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劉志丹
（中國能源建設集團華南電力試驗研究院有限公司，廣東廣州510663）
摘要：循環流化床鍋爐燃燒調整是一個重要的環節，其燃燒過程是在流化床內裝料后，冷態啟動時，先啟動床下或床上床下結合的點火燃燒器，將燃燒空氣預熱，熱空氣化床，加熱床料使燃料著火。在循環流化床，當達到一定溫度后，投入燃料使其與空氣進行混合并燃燒，燃燒過程中所產生或存在的固體粒子根據爐內的氣流上升，經鍋爐內的相關受熱面（水冷壁、高溫過熱器以及中溫過熱器等）進入旋風分離器，在旋風分離器作用下，比較粗大的顆粒將被分離出來，通過回料器重新返回爐膛內進行循環燃燒。通過控制一、二次風量與燃料配比調節，以保證爐膛溫度穩定均勻，同時以降低氮氧化物生成量。
0引言
本機組為循環流化床、自然循環鍋爐，半露天布置。本鍋爐構架為全焊接鋼結構。可通過鋼筋與基礎相連，柱與柱之間有橫梁等構件支撐，以承受鍋爐本體及由于地震引起的荷載。鍋筒、水冷系統、包墻、過熱器、高溫省煤器、出口煙道通過吊桿懸掛于頂板上，而其它部件如空氣預熱器、低溫省煤器、回料器、集汽集箱均采用支撐結構支撐在橫梁上。鍋爐需運行巡檢的地方均設有平臺扶梯。鍋爐由兩個尾部豎井煙道以及一個獨立的空氣通道，兩個蝸殼式絕熱旋風分離器，一個膜式水冷壁爐膛組成。其中尾部第一豎井煙道下部由護板煙道組成，上部由包墻包覆，第二豎井由護板煙道組成；空氣通道由護板組成。
在爐內燃燒過程中形成的高溫煙氣與夾帶著物料經過爐膛向上流動，通過水冷壁，高溫過熱器以及中溫過熱器，然后進入蝸殼式絕熱旋風分離器，較粗的物料在旋風分離器內作用下被分離下來后進入的回料器，最后返回位于爐膛內布風板之上，實現循環燃燒。其煙氣由旋風分離器頂部的出口煙道通過，然后依次進入尾部第一豎井煙道與第二豎井煙道，在豎井煙道內，煙氣對尾部各受熱面放熱，最后離開鍋爐本體。
在爐內物料的循環主要由送風機（包括一、二次風機）和引風機實現與維持的。一次風機主要提供三路空氣；第一路，風機出來的冷風作為播料機輸送機的密封用風；第二路，通過空氣預熱器加熱后的熱風進入爐膛底部風室及鍋爐點火啟動燃燒器用風旁路；第三路，通過空氣預熱器后的熱風送至爐前播料機出口播料用；二次風機的空氣經空氣預熱器后，直接經二次風箱進入爐膛。煙氣最后由引風機抽出鍋爐，經煙囪排入大氣。
1鍋爐燃燒調整
1.1燃燒的過程
首先在流化床內裝上合適高度的底料，在冷態啟動初期，啟動床下各點火燃燒器將燃燒空氣預熱，熱空氣化床，加熱床料，當具備一定溫度后根據鍋爐負荷逐步投入物料，使其著火。在流化床內，空氣與燃料是混合進行燃燒，經過化學反應后形成的固體粒子跟隨氣流上升，經爐內相關受熱面后，進入旋風分離器，燃后在旋風分離器的作用下，較粗顆粒被分離下來反至到回料器，最后返回爐膛進行循環燃燒。其煙氣在引風機作用下，通過鍋爐水平煙道，豎井煙道，省煤器，煙冷器，布袋除塵器等，最終經煙囪排出。
1.2燃燒調整過程及原則
在鍋爐正常運行中，應根據鍋爐負荷調整一、二次風量與燃料配比，同時要求流化風量不應低于流化試驗的數值，在保證安全的前提下，使其達到最佳經濟值，以保證鍋爐熱損失最小值。根據鍋爐負荷調整風與燃料配比，控制煙氣含氧量在2.5%～4.5%，合理調整引風機出力，控制爐膛負壓為正常值-50～-100Pa左右。在加負荷時原則上先通過二次風機增大燃燒風量，而后及時增加相應的燃料量，減負荷時先通過給料機機減少燃料量，再減少風量。鍋爐在正常運行中的燃燒調整應避免大幅度波動，采取穩定緩慢的進行，即做到“少量多次”的調整及多觀察方式，盡量避免爐內的床溫有大波動情況。通過監視鍋爐的床溫、各段煙溫、料溫和阻力變化情況，從而判斷爐內各階段的流化工況以及燃燒變化情況等，入出現大波動或異常應及時處理。在燃燒整個過程中通過控制一、二次風量：一次風足夠保證爐內床料流化正常，二次風保證需要充分燃燒的總風量，通過調整兩者比率兼顧調節床溫及氧量。運行中合理調節鍋爐排渣，控制“床壓”7～8kPa。嚴格執行吹灰器運行規定，在排煙溫度高或煙氣阻力變大時加強吹灰。運行中應及時掌握物料種、入爐物料粒徑和排渣粒徑變化情況，并進行相應調整。運行中合理投入布袋除塵系統，控制床溫在645～745℃左右，維持CO、NOx、SO2排放量在允許范圍內。運行中定期通過火焰觀察孔檢查爐內流化和燃燒情況，發現流化不良、結焦或燃燒不正常現象及時處理。
2床溫、床壓調節
正常運行范圍在645～745℃，最高不得超過900℃。當平均床溫高至830℃或低至550℃時應及時調整。在運行中當平均床溫低至460℃，應及時投油穩燃，在無油***助燃情況下，不允許平均床溫低于這一水平。正常運行中控制床壓7～8kPa，防止床溫過高，布風板過熱。改變密相區不同的燃燒配比或份額能使床溫達控制范圍或目的，可通過改變石灰石供給量、飛灰再循環量、爐膛排渣量、一、二次風量的配比及給料顆粒特性來實現。增大石灰石供給量、飛灰再循環量和減少爐膛排渣量，增加一次風比例，減小燃煤粒徑可使床溫下降。正常運行中應注意觀察“氧量”與“床溫”變化之間的規律，及時發現不穩定燃燒現象，在燃燒不穩時可適當增大下二次風量、減少上二次風量，增大爐內擾動，以改善爐內燃燒。如果床溫接近800℃且持續上升，經過調整無法恢復到正常值時，可降低負荷，減少給料量來降低床溫。運行中應控制床溫均勻，否則應及時調整各給料口給料量，以防局部超溫以及煙溫、汽溫偏差過大，影響機組正常運行。監視爐膛內部溫度以及爐膛出口煙溫，對監控床溫有預警作用。
鍋爐正常運行時，床壓應控制在7～8kPa，床壓的調節可通過改變一、二次風率，排渣量來調節。正常運行過程中優先實行爐膛連續、少量排渣，避免瞬間大量排渣現象，并將床壓盡量控制在正常運行范圍的下限，以保證當某臺冷渣器出現故障時的鍋爐正常運行。鍋爐排渣時，冷渣器盡量采用“交叉”運行（#1、#3/#2、#4）。改變石灰石量和再循環飛灰量可調節床壓，床壓過高時，加強排渣并適當減少給料量。床壓高時，可增加一次風率，使排渣更流暢及容易，讓床壓盡快降至正常運行值。
3返料風機的運行及調整
返料器里面的存灰量也是影響爐膛正常燃燒的一個重要因素，所以在運行中應經常監視其工作是否處于正常，針對其作用性提出以下幾點：
（1）返料風壓要求：運行中始終保持返料風壓不低于30kPa，當返料風機出口母管壓力低于26kPa超過3秒時，備用返料風機自動啟動，風壓的調整可以用旁路門來控制。
（2）返料器用風原則：返料器的風量保持#1、#2門流化風較大，各風帽及充氣孔均應保持暢通。并維持返料風量在150～200m3/h。松動風第四層不用；第三層少用；第二層微開；第一層50%左右。
（3）返料的調整：影響返料因素：一次風量、爐膛負壓、返料風壓、返料運行工況、燃料粒度等；返料風量大，則返料量大，會造成床溫低；所以，當返料正常時靠出口側返料風門應小于進口側流化風門。返料系統的返料量必須是均勻連續的進行；一次流化風量增大、爐膛負壓增大，則返料量大；燃料粒度增大則返料量小；返料器“U”型管起密封作用，要保持有最佳料位。
4鍋爐運行中，采取下列措施防止鍋爐結焦
鍋爐正常運行中，任何情況都應保持一次風流化風總量＞最低臨界流化風量。正常運行中維持床壓7～8kPa，床溫645～745℃之間運行。嚴格按照規定控制入爐物料粒度。點火啟動過程中投料時應緩慢，特別注意防止床溫急劇上升，嚴格控制進料量≯20%。在燃燒調節過程中，應避免床溫大起大落。同時需經常監視與檢查爐內給料情況，密切觀察火焰及回料裝置工作是否有異常。排渣根據床壓情況少放、勤放，正常運行時采用控制排渣量、連續排渣方式，如底渣自流時應及時停止冷渣機，關閉進渣管手動閥，然后進行相應處理。
5結語
當今社會生物質燃料是一種新型的顆粒燃料以其特有的優勢贏得了廣泛的認可；與傳統的燃料相比，不僅具有經濟優勢也具有環保效益，完全符合了可持續發展的要求。生物質顆粒燃料是以木屑、竹屑、樹枝等為原料，經過專業機械、特殊工藝，無任何化學添加劑，高壓低溫壓縮成型的顆粒狀燃料，其特點發熱量高，清潔無污染，是替代化石能源的高科技環保產品。除此之外，生物質燃料屬于可再生能源，同時在燃燒時有害氣體成分含量極低，具有環保效益。
參考文獻：
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