300mw循環(huán)流化床鍋爐床壓的控制

1、300MW循環(huán)流化床鍋爐床壓的控制孫悅（國電開遠(yuǎn)發(fā)電有限公司）摘要：本文根據(jù)本廠300MW循環(huán)流化床鍋爐床壓的運(yùn)行調(diào)整，以及由于床壓的變化給鍋爐機(jī)組帶來的問題，對(duì)床壓的控制調(diào)整進(jìn)行了分析，并提出了一些控制調(diào)整手段。關(guān)鍵字：循環(huán)流化床鍋爐床壓控制我廠鍋爐型號(hào)為SG102517.4M801屬亞臨界中間再熱，單鍋筒自然循環(huán)、循環(huán)流化床鍋爐該鍋爐是雙布風(fēng)板設(shè)計(jì)，爐膛出口有4臺(tái)旋風(fēng)分離器捕捉煙氣中的灰份作為外循環(huán)灰量，爐膛底部出渣采用4臺(tái)風(fēng)水冷式

2、冷渣器，都分別布置在鍋爐兩側(cè)，正常運(yùn)行中靠其排渣來維持正常床壓。設(shè)計(jì)煤種下，底渣占總灰量的40%，平均粒度為500μm左右；飛灰占總灰量的60%，平均粒度為30μm左右。一、床壓控制的意義。循環(huán)流化床鍋爐工作的基本特點(diǎn)是低溫的動(dòng)力控制燃燒，高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程以及高強(qiáng)度的熱量、質(zhì)量和動(dòng)量傳遞過程。物料在循環(huán)流化床中是熱量傳遞的媒體，其物料量的大小是決定爐膛蒸發(fā)受熱面?zhèn)鳠釓?qiáng)度的主要因素之一，而床壓便是直接反映爐內(nèi)

3、物料量多少的重要參數(shù)。爐膛差壓△P1其值為水冷風(fēng)室壓力和爐膛頂部壓力之差，它反應(yīng)了布風(fēng)板壓降及爐膛內(nèi)的物料量，爐膛上部差壓△P2其值為密相區(qū)表面壓力和爐膛頂部壓力之差，它反應(yīng)了爐內(nèi)物料參與外循環(huán)的量的多少。由此可見，維持正常的床壓，對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行及接帶負(fù)荷具有重要意義。床壓升高，爐內(nèi)物料量增加，為保證一次風(fēng)對(duì)床料正常流化，需提高一次風(fēng)壓來增大一次風(fēng)量，使得一次風(fēng)機(jī)電耗增大且排煙溫度升高，降低了鍋爐效率；另外循環(huán)物料量過多對(duì)受熱面磨損也

4、將加劇。床壓過高時(shí)，一次風(fēng)出力便顯得不足，以致流化困難，運(yùn)行難于控制，而造成翻床、塌床，以及一次風(fēng)道或非金屬膨脹節(jié)破裂、爐膛密相區(qū)由于壓力升高其應(yīng)力增大而漏灰、布風(fēng)板上床料局部流化不好而造成低溫結(jié)焦等。反之床壓降低，爐內(nèi)物料量減小，循環(huán)灰量不足，沒有足夠的物料將熱量帶至爐膛各部，爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布不均勻，稀相區(qū)燃燒份額減小，蒸發(fā)受熱面的吸熱量減小，密相區(qū)燃燒份額增加，單位物料量所攜帶熱量增加，床溫升高，接帶負(fù)荷困難，床溫過高時(shí)，為避免高溫結(jié)

5、焦被迫而降低燃燒強(qiáng)度，使得機(jī)組降負(fù)荷運(yùn)行。二、床溫對(duì)床壓的影響。床溫升高時(shí)，床料易于被流化，原因其一為物料顆粒體積受熱膨脹而增大，其二，見以下氣體密度計(jì)算公式：式中為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下某氣體的密度，空氣的為1.293kgm3。為某氣體在溫度為℃、壓強(qiáng)為mmHg下的密度。由上式可知，氣體受熱后其密度減小，熱一、二次風(fēng)進(jìn)入爐膛與高溫物料混合升溫后，氣體體積急劇膨脹，對(duì)物料的攜帶能力加強(qiáng)。床溫升高后，爐膛上部差壓△P2升高，外循環(huán)灰量增大，床層壓力減

6、?。淮矞亟档蜁r(shí)，物料的易流化性能下降，外循環(huán)灰量減小，床壓隨之升高，隨著外循環(huán)灰量逐漸返回爐膛，床溫進(jìn)一步降低，床壓緩慢上升并趨于穩(wěn)定。此時(shí)床壓的升高并非由于爐內(nèi)總物料量增大，而是受床溫降低而引起的。另外，床溫降低后，回料腿溫度也隨之下降，外循環(huán)灰流動(dòng)性變差，回料器可能發(fā)生返灰不暢開始堵灰，回料腿立管壓力逐步升高，此時(shí)雖然床壓有所降低，可一但立管所堵外循環(huán)灰突然返回爐膛，床壓便突然增大，流化困難，運(yùn)行人員應(yīng)注意防范。運(yùn)行中若床壓突然下降

7、時(shí)，也應(yīng)檢查回料腿的返料情況。正常運(yùn)行中應(yīng)保持床溫在800～900℃之間。三、機(jī)組負(fù)荷對(duì)床壓的影響。和稀相區(qū)壓力，選擇排底渣還是細(xì)灰，保證好整個(gè)床料粒度的分配情況，若床壓過高不好控制時(shí)，排細(xì)灰，順?biāo)賹⒋矇赫{(diào)整在可控范圍內(nèi)，以防塌床。外循環(huán)灰量的減小，使?fàn)t膛上部床壓下降，而總床壓△P1也隨之下降，床溫升高，床層顆粒易流化性能變好，可被風(fēng)攜帶到爐膛上部的顆粒有所增加。床壓低時(shí)，可投用床料添加系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)所添加床料為底渣，底渣中雜物過多，

8、如大石子、保溫磚、鋼筋等，加料倉泵進(jìn)料濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重，倉泵進(jìn)一次料會(huì)堵上很多次，而且濾網(wǎng)清理工作也不方便，且影響周圍環(huán)境，加一次料所需時(shí)間過長(zhǎng)，造成了床料不能及時(shí)補(bǔ)充，所以該系統(tǒng)對(duì)床料的添加基本沒有效果，已長(zhǎng)期未用。從現(xiàn)在的運(yùn)行情況來看，若石灰石系統(tǒng)能夠維持正常投運(yùn)，在全燒布沼壩坑來煤時(shí)，可避免床壓低的情況出現(xiàn)。另外在燃煤煤種調(diào)配上，可根據(jù)每天帶負(fù)荷調(diào)峰情況，高峰階段時(shí)多配置布沼壩煤，低谷階段多配置龍?zhí)犊用?。法國阿爾斯通公司設(shè)計(jì)的300M

9、W循環(huán)流化床鍋爐，為了使床料較好地流化，將布風(fēng)板一分為二，爐膛下部便表現(xiàn)為“褲衩腿”型式，自然也就有兩側(cè)床壓需要調(diào)整了。保證兩側(cè)的床壓基本一致，是保證鍋爐正常流化運(yùn)行的重要條件。兩側(cè)床壓的平衡，一般是通過改變兩側(cè)一次風(fēng)量的分配來進(jìn)行的，必要時(shí)用二次風(fēng)參與調(diào)節(jié)。當(dāng)床壓發(fā)生偏差時(shí)，床壓升高一側(cè)由于床料量增大，風(fēng)的阻力增大，使一、二次風(fēng)量減小，另外一側(cè)由于床料量的減小，一、二次風(fēng)量增加，這一過程若不及時(shí)改變，將逐步加速直至翻床而使一側(cè)塌床。在

10、床溫較高時(shí)，由于床料的易流動(dòng)性好，翻床的發(fā)展十分順?biāo)?，所以監(jiān)盤人員對(duì)床壓的變化和調(diào)整應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)，在翻床處理時(shí)也應(yīng)抓住床溫未過多下降的時(shí)機(jī)，及時(shí)進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整，將兩側(cè)床料平衡，一但床溫降低后便難以流化。另外，在翻床處理中，由于判斷調(diào)整不夠超前及時(shí)，常使?fàn)t內(nèi)床料從一側(cè)吹至另一側(cè)而再一次塌死，調(diào)整時(shí)要關(guān)注好一次風(fēng)壓、一次風(fēng)機(jī)電流的變化，當(dāng)床層有所松動(dòng)時(shí)，由于有一次風(fēng)吹出，一次風(fēng)壓會(huì)略有下降，一次風(fēng)機(jī)電流也會(huì)略有上升，這一過程有明顯趨勢(shì)時(shí)應(yīng)及時(shí)收

11、小該側(cè)一、二次風(fēng)門，適當(dāng)開啟另一側(cè)一、二次風(fēng)門，在調(diào)整時(shí)應(yīng)考慮到風(fēng)門擋板的開關(guān)特性，必要時(shí)可順?biāo)訇P(guān)小風(fēng)門擋板，防止床料倒至另外一側(cè)，然后再逐步開啟一、二次風(fēng)門進(jìn)行調(diào)整。在出現(xiàn)翻床的同時(shí)，由于一次風(fēng)量的減小，兩臺(tái)運(yùn)行中的一次風(fēng)機(jī)會(huì)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，應(yīng)降低出力后將兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)并入運(yùn)行，以防被搶風(fēng)側(cè)風(fēng)機(jī)發(fā)熱振動(dòng)。避免發(fā)生翻床的關(guān)鍵在于兩點(diǎn)，其一運(yùn)行人員對(duì)爐內(nèi)的總物料量應(yīng)綜合分析判斷并嚴(yán)格控制，避免物料量過大，流化困難；其二認(rèn)真監(jiān)盤，熟練掌握床壓調(diào)