循环流化床锅炉过热器温特性分析

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1、循环流化床锅炉过热器温特性分析来源：中国电站集控运行技术网作者：佚名发布日期：2008-1-2319:50:21(阅128次)关键词: 锅炉 循环流化床 过热器一、前言近几年来，我国中参数（中压、次高压）的循环流化床锅炉发展迅速，据统计有百余台循环流化床已投运或正在制造和安装中，并有逐步增加的趋势。汽温是锅炉主要的技术参数，对常规燃烧方式的锅炉汽温控制已有多年的研究，如何防止过热器超温和局部超温都有措施。尽管如此我国电站锅炉过热器事故仍占不小的比例，过热器超温现象还很普遍，其次因热偏差引起的局部超温也常有发生。因此目前对汽温的控制还需进一步深入的研究。循环流化床由于

2、燃烧方式具有特殊性，影响过热热器汽温的因素较一般燃烧方式的锅炉复杂。这些特殊因素多影响过热器的气温,而且影响较大，实践中运行表明汽温常大于设计值，对这些影响汽温的特殊因素作深入的研究分析是非常必要的。本文以一台75T／H次高压低倍率循环流化床锅炉为例，对影响汽温的诸因素进行了分析。二、几个影响汽温的特殊因素1．燃烧份额的影响由于燃烧，流动、传热过程复杂，影响因素很多，故目前尚无法精确确定在密相区和稀相区中各燃掉多少燃料，即燃烧份额是受多种因素影响的末知数。在现有的循环流化床锅炉的设计中，密相区中的燃烧份额δ很大程度上是靠经验选取得数据。在实际运行中，δ与煤种、煤的粒

3、度分布、送风量大小、炉温高低、给煤方式、分记器效率、循环倍率、操作水平等因素均有关系，故设计时选取的δ值与运行工况下的δ值难免会有差别。如实际运行时，因煤中细颗粒含量多、送风量大，使密相区中的燃烧份额δ减少，稀相区中的燃烧份额增大，稀相区出口烟气温度增高，出口汽焓上升，计算结果表明：当密相区的燃烧份额由0．7降到0．5，调温焓增加了86．6KJ／KG(见图1)相当于汽温增加了约35℃.可见δ的变化对汽温影响较大。2．烟气中颗粒浓度和粒度的影响在对流受热面中，受热面同时接受对流和辐射二部分热量，飞灰浓度和粒度的变化将引起辐射热量的变化，从而引起汽温的变化。常规锅炉浓度

4、在运行中变化不大，颗粒的辐射换热量较小（层燃炉）。然而在循环流化床锅炉中因烟气的飞灰浓度较大，辐射换热量在总传热量中所占比例较大，所以飞灰浓度的变化对传热量有较大影响，循环流化床锅炉运行中有很多因素会引起飞灰浓度的较大变化，如煤的粒度、分离器效率，送风量大小等，循环倍率越高，这些因素影响越大。所以必须给予以考虑。图2、图3为调温焓随飞灰浓度，飞灰粒度的变化曲线。由图可见，若飞灰浓度由0．06KG／M3kj/m3增加到0．16调温焓增大相当于汽温增加了约30℃。飞灰粒度由0．2MM。Ai下降到0．1MM增加了25KJ／KG，相当于汽温增加了约10℃。此外由于飞灰浓度大

5、、粒度大，颗粒碰撞壁面时的接触传热增加。对汽温也会有一定的影响，但目前的计算中没有考虑这部分接触传热，这部分内容有待进一步研究。3．燃料颗粒度的影响我国流化床锅炉用煤约为宽筛分物料，一般要求为0－8MM或0－10MM的自然破碎粒度，但实际运行时，由于下述原因造成燃煤粒度不能保证要求。（1）制煤系统不合事，原煤末先经过筛分就进行破碎，造成细粉煤含量过多。（2）筛子运行不正常，运行一段时间后特别当煤较湿时，筛孔发生部分堵塞，使煤的粒度越来越细。（3）输煤系统上无吸铁装置或其运不下正常，使铁钉、铁块等进入流化床中。（4）破碎机运行不正常如，运行一段时间后，破碎效果不佳，粗

6、颗粒煤含量增加，如破碎后煤不过筛，将造成大颗粒煤大量进入床中。（5）筛子和飞在粒度出现破损，使筛孔变大，也造成粗颗粒煤大量进入床中。总之制煤系统是保证提供粒度合格煤的关键。颗粒的大小会引起送风量、燃烧份额、飞灰浓度和飞在粒度的变化。从而影响汽温的变化，如燃煤的最在粒度大于8－10m(最大颗粒甚至达到50MM)且细颗粒含量较高时，若维持在设计风量下运行有可能使粗颗粒沉积而引起事故（这是我国流化床锅炉不能长期稳定运行的主要原因之一），为使粗颗粒流化，必需加大送风量，结果造成颗粒扬折率增加，密相区内的燃烧份额δ降低，稀相区内的燃烧份额增加，同时增大送风量又使过热器区域的烟

7、增加，二都使汽温上升，严重时还可能在部分细颗粒煤在热器区域燃烧，而造成汽温大大增高。4．负荷（送风量）的影响一般中、高参数的锅炉上，过热器多布置为高、低二级纯对流过热器。这种纯对流过热器的汽温将随负荷的变化而变化，负荷增加，燃烧，风量，烟量，烟速增加，汽温随之增高。流化床锅炉中，煤粒是在流化的状态下燃烧的，所以风量的大小应同时满足燃烧和物料流化的两方面需要。在额定负荷左右，燃烧所需的风量与良好流化所需的风量要相当，但在负荷降低时（从保证水循环的安全性出发，最好不采用停床的方法），为保证密相区的良好流化，风量不能随燃料量的减少而降低过多，此时流化所需风量大于燃烧所