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前言

循環流化床鍋爐是一種高效、低污染的節能產品。自問世以來，在國內外得到了迅速的推廣與發展。但由于循環流化床鍋爐自身的特點，在運行操作時不同于層燃爐和煤粉爐，如果運行中不能滿足其對熱工參數的特殊要求，極易釀成事故。而目前有關循環流化床鍋爐操作運行方面的資料還較少，筆者根據幾年來鍋爐設計及現場調試的經驗，對循環流化床鍋爐運行參數的控制與調整作了一下簡述，希望能對鍋爐運行人員有所啟發。

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1 循環流化床鍋爐總體結構

循環流化床鍋爐主要由燃燒系統、氣固分離循環系統、對流煙道三部分組成。其中燃燒系統包括風室、布風板、燃燒室、爐膛、給煤系統等幾部分；氣固分離循環系統包括物料分離裝置和返料裝置兩部分；對流煙道包括過熱器、省煤器、空氣預熱器等幾部分。

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2 循環流化床鍋爐燃燒及傳熱特性

循環流化床鍋爐屬低溫燃燒。燃料由爐前給煤系統送入爐膛，送風一般設有一次風和二次風，有的生產廠加設三次風，一次風由布風板下部送入燃燒室，主要保證料層流化；二次風沿燃燒室高度分級多點送入，主要是增加燃燒室的氧量保證燃料燃燼；三次風進一步強化燃燒。燃燒室內的物料在一定的流化風速作用下，發生劇烈擾動，部分固體顆料在高速氣流的攜帶下離開燃燒室進入爐膛，其中較大顆料因重力作用沿爐膛內壁向下流動，一些較小顆料隨煙氣飛出爐膛進入物料分離裝置，爐膛內形成氣固兩相流，進入分離裝置的煙氣經過固氣分離，被分離下來的顆料沿分離裝置下部的返料裝置送回到燃燒室，經過分離的煙氣通過對流煙道內的受熱面吸熱后，離開鍋爐。因為循環流化床鍋爐設有高效率的分離裝置，被分離下來的顆料經過返料器又被送回爐膛，使鍋爐爐膛內有足夠高的灰濃度，因此循環流化床鍋爐不同于常規鍋爐爐膛僅有的輻射傳熱方式，而且還有對流及熱傳等傳熱方式，大大提高了爐膛的傳導熱系數，確保鍋爐達到額定出力。

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3 循環流化床鍋爐主要熱工參數的控制與調整

3.1 料層溫度

料層溫度是指燃燒密相區內流化物料的溫度。它是一個關系到鍋爐安全穩定運行的關鍵參數。料層溫度的測定一般采用不銹鋼套管熱電偶作一次元件，布置在距布風板200-500mm左右燃燒室密相層中，插入爐墻深度15-25mm，數量不得少于2只。在運行過程中要加強對料層溫度監視，一般將料層溫度控制在850℃-950℃之間，溫度過高，容易使流化床體結焦造成停爐事故；溫度太低易發生低溫結焦及滅火。必須嚴格控制料層溫度最高不能超過970℃，最低不應低于800℃。在鍋爐運行中，當料層溫度發生變化時，可通過調節給煤量、一次風量及送回燃燒室的返料量，調整料層溫度在控制范圍之內。如料層溫度超過970℃時，應適當減少給煤量、相應增加一次風量并減少返料量，使料層溫度降低；如料層溫度低于80 0℃時，應首先檢查是否有斷煤現象，并適當增加給煤量，減少一次風量，加大返料量，使料層溫度升高。一但料層溫度低于700℃，應做壓火處理，需待查明溫度降低原因并排除后再啟動。鍋爐圈【 ID：cfb12315】分享鍋爐知識，笑傲技術江湖！電廠鍋爐運行必備公眾號，運行調整、現象分析、事故處理、技術資料，一網打盡！

3.2 返料溫度

返料溫度是指通過返料器送回到燃燒室中的循環灰的溫度，它可以起到調節料層溫度的作用。對于采用高溫分離器的循環流化床鍋爐，其返料溫度較高，一般控制返料溫度高出料層溫度 20-30℃，可以保證鍋爐穩定燃燒，同時起到調整燃燒的作用。在鍋爐運行中必須密切監視返料溫度，溫度過高有可能造成返料器內結焦，特別是在燃用較難燃的無煙煤時，因為存在燃料后燃的情況，溫度控制不好極易發生結焦，運行時應控制返料溫度最高不能超過1000℃。返料溫度可以通過調整給煤量和返料風量來調節，如溫度過高，可適當減少給煤量并加大返料風量，同時檢查返料器有無堵塞，及時清除，保證返料器的通暢。
3.3 料層差壓

料層差壓是一個反映燃燒室料層厚度的參數。通常將所測得的風室與燃燒室上界面之間的壓力差值作為料層差壓的監測數值，在運行都是通過監視料層差壓值來得到料層厚度大小的。料層厚度越大，測得的差壓值亦越高。在鍋爐運行中，料層厚度大小會直接影響鍋爐的流化質量，如料層厚度過大，有可能引起流化不好造成爐膛結焦或滅火。一般來說，料層差壓應控制在7000-9000Pa之間。料層的厚度(即料層差壓)可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調節。用戶在使用過程中，應根據所燃用煤種設定一個料層差壓的上限和下限作為排放底料開始和終止的基準點。

3.4 爐膛差壓

爐膛差壓是一個反映爐膛內固體物料濃度的參數。通常將所測得的燃燒室上界面與爐膛出口之間的壓力差作為爐膛差壓的監測數值。爐膛差壓值越大，說明爐膛內的物料濃度越高，爐膛的傳熱系數越大，則鍋爐負荷可以帶得越高，因此在鍋爐運行中應根據所帶負荷的要求，來調節爐膛差壓。而爐膛差壓則通過鍋爐分離裝置下的放灰管排放的循環灰量的多少來控制，一般爐膛差壓控制在500-2000Pa之間。用戶根據燃用煤種的灰份和粒度設定一個爐膛差壓的上限和下限作為開始和終止循環物料排放的基準點。

此外，爐膛差壓還是監視返料器是否正常工作的一個參數。在鍋爐運行中，如果物料循環停止，則爐膛差壓會突然降低，因此在運行中需要特別注意。

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4 需要特別說明的幾個問題

4.1 返料量

控制返料量是循環流化床鍋爐運行操作時不同于常規鍋爐之處，根據前面提到的循環流化床鍋爐燃燒及傳熱的特性，返料量對循環流化床鍋爐的燃燒起著舉足輕重的作用，因為在爐膛里，返料灰實質上是一種熱載體，它將燃燒室里的熱量帶到爐膛上部，使爐膛內的溫度場分布均勻，并通過多種傳熱方式與水冷壁進行換熱，因此有較高的傳熱系數，(其傳熱效率約為煤粉爐的4-6倍)通過調整返料量可以控制料層溫度和爐膛差壓并進一步調節鍋爐負荷。鍋爐圈【 ID：cfb12315】分享鍋爐知識，笑傲技術江湖！電廠鍋爐運行必備公眾號，運行調整、現象分析、事故處理、技術資料，一網打盡！

另一方面，返料量的多少與鍋爐分離裝置的分離效率有著直接的關系，也就是說，分離器的分離效率越高，分離出的煙氣中的灰量就越大，從而鍋爐對負荷的調節富裕量就越大，操作運行相對就容易一些。

4.2 風量的調整

在鍋爐運行過程中，許多用戶往往只靠風門開度的大小來調節風量，但對于循環流化床鍋爐來說，其對風量的控制就要求比較準確。

對風量的調整原則是在一次風量滿足流化的前提下，相應地調整二次風和三次風量。因為一次風量的大小直接關系到流化質量的好壞，循環流化床鍋爐在運行前都要進行冷態試驗，并作出在不同料層厚度(料層差壓)下的臨界流化風量曲線，在運行時以此作為風量調整的下限，如果風量低于此值，料層就可能流化不好，時間稍長就會發生結焦。對二次風量的調整主要是依據煙氣中的含氧量多少，通常以過熱器后的氧量為準，一般控制在3-5%左右，如含氧量過高，說明風量過大，會增加鍋爐的排煙熱損失q2；如過小又會引起燃燒不完全，增加化學不完全燃燒損失q 3和機械不完全燃燒損失q 4。如果在運行中總風量不夠，應逐漸加大鼓引風量，滿足燃燒要求，并不斷調節一二三次風量，使鍋爐達到最佳的經濟運行指標。

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總結

筆者認為，以上參數對循環流化床鍋爐安全穩定運行是非常關鍵的。在運行中還要結合所燃 用煤 質及當時負荷的情況，嚴格監控料層差壓、溫度、爐膛差壓和返料溫度，通過不斷調整給煤量、風量及返料量，使鍋爐達到最佳的運行效果，最大限度的發揮循環流化床鍋爐高。
循環流化床鍋爐床溫低的原因
由于循環流化床鍋爐的操作運行與其它爐型不同，運行中除了按《運行規程》對鍋爐水位、汽壓、汽溫進行監視和調整外，還必須對鍋爐的燃燒進行調整。
（1）床溫的控制：
運行應加強床溫監視，爐溫過高時結焦，過低時息火，一般控制在850℃-950℃左右，如燒無煙煤，為使燃料燃燒完全，可提高爐溫，控制在950-1050℃（應低于煤的變形溫度100-200℃）最低不低于800℃，否則很難維持穩定運行，一旦斷煤很容易造成滅火。燒煙煤時爐溫控制在900-950℃，如燒高硫煙煤需進行爐內脫硫，床溫控制在850-870℃，最多不超過900℃，否則降低石灰石的利用率，當爐溫升高時，開大一次風門。爐溫低時，關一次風門，超過1000℃時，停煤、加風；低于800℃時，應加煤減風。但風量最小也要保持最低流化狀態。若溫度繼續下降，立即停爐，查明原因再啟動。爐溫的控制是調整一次風量、給煤量和循環灰量來實現的。常規下主要調整給煤量。
流化床溫高或床溫低引起的原因和控制方法：
1、床溫升高一般由下列因素引起
A、煤質變好，熱值升高，煙氣氧量降低（一般控制過熱器后正常運行時煙氣含氧量3-5%），表明煤量過多，應減少給煤量。
B、粒度較大的煤，集中給入爐內，造成密相區燃燒份額增加，引起床溫升高。從含氧量看不出變化，用增加一次風量，減少二次風量的方法，控制床溫。
C、由于沒有及時放渣，料層加厚，造成一次風量減少引起床溫升高。應及時放渣保持料層厚度在一定范圍內。
2、床溫降低一般由下列原因引起：
A、煤質差、熱值降低，煙氣氧量增加，應增加給煤提升床溫。
B、燃料粒度小。煤倉一部分較小的煤集中給入爐內，細煤粒在密相區停留時間較短造成密相區燃燒份額減少，而床溫降低，正確的調整應減少一次風量，增加二次風量，不應增加煤量，以免引起爐膛上部空間燃燒份額增多，造成返料器超溫結焦。
C、氧量指標不變，床溫緩慢降低，而且整個燃燒系統都在降低，鍋爐負荷不變。這是由于循環物料增多，增加了受熱面積的換熱系數，造成爐溫降低，應放掉一些循環灰，使爐溫回升。
（2）料層厚度的控制
循環流化床沒有鼓泡床那樣明顯的流化層界面，但仍有密相區和稀相區之分，料層厚度是指密相區內靜止料層厚度，對同一煤種，一定的料層差壓對應著一定的料層厚度。料層薄，對鍋爐穩定運行不利，因爐料的保有量少，入出的爐渣可燃物含量也高。若料層太厚，增加了料層阻力，雖然鍋爐運行穩定，爐渣可燃物含量低，但增加了風機的電耗。所以為了經濟運行，料層差壓控制在7000-8000Pa之間。運行中料層差壓超過此值時可以通過放爐渣來調整，放渣的原則是少放、勤放，最好能連續少量放，一次放渣量太多，影響鍋爐的穩定運行、出力和效率。
（3）爐膛（懸浮段）物料濃度的控制
循環流化床與沸騰床明顯的區別在于懸浮段物料濃度不同兩者相差到幾十倍到幾百倍。循環流化床鍋爐出力大小，主要是由懸浮段物料濃度所決定。對同一煤種一定的物料濃度，對應著一定的出力。對于不同煤種，同樣出力下，揮發份高的煤比揮發份低的煤物料濃度低。一定的物料濃度，對應著一定爐膛差壓值，控制爐膛差壓值應可以控制鍋爐的出力，正常運行中爐膛差壓值維持在700-900Pa，若差值太大，通過放循環灰來調整，放灰原則少放、勤放。
（4）二次風的投入和調整二次風的原則
一次風控制爐溫，二次風控制總風量。約在60%負荷時開始投入二次風，在一次風滿足爐溫需要的前提下，當總風量不足時（過熱器后氧氣含量低于3-5%時）可逐漸開啟二次風，隨著鍋爐負荷的增加，二次風量逐漸增大。鍋爐圈【 ID：cfb12315】分享鍋爐知識，笑傲技術江湖！電廠鍋爐運行必備公眾號，運行調整、現象分析、事故處理、技術資料，一網打盡！
（5）運行中最低運行風量的控制
最低運行風量是保證和限制流化床低負荷運行的下限風量，風量過低不能保證正常流化，造成爐床結焦。在冷爐點火時，應使一次風量較快的超過最低風量，以免引起低溫結焦。低負荷運行時，不能低于最低運行風量，一般情況下，最低運行風量可在冷態實驗時確定，一般以風門的開度來標定。
（6）返料器的控制
返料器是循環流化床鍋爐的一個主要部件。它工作的好壞直接影響著鍋爐的經濟運行，首先要保證返料器有穩定流化氣源，啟動時調整好返料器的流化風量。在運行中，要加強監視和控制返料器床溫，防止超溫結焦，一般返料器處的床溫最高不宜大于950℃，當返料器床溫過高時，應減少給煤量和負荷，查明原因后消除。
（7）鍋爐出力的調整
當增加負荷時，應當先少量增加一次風量和二次風量，再少量加煤，如此反復調節，直到所需的出力。增負荷率一般控制在2%-5%/分之間。當減負荷時，應先減少給煤量，再適當減少一次風量和二次風量，并慢慢放掉一部分循環灰，以降低爐膛差壓，如此反復操作。直到所需出力為止。降負荷時，由于給煤量、一、二次風量可以很快減少，循環灰可以很快放掉，在緊急情況下，減負荷率可達到20%/分，但一般控制在5-10%/分。
（8）鍋爐壓火和再啟動
鍋爐需要暫時停爐運行時，可以進行壓火操作。具體操作步驟如下：
1、加大給煤量，使爐溫升高到930-950℃后停止給煤，待爐溫有下降趨勢時，迅速關閉一次風門，立即停一次、二次風機和引風機，迅速關閉各風機調節風門及其他風門，同時關閉返料風門，放掉循環灰。
2、需要長時間壓火時，風機停運后，應迅速打開爐門均勻地加一層約10-30mm厚的煙煤，并關爐門、看火孔以防冷風竄入爐膛，使料層熱量散失。壓火時間可達24小時。壓火時間長短取決于靜止料層溫度降低的速度。料層較厚，壓火前爐溫較高壓火時間就長。只要料層溫度不低于600℃，就比較容易啟動，如需要延長壓火時間，爐溫不低于600℃之前將爐子啟動一次，使料層溫度升起來，然后再壓火即可。
3、鍋爐壓火狀態的再啟動
啟動前打開爐門，觀察煤層的燃燒和床料底火情況。當煤量過多時，可扒出一部分，再加少量煙煤攪拌均勻。當上層已燒乏，爐溫又較低時，可少量加煙煤，并攪拌均勻。稍停3-5分鐘后，可啟動引風機、一次風機、調整風量至點火風量。當床溫達到800℃時，啟動給煤機，逐漸加大給煤量，通過調整煤量和一次風量控制床溫，隨后將返料器投入。在20-30%負荷時運行一段，然后根據需要升負荷。
（9）正常停爐
先停止給煤，待床溫下降至550℃以下時，依次停止二次風機、一次風機、引風機放掉返料灰即可。