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1、CFB鍋爐降低灰渣含碳量的探討【摘要】CFB鍋爐（循環(huán)流化床鍋爐）灰渣含碳量直接反映鍋爐燃燒的好壞，灰渣含碳量對(duì)鍋爐熱效率有很大影響，也直接影響到灰渣的綜合開(kāi)發(fā)和利用。通過(guò)多年的運(yùn)行實(shí)踐，從運(yùn)行調(diào)整方面得出CFB鍋爐的燃煤粒徑、床溫、床壓、一次風(fēng)和二次風(fēng)的配比等因素對(duì)灰渣含碳量的影響。關(guān)鍵詞：CFB鍋爐、灰渣含碳量、鍋爐熱效率、近年來(lái)，隨著環(huán)保壓力的增大，CFB鍋爐因其燃料適應(yīng)廣、燃燒效率高、清潔燃燒，適合環(huán)保要求，在國(guó)內(nèi)得到廣泛的推廣；但是，CFB鍋爐在國(guó)內(nèi)的研究起步比較晚，設(shè)計(jì)、運(yùn)行等方面的技術(shù)還是不太成熟，如磨損、達(dá)不到額定出力、灰渣含碳量高、廠用電率高等
2、問(wèn)題。燃煤的成本超過(guò)電廠總成本的75%，灰渣含碳量的高低，直接關(guān)系到鍋爐熱效率和發(fā)電成本，進(jìn)而影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；并且灰渣含碳量高，還嚴(yán)重影響鍋爐灰渣的綜合利用和開(kāi)發(fā)。根據(jù)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并查閱了一些資料，對(duì)降低CFB鍋爐灰渣含碳量從運(yùn)行工況的調(diào)整分析，總結(jié)為以下幾點(diǎn)，供同仁們參考。1、燃煤的粒徑CFB鍋爐對(duì)燃煤粒徑的大小要求范圍比較大，但燃煤粗細(xì)份額大小影響到灰渣的含碳量，燃煤粒徑太大，受熱面的磨損加快，縮短運(yùn)行周期，增加檢修次數(shù)。（1）細(xì)煤粒份額比較大根據(jù)CFB鍋爐的燃燒動(dòng)力場(chǎng)特點(diǎn)，在密相區(qū)屬欠氧燃燒，形成了大量一氧化碳，大量的一氧化碳和未來(lái)得及燃燒的煤粉隨
3、煙氣進(jìn)入稀相區(qū)，增加了稀相區(qū)的燃燒份額，使稀相區(qū)的燃燒份額超過(guò)設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致一部分一氧化碳和煤粉隨煙氣排出，造成了不完全燃燒，并且有可能造成旋風(fēng)分離器和尾部煙道非常劇烈的二次燃燒。（2）粗煤粒份額比較大粗煤粒份額比較大，使得許多大煤粒沉于密相區(qū)底部，燃燒不充分，隨渣排出爐外；防止結(jié)焦，可能會(huì)加大一次風(fēng)量，使大量細(xì)煤粒隨煙氣排出，還會(huì)加大對(duì)受熱面的磨損。國(guó)內(nèi)目前CFB鍋爐采用的燃煤徑粒一般為0--10mm或0--8mm，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，燃煤粒徑在5--10mm的占80%且最大的不要超過(guò)13mm，灰渣的含碳量最理想，下面是以5mm以下、5--10mm、10mm以上的燃煤
4、粒徑占燃煤份額的80%以上所做的一組實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整其它參數(shù)得到灰渣的最佳含碳量：5煤的粒徑（mm）飛灰含碳量（%）渣的含碳量（%）5以下1545—1051.5以下10以上782、床溫CFB鍋爐床溫的選定，應(yīng)根據(jù)燃燒的穩(wěn)定性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保等要求綜合確定。（1）環(huán)保方面環(huán)保要求對(duì)電廠控制的排放物主要是粉塵、硫的氧化物和氮的氧化物。CFB鍋爐的旋風(fēng)分離器具有一級(jí)除塵作用，加上高效的電除塵，粉塵對(duì)環(huán)境的污染已得到有效的扼制。煤燃燒生成氮的氧化物有兩種形式，一種是空氣中的氮和氧化合生成氮的氧化物，這種氮的氧化物生成的可能性很小，因?yàn)樗纳蓽囟纫笥?300℃5，而
5、CFB鍋爐床溫控制在1000℃以內(nèi)。另一種氮的氧化物生成是由煤中本身所含的氮（C-N）在燃燒中C-N鍵容易被破壞，生成氮的氧化物。通過(guò)查閱資料，溫度在900℃左右氮的氧化物生成量最小，溫度在900℃--950℃之間，氮的氧化物的生成量和溫度在900℃左右相比相差不大。溫度會(huì)改變脫硫反應(yīng)速度、脫硫劑性能等，從而影響脫硫效率和脫硫劑利用率，溫度在830℃--930℃之間是常用脫硫劑高效脫硫的最佳脫硫溫度區(qū)，床溫控制在930℃--950℃對(duì)脫硫的效果基本沒(méi)有影響。（2）經(jīng)濟(jì)性和安全性根據(jù)CFB鍋爐燃燒的特點(diǎn)，從旋風(fēng)分離器出來(lái)的可燃物基本是焦炭，焦炭的燃燒溫度在800℃
6、以上，這些焦炭顆粒的燃燒大部分在稀相區(qū)完成，CFB鍋爐二次風(fēng)口一般布置在稀相區(qū)和密相區(qū)交界處，床溫過(guò)低，稀相區(qū)溫度達(dá)不到焦炭燃燒溫度，使燃燒不完全，灰渣含碳量升高?？刂拼矞卦?30℃--950℃之間，物料經(jīng)過(guò)稀相區(qū)二次風(fēng)口后，使稀相區(qū)溫度高于800℃，基本可以解決這一問(wèn)題；在這一溫度區(qū)間，由于灰的變形溫度一般高于1100℃，也不會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象，保證鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。下面是某電廠#2CFB鍋爐調(diào)整床溫時(shí)所跟蹤的一組數(shù)據(jù)：床溫（℃）爐膛出口溫度（℃）飛灰含碳量（%）爐渣含碳量（%）870820133.5900585012.342.959248689.932.649308
7、729.462.559468788.82.33、一次風(fēng)和二次風(fēng)的配比一次風(fēng)從布風(fēng)板下鼓入，主要是滿足物料流化和密相區(qū)欠氧燃燒的需要，一次風(fēng)量的大小，應(yīng)依據(jù)床溫、稀密相區(qū)燃燒份額、受熱面磨損情況、經(jīng)濟(jì)性綜合確定；二次風(fēng)主要滿足爐內(nèi)擾動(dòng)和助燃作用，從而決定了煤粒在爐內(nèi)分布的均勻性和燃燒情況，二次風(fēng)的大小應(yīng)依據(jù)床溫、過(guò)量空氣系數(shù)、經(jīng)濟(jì)性綜合確定。一次風(fēng)和二次風(fēng)合理配比，不但保證CFB鍋爐高效低污染燃燒，還保證了CFB鍋爐安全運(yùn)行，防止受熱面磨損。5對(duì)于不同型式的CFB鍋爐，由于設(shè)計(jì)工況的不同，一次風(fēng)和二次風(fēng)配比與其燃燒份額也不相同。目前，國(guó)產(chǎn)CFB鍋爐的一次風(fēng)和二次風(fēng)
8、配比值大致為6：4、4：
