。

提高循环物料回送温度时，如果其他参数不变，则根据床内热量平衡，床层温度会提高，此时若要保证床层温度维持在一定值，则应提高循环倍率。

三、物料循环量的变化对运行的影响

（一）物料循环量对燃烧的影响

物料循环量增大时对床内燃烧的影响，主要体现在一下几个方面。首先是物料循环量增加，使理论燃烧温度下降，特别是当循环物料温度较低时尤为如此。其次，由于固体物料的再循环而使燃料在炉内的停留时间增加，从而使燃烧效率提高。当然如果燃烧效率已经很高，再增加循环物料量对燃烧效率的影响就会很小。第三，物料循环使整个燃烧温度趋于均匀，相应的也降低了燃烧室内的温度，这样使脱硫和脱硝可以控制最佳反应温度，但对于冉阿少则降低了反应速度，燃烧处于动力燃烧工况。

（二）物料循环量对热量分配的影响

当循环物料回送温度低于550℃时，省煤器应布置在分离器的前后，当回送温度大于550℃时，省煤器可单级布置于分离器之后，回送温度低于730℃以前，对过热器的影响不很明显，过热器仅需双级布置；但当回送温度大于730℃以后，过热器经常布置成三级，其中一级布置在分离器后的对流竖井中；当回送温度上升时，炉膛部分的吸热增加；当回送温度高于850℃时，对流区段也就不复存在。

（三）物料循环量与变负荷的关系

对于循环流化床锅炉，改变循环倍率即可满足负荷变化的要求。降低循环倍率可使理论燃烧温度上升，从而可以弥补由于在低负荷时相当于正常负荷时过大的水冷壁受热面而造成的烟气过度冷却。同时，也可以降低水冷壁的传热系数，从而使炉膛出口温度不变。在正常负荷下，保持循环倍率设计值运行，随着负荷的下降，循环倍率也随着下降，到达到1/3~1/4负荷时，循环流化床锅炉按鼓泡流化床方式运行，物料循环量为零。此时可以保证汽温、汽压在允许的范围内。只要适当调节物料循环量，循环流化床锅炉就有很好的负荷适应能力和良好的汽温调节性能。

（四）物料循环量对脱硫、脱硝的影响

在循环流化床锅炉中，Ga/S摩尔比一般为1.5~2.0。在循环物料中部分是未与SOX反应的CaO颗粒，因此物料循环量增加，则送入床内的CaO量也随之增加，这样就会使脱硫率增大。如果脱硫率一定，则Ga/S摩尔比明显的降低。

固体物料在炉内循环，使炉内的碳浓度增加，从而加强了NO与焦炭的反应，并使NO排放量下降。固体颗粒物料循环量的变化还会对循环流化床的流体动力特性，如固体颗粒浓度分布、压力分布，固体颗粒在炉内的停留时间以及壁面热流浓度，传热传质特性等影响。

四、有利循环倍率的确定方法

在循环流化床锅炉中，固体颗粒物料循环量增加，会使锅炉的燃烧效率、脱硫效率提高。由于床内固体颗粒浓度增加也会使传热系数增加，同时物料循环量的变化会影响床内的稀、浓相的热量平衡及热量分配，但同时物料循环量的增加又会增加床层总阻力，增加风机电耗。如果在固体颗粒循环回路中还布置有直接冲刷的管束，则物料循环量增加还会使磨损的可能性增大。所以说，有利的循环倍率应该是考虑了燃烧、脱硫、脱硝、传热、热平衡、风机能耗、磨损等因素的一个综合参数。

参考文献：

1、罗传奎，骆中泱、李绚天等。循环流化床最优循环倍率的确定。中国工程热物理年会。94年燃烧学术会议论文集。

篇4

[论文摘要]重点分析影响循环流化床锅炉运行周期的前期设备管理、控制风量、负荷以及锅炉防磨等运行中的问题，并提出解决办法。

一、前言

循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉，采用流态化循环燃烧，燃料适应性好，可燃用烟煤、无烟煤、贫煤，也可燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低热值燃料，且燃烧效率高，达94％。由于采用低温燃烧，大幅降低氮氧化合物的排放量，另一显著特点是可燃用高硫煤，通过向炉内添加石灰石，显著地降低二氧化硫排放浓度，以达到良好的环保效果。另外，灰渣活性较好，可以用做水泥等材料的掺合料。纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，磨损严重和运行周期短的问题已成为普遍现象，主要表现在炉膛水冷壁、省煤器、过热器的磨损，耐火材料的脱落损坏等。下面结合我公司2台哈锅产260t/h和两台东锅产410t/h循环流化床锅炉的运行情况，分析一下循环流化床锅炉延长运行周期，稳定生产方法。

二、注重设备前期管理

（一）搞好设备的进厂检验

目前，由于国家加强环境保护的执法力度，政策上对循环流化床锅炉的倾斜，循环流化床锅炉纷纷上马，很大程度上拉动了锅炉市场。特别是循环流化床锅炉，行情紧俏，供不应求。许多锅炉厂超出生产能力，为此，各锅炉用户应严把进厂检验这一关。尤其是易磨损部件、承压部件的检验，详查随机资料，特别是出厂检验报告，以确保整体质量，为以后的长周期运行做好基础保障。

（二）严格建设安装标准

在锅炉的建设过程中，要严格按照安装规程。特别是一些重要的尺寸，膨胀缝，一定要严格控制。因为电站锅炉的蒸汽初参数较高，钢材的热膨胀值较大。稍有偏差，很容易造成局部应力集中，变形损坏。这主要集中在让管道的弯头部位或焊接部位。另外，要注意施工的工序，要有先有后。

（三）筑炉工作及耐火材料

由于近些年循环流化床锅炉行业的兴旺发达，耐火材料市场表现活跃，各商家纷纷抢占市场，热闹异常。在短短十余年中，耐火材料的生产厂家，从产量到质量，从品种到规模，都有了迅猛的发展。市场上有时出现鱼目混珠、以假乱真的现象，为此用户要谨慎招标采购。建议在选择耐火材料时，应当详细而广泛的进行考察论证，确保用上货真价实、性能优良的耐火材料，确保锅炉不至于因耐火材料而影响长周期运行。在选择好耐火材料供方的基础上，还要注重耐火材料的施工工艺，因为这也直接影响锅炉的安全运行。基于以上两点，要重点作好耐火材料的养护工作，人们习惯上在筑炉结束，将外护板全部焊接完成后，按部就班地进行烘炉。殊不知，水蒸气在护板内侧反复蒸发与冷凝，影响耐火材料的烘干与烧结。为此，建议在有条件的情况下，尽量在烘炉结束后再做外护板。或者在护板上预留排气孔，保障水汽的及时排除。根据耐火材料的固有特性及施工工艺，制定适宜的烘炉曲线，并严格按烘炉曲线进行。特别是在投煤初期，一定要限制升温速度。往往有些厂家，在启炉的过程中，迫不及待的过早投煤，没有达到煤的燃点，由于反应滞后。随着温度的逐渐升高，一旦达到着火点，则发生爆燃现象.炉膛突然严重正压，床层温度急剧上升，温升高达100℃/min。对耐火材料和锅炉受热面产生强烈的热冲击，对炉体产生损伤性的破坏。

三、运行操作过程中应注意的问题

（一）控制适宜的床温

在运行过程中要加强对料层温度 监视，一般将料层温度控制在850℃-950℃之间，温度过高，容易使流化床体结焦造成停炉事故；温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970℃，最低不 应低于800℃。在锅炉运行中，当料层温度发生变化时，可通过调节给煤量、一次风量及送 回燃烧室的返料量，调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970℃时，应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量，使料层温度降低；如料层温度低于800℃时，应首先检查是否有断煤现象，并适当增加给煤量，减少一次风量，加大返料量，使料层温度升高。一旦料层温度低于700℃，应做压火处理，需待查明温度降低原因并排除后再启动。

（二）控制适宜的负荷

根据实际运行情况来看，循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷，以控制在80～95％为理想。在此负荷下，操作稳定，效率较高，磨损较轻，运行周期较长。因为，在超负荷情况下，循环倍率增加，流化风量加大，存在后燃现象，造成后部高温，甚者造成返料器结焦，危及锅炉的安全运行。

（三）运行过程中的参数调整

基于循环流化床的燃烧机理，需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量。如果炉膛差压过低，有可能是返料量不够，分离效率低造成的。这将同时造成尾部受热面的加速磨损，过热器、省煤器的磨损泄漏。料层差压偏低，则炉膛蓄热量少，一旦给煤出现问题，容易灭火。如果料层差压偏高，则需较大的流化风量，又增加动力消耗和磨损。事实证明，超负荷运行，得不偿失，将付出巨大的代价。

（四）控制好入炉煤的颗粒度

由于一些厂家为了节省投资将给煤由两级破碎改为一级破碎，造成给煤颗粒度太大，有的颗粒度竟达30～50mm，严重影响了床料的流化，易造成结焦现象的发生，堵塞落渣管，甚至造成大面积结焦而停炉。所以控制好入炉煤的颗粒度是至关重要的。有的电厂在原煤破碎前上了筛分设备进行破碎前预筛分，这不仅减少了破碎机的磨损而且减少了厂用电的消耗。

（五）杜绝野蛮开停炉

强行降温、急剧升温、快速升压都危及到锅炉的安全运行。锅炉故障停炉后，急于检修，强制通风降温，由于各部位的膨胀系数不一致、温度不一致，很容易造成炉墙，炉管的损坏。另外，在锅炉启动时，急于求成，快速升压、升温，膨胀不到位，损坏锅炉。特别是点火初期，过早投煤造成煤炭爆燃，床温骤然升高。强大的热冲击，造成耐火材料快速膨胀，产生皲裂或金属焊缝拉伤。

四、关于循环流化床锅炉的防磨问题

（一）水冷壁的防磨

根据循环流化床锅炉的运行机理，炉膛内是典型的气固两相流，高强度的物料反混，对膜式水冷壁产生冲刷磨蚀。通常的处理办法是在卫燃带覆盖耐火材料，结果造成磨损区域上移，只好再次覆盖耐火材料，如此反复，最终以传热面积减少更换水冷壁管而告终。另一种办法是进行喷涂耐磨材料，但喷涂材料的上部区域磨损较严重。目前，尚没有发现经济实用的解决办法。

（二）分离器的防磨

在炉膛出口处，为了达到较高的气固分离效率，对高温烟气进行节流加速，对中心筒和分离器产生磨损。使中心筒变形穿孔和旋风分离器耐火材料的损坏。为此，在旋风分离器耐火材料的施工中，选择耐磨性能强的材料，同时要严格控制烟气进口和中心筒的安装尺寸。

（三）过热器的防磨

分离后的烟气，经扩压以5～10m/s的速度冲向过热器，在通过第一排过热器管后，流通截面减小，烟气节流加速，冲刷磨损第二排管；同时伴随着局部小面积的急剧磨损。可以在第二排过热器管前加装防磨罩，同时调整运行风量，避免烟气流通偏流，形成烟气走廊。

（四）省煤器的磨损