关于电厂循环流化床锅炉如何降低飞灰含碳量的探析

关于电厂循环流化床锅炉如何降低飞灰含碳量的探析

陈林雄

国投广东生物能源有限公司广东湛江524013

摘要：根据实际调查可知，电厂循环流化床锅炉在使用的过程中具有众多的特点，不仅能够降低污染还能够适应各种煤的燃烧，被广泛地应用到电厂中。但是目前我国存在流化床锅炉飞灰含碳量过高的情况，导致在工作时燃烧的效率不符合标准。本文分析了容易出现飞灰含碳量严重的问题，以及提高燃烧效率的基本途径，笔者根据自身经验与研究，将可能导致飞灰含碳量的问题表述。

关键词：循环硫化床；飞灰含碳量；锅炉

引言

由于循环硫化床锅炉具有其他设备不具备的特性，并且在运行工作的过程中能够符合电厂的基本要求，但根据实际情况观察，循环流化床锅炉近期出现飞灰含碳量过高的情况，导致燃煤的数量在不断地提升，而且锅炉的热效应也在逐渐降低，造成锅炉在运行工作时安全性受到影响，同时也会降低电厂的经济效益。

一、飞灰取样点对飞灰含碳量的影响

大部分电厂在采取飞灰样品时，需要利用煤粉锅炉撞击飞灰取样器进行收集，然而这种方式会出现众多的误差。经过某电厂的对比发现，当利用这种撞击方式进行飞灰取样5%时，而利用电除尘的方式进行取样时，飞灰含碳量会可达到18%。因此使用撞击的方式进行取样会出现严重的误差，造成误差的主要原因是由颗粒的含碳量以及颗粒的分布情况，因此在检测飞灰含碳量时应该使用电除尘的方式，避免出现严重的物产情况。

二、燃料特性的影响

循环流化床锅炉具有众多的优点，其中最重要的就是其能够适应大部分的煤种，然而当循环流化床锅炉设计已经完成时，为了使其能够达到较高的燃烧效率，则需要使用与设计相符合的燃煤，如果使用了与设计出现严重偏差的燃煤时，就会使飞灰含碳量出现过高的情况。通常而言，挥发程度较高的煤种，在使用燃烧的过程中较高，燃烧过程中燃料的粒径会逐渐地放大，然而一些挥发程度较低的煤种，燃烧的速度就会相对减少，燃料的粒径也会逐渐减小。与此同时，如果锅炉有充足的循环煤量，并且能够保证炉膛内的温度较高，促使煤种在燃烧的过程中能够提高效率，进而降低飞灰含氮量。某电厂将煤种在实际燃烧过程如表1所示，实际燃烧的煤种1为褐煤，实际燃烧煤种2为贫煤，两者与设计的煤种都存在较大的差距，当燃烧煤种1时锅炉出力不足，而且排烟温度在不断的升高，当燃烧煤种2时，锅炉的燃烧情况并不理想，进而使飞灰含碳量逐渐升高。

观察测试结果表明，在选择煤种时应该尽量选择接近设计的煤种。并且需要根据实际情况进行分析，避免出现实际燃烧的煤种与设计煤种出现较大的偏差，相关电厂可以将低挥发份煤种与高挥发份煤种进场尝试的结合使用，并且合理地添加细石灰进行使用，从而能够保持炉膛中的温度，以及降低飞灰中的含碳量。

三、工程实践存在的问题

根据我国电厂实际情况可知，目前循环流化床锅炉大部分都出现飞灰含碳量过高的问题，导致在使用循环流化床锅炉时不能有效地发挥起作用，锅炉的燃烧效率也普遍降低，促使循环流化床锅炉生产企业严重地损失经济效益。引发飞灰含碳量过多的原因有很多，下文详细分析了容易出现的问题。

（一）旋风分离器问题

再循环流化床锅炉研究开发的过程，为了能够使锅炉的设计与结构更加完整，进而使用CFB设备的应用，从而有效地减少了成本的使用。大部分都会使用旋风分离器，但是这种分离器的分离效果较低，不能够有效地将细碳颗粒捕捉，进而导致不能分离众多的细碳颗粒，然而细碳颗粒重新回到炉膛进行燃烧，从而导致循环流化床锅炉飞灰含碳量逐渐的升高。

（二）布风板与流化质量问题

由于众多的循环流化床锅炉的布风板设置存在不合理的情况，使用的过程中出现布风不均匀的情况，导致在工作的过程中出现工作不到的区域，促使该区域的流化质量较低，燃烧和传质在交换时受到严重的影响，从而使锅炉工作时热效应降低，同时飞灰含碳量也会逐渐增加。还有部分锅炉布风装置不合理时，导致布风板传输的空气不能形成细流，进而使气泡的直径不断地增加，严重的会出现气泡表面出现裂缝的情况，飞灰量也会不断地增加，燃烧细粒在炉内停留的时间不断减少，飞灰含碳量也会逐渐地升高。

（三）颗粒分布不均

随着循环流化床锅炉企业竞争的激烈，导致众多的锅炉出现煤粒粉碎不达标的情况，部分燃煤颗粒使用的过程不均匀，粗颗粒与细颗粒的数量分布不同，而且出现两头多中间少的状况出现。大多数细颗粒在循环燃烧是被风吹到炉膛的上部燃烧，然而炉膛下部的燃烧量较低，导致部分的热量被上部带走，促使循环流化床锅炉上部温度高，然而下部温度出现较低的情况，因此飞灰含碳量出现明显的升高。

（四）燃烧温度的影响

当细粒相同的情况下，炉膛的温度越高，燃烧所需要的时间就会相对减少。然而循环流化床锅炉属于低温进行燃烧，通常在运行工作时一般控制在800~1000℃之间，因此在这种温度的情况下进行煤粒燃烧，会利用较长的时间，并且要比正常情况下使用较多的时间。只有将温度升高才能降低飞灰含碳量，如果温度降低则会使飞灰含碳量逐渐地提升。因此在日常工作的过程中应该将循环流化床温度提升，然而仍然需要控制炉膛的温度，防止出现温度过高的情况。

（五）除尘灰再循环燃烧的影响

在施工锅炉的过程中在对无烟煤以及相关的煤种，进行分离过后仍然会出现飞灰含碳量过高的情况。为了能够有效地降低飞灰含碳量，相关技术人员需要利用飞灰再循环的方式，并且利用电除尘的方式将飞灰重新送入炉膛内，从而能够有效地降低飞灰中的含碳量。相关条件允许的电厂可以尝试后进行热效应的试验，将不同的煤种进行燃烧并记录，并根据经验采取一定的措施进行调整。

（六）均匀给煤的影响

某电厂在使用原煤斗时，由于设计的不合理，从而导致原煤斗与燃煤机的接口出现堵煤的情况，进而导致锅炉的运行参数在逐渐地升高，而且流化床的温度也会降低，由于正常运行的过程中不能使用施工锤子或者替他物品将原煤砸碎，只能使用三台或者多台机器循环使用，因此导致炉煤使用的不均匀，输煤口的煤较多，造成一定的缺氧现象，从而使飞灰含碳量增加。经过尝试使用物粒疏松机，进而将拥堵的情况加以解决，促使循环流化床锅炉的数据参数逐渐恢复正常。

结论：

（1）在循环流化床锅炉运行工作时会受到众多因素的影响，进而导致飞灰含碳量增加。因此相关技术人员与管理人员应该根据实际状况，将颗粒分布不均匀、炉膛结构不合理、燃烧温度的问题进行解决，并且根据自身经验将容易出现故障的区域进行解决。促使锅炉的热效率降低，同时飞灰含碳量也会有效的降低。

（2）有效地降低循环流化床锅炉飞灰含碳量最佳方式有两种，其一，将煤种颗粒长时间停留在炉膛内，确保其能够有效的燃烧。其二，将颗粒的大小控制，并且利用先进的科技控制燃尽的时间，使燃烧的质量得到提高。

参考文献：

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[3]刘大易，李秋禾.循环流化床锅炉飞灰含碳量的探析[J].锅炉制造，2009（02）：56-58.