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300MW循环流化床锅炉旋风分离器超温控制研究
发布时间：2013-09-21 08:11 来源：未知
云南大唐红河发电公司#2锅炉是哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/17.5．L.HM37型300 MW循环流化床(CFB)锅炉，2006年8月27日通过168h试运行，正式投入商业运行。#2锅炉在机组低负荷运行时，锅炉的旋风分离器的入烟温经常处于超温运行(950—990℃)，严重威胁着#2锅炉风烟燃烧系统的安全稳定运行。针对这一情况，对#2锅炉风烟系统风量进行了调整试验，寻找改变一次风率对#2锅炉旋风分离器入口烟温的影响，从中找到了一些规律并进行了总结分析，提出的建议经后期的生产实践证明，确实有效地降低了旋风分离器入口烟温，保证了300 MW CFB锅炉的长期安全稳定运行。
1、300 MW CFB锅炉风烟系统介绍
#2锅炉为亚临界、中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风锅炉，炉膛下部采用双裤衩型结构。锅炉总共配备了13台6 kV的大型风机：两台一次风机、两台二次风机、两台石灰石风机、5台高压流化风机（三运两备）和两台引风机。一次风机主要提供锅炉裤衩两侧炉内物料的流化风、密相区燃烧所需空气，二次风机主要提供炉膛内煤燃烧所需要的空气，石灰石风机主要提供石灰石粉进入炉膛所需要的输送风，高压流化风机主要提供锅炉回料阀、外置式换热器及风水联合式冷渣器内的流化风。引风机则是将经过尾部烟道换热和电除尘净化过的烟气抽出，通过烟囱排向大气。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
炉膛、分离器、回料阀和外置式换热器构成了CFB锅炉的物科热循环回路，煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应，产生的烟气分别进入4个分离器，进行气固两相分离，经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器，外置换热器入口设有锥型阀，通过调整锥型阀的开度来控制外置式换热器和回料阀的循环物料分配。
云南大唐国际红河发电公司两台300 MW CFB锅炉燃用的是云南省小龙潭煤矿的褐煤，灰变型温度是1060℃，灰软化温度是1ll0℃，灰流动温度是1130℃。从小龙潭煤的煤质、燃烧特性及温度分布可看出，挥发分的热量释放占炉内总热量的比例较大，炉内的平均碳含量较低，小龙潭褐煤具有很强的破碎特性，二次破碎程度较高。入炉煤粒径在50 mm左右可以保证CFB锅炉对物料平衡的要求。
2、300 MW CFB锅炉超温控制试验介绍
实际运行发现在低负荷运行时，锅炉旋风分离器及其回料阀内长期超温运行(950—990℃)．可能导致外循环回路的结焦，严重威胁#2锅炉风烟燃烧系统的安全稳定运行．针对这一情况，在2008年06月12日对#2锅炉做了锅炉风烟系统风量调整试验，寻找改变一次风率对#2锅炉旋风分离器的入口烟温的影响，从中找到一些规律，指导#2锅炉的运行调整。
在试验期间维持#2机组负荷在183 MW左右稳定运行，给煤量一直保持在157-163 t/h之间小范围波动，锅炉主汽压力等锅炉主参数都比较稳定，锅炉燃烧系统没有大的扰动，试验期间燃烧系统的各部烟温测点变化，应该主要是改变一次风率改变所致。
本次试验采取逐步改变一次风量，每次改变量为20kNnl，／h往上递增，每次改变风量后，等到燃烧稳定一段时间(40min)，炉膛各部位温度变化率和炉膛各处压力趋于稳定后，观察炉膛左右两侧下部、中部、上部及左右两侧整体床温变化，旋风分离器的入口烟温的变化趋势，从中寻找规律。
试验总共做了6个工况点来进行分析，一次风量分别是203、234、257、274. 295和310 kNm-/h．主要数据结果见表1，一次风率与左，右侧炉膛温度的变化关系见图l和图2。
从图l和图2可看出，随着一次风率的增加，炉膛整体温度趋于均匀分布，密相区总体温度大幅度上升，分离器入口温度大幅度下降，炉膛中上部温度先增加再略有下降。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
3、300 MW CFB锅炉超温控制试验分析
已有的研究发现，燃料中碳的燃烧有一部分先通过生成CO再进一步燃烧生成C02，在CFB锅炉燃烧条件下，空隙率减少使CO的气相反应难以进行，随着一次风量的降低，炉膛下部速度减小，物料空隙率降低，co和碳在炉膛下部的燃烧速度也将减小，由于对CFB锅炉炉膛内中心缺氧的分布特点，不利于CO和碳在炉膛中下部的燃尽，造成分离器入口区域的后燃和温度升高。
在低负荷条件下，小龙潭褐煤的挥发分释放更加集中于下部，过低的一次风率使物料的空隙率减小，不利于co和碳的燃烧，炉膛热量释放上移，造成炉膛中部温度高于下部温度。炉膛中下部的中心缺氧分布规律使炉膛的热量进一步在炉膛上部及分离器入口区域释放，因此造成分离器区域的超温现象。
2# CFB锅炉的运行试验结果发现，在低负荷条件下，由于烟气流速降低，锅炉内物料的外循环流率减少，内循环流率相对增大，导致床层压力上升，如果仍然维持原有的一次风量，将造成密相区煤与空气混合不好，煤在炉膛内的燃烧延迟，燃烧时间延长，导致炉膛内下部燃烧减弱，而炉膛上部燃烧温度升高，所以需要维持比锅炉满负荷更高的一次风量，率，保证物料的空隙率使CO和碳的燃烧得以在炉膛下部进行，以保证CFB炉膛内的热量均匀释放，因此在实际运行操作上，随着锅炉负荷的降低，相应地提高一次风率，用于保证炉内物料流化，强化炉内燃烧和热量均匀释放，有效降低旋风分离器入口烟温。
4、结论
根据试验结论，在锅炉低负荷运行时，应适当提高一次风量，率，能切实改善300 MW CFB锅炉的炉内燃烧工况，降低300 MW CFB锅炉旋风分离器入口烟温超温现象的发生，确保了300MW CFB锅炉安全稳定运行。
