循环流化床锅炉循环回料不稳原因分析及建议

【摘要】本文介绍CFB锅炉飞灰循环系统在点火过程中循环回料不稳定，对锅炉运行造成影响的原因分析，为锅炉飞回灰循环系统的运行稳定寻找合适的方法和途径。

【关键词】循环流化床锅炉；　灰循环系统；　循环回料　Circulating　fluidized　bed　boiler　circulation　feed　back　instability　analysis　of　causes　and　suggestions

1系统介绍

我公司热电厂有三台220t/h循环流化床锅炉，投入生产运行。锅炉指标参数、性能概述如下： 220t/h循环流化床锅炉系高温高压参数（9.81MPa，540℃）、单汽包、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流化床燃烧方式，物料分离采用高温绝热旋风分离，平衡通风。

2灰循环系统问题

在锅炉点火过程中，锅炉出现回料波动。当时锅炉炉膛中部床温点温度过高，锅炉出口温度、旋风分离器进出口温度偏低，灰循环回料温度低，灰料压力低，且时有波动。

3问题分析

3.1　CFB锅炉物料分析。CFB锅炉的物料分布可分四种形式：飞灰、底渣、内循环和外循环物料。其中，内循环物料和外循环物料平衡的实现是CFB锅炉运行的关键，如果回料不稳或突然停止工作，会造成炉内循环物料量不足，气温、气压床温难以控制，危及正常的运行。

3.2锅炉点火启动过程分析分析锅炉点火启动过程中，循环灰量不足的原因很简单，因为当我们在锅炉点火启动前，炉料是一定的，有700mm厚，锅炉升温前5小时是不投煤的，就没有介质进入炉内，来补充随烟气连续不断被带走的循环灰量，而此时燃烧室内所剩的炉料以大颗粒居多（这也是这一次发生床温波动的主要原因），加之我们在点火初期一般一次风量控制的不够准确，使大量飞灰扬析随烟气又进一步被带走，那么被烟气被带走的循环灰都那里去了呢？都积存在返料阀内了，因为我们在点火启动初期返料阀是空的，只有当返料阀内达到一定厚度的料位后，才能建立起良好的循环，为什么这样讲呢？让我们首先来了解一下回料阀、回料立管、高压风机的作用和运行特性。

3.2.1U回料阀实际是一个小流化床，回料风由下部两个小风室通过流化风帽进入阀内，运行中高压风通过、图1；a1、a2进入风室通过布风板、风帽流化U型阀内的物料。U型阀属于自平衡阀，既流出量与进入量自动调节，阀本身调节流量的功能较弱。它还有一个最为重要的作用是：用以回料密封。

3.2.2回料立管立管的作用是输送物料、系统密封、产生一定的压头避免炉膛烟气反串，与回料阀、高压风机配合使物料能够由低压向高压（炉膛）处连续稳定地输送。

3.3回料不稳原因分析

3.3.1回料循环的建立让我们再从图1中分析看、此时4是空阀没有一定厚度的料层，也就失去了U型阀本身，其中一条最为重要的作用：“回料密封”，炉膛内的高压5将返窜，造成烟气短路，从而阻碍正常的飞灰循环。　B1段为回料立管，当外循环灰进入立管中物料的自重B1B2时才能使循环灰进入到U型阀内，但此时进入U型阀内的循环灰量较少还难以输送回炉膛内，只能在U型阀内积存，而此时又将形成上述所讲的几次或十几次的循环，使U型阀内积存一定量的循环灰量最终只有当、B1=B2或、B1≥B2时才能建立起良好稳定的外循环物料平衡。

3.3.2回料阀的自平衡根据上述的分析和U型阀的特性，让我们再次试分析：当U型阀内如果在图中B2段存有厚度一定的料层时，在高压风机的作用下，料位膨胀被流化，（它是决不会被吹空的，我们曾经在停炉时做过实验，两台高压风机同时启动运行很长时间后，打开U型阀内还是存有B2段厚度的循环量）假如我们将U型阀B2段内原有的存灰比作是被，“膨胀流化的水”、既“连通器”原理。

3.3.3回料不稳现象由此又使我们联想到，曾经正常运行时出现过的几次回料不稳时，主要出现在锅炉减负荷过急、过快，原因当外循环灰量突然减少时立管中物料的自重、B1B2时使高压风机阻力增加压头增高、B1段物料大量返回炉内，从而使B1段压力又小与B2段造成返料不稳，形成恶性循环。

3.3.4回料循环不稳定的影响通过在点火启动过程中，旋风分离器入口温度比较低并且温升缓慢，也可以证明被分离器分离的循环灰，滞留在U型阀内没能回送炉膛燃烧室参与灰循环，如果有循环灰来参与灰循环，旋风分离器入口温度势必将随着床温度的提高而提高，因为是循环灰将温度带到旋风分离器入口，而在我们点火启动初期，未投煤时分离器入口与床温偏差极大，不利于分离器温升控制，也势必造成分离器开裂、脱落情况的发生。4？　避免回料不稳措施建议4.1循环灰的留用如果未出现分离器、回料立管、U型阀、内浇注料脱落现象发生的情况，对U型阀内存灰不进行清除工作，留着下次点火启动时使用。如果有类似回料波动的情况，进行回料阀清理、修补、检查后，将细灰留存，重新投入炉膛使用。4.2启动风量调整对回料阀不进行清理工作，再次点火启动过程中，有可能出现的问题是点火生温速度慢。

5　结论

物料在CFB锅炉内的分布可分为四种形式：底灰、飞灰、外循环物料和内循环物料。CFB锅炉的物料平衡可以进一步认为是内循环和外循环物料的平衡。

参考文献

［1］锅炉运行/辽宁电力工业局编。-北京；中国电力出版社。

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