循环流化床锅炉节能改造

循环流化床锅炉节能改造

徐智宇

太仆寺旗深能北方能源开发有限公司 026000

摘要：循环流化床锅炉，从字面意义上可以清楚地看出，其特点之一就是节能,它是目前最适合的经济、高效、清洁的循环燃烧技术。在日常生产中，循环流化床具有独特的燃烧控制技术手段,炉内传热能力强，能综合利用灰渣，达到高效循环节能的目的。它不仅能有效抑制氮氧化物的排放，防止环境受到污染和破坏，还能减少有毒物质的排放，对环境和人类负责。本章介绍了循环流化床锅炉的原理和内容，总结了国内外循环流化床锅炉技术的发展现状，并通过分析和思考，对其未来的发展提出了一些看法和措施。

关键词：锅炉；循环化床；燃烧技术；节能

近十年来，循环流化床（CFB）锅炉技术在我国发展迅速。随着我国第一台引进的300MW循环流化床锅炉在四川白马电站投入运行，许多自主研发的300MW以上循环流化床锅炉已投入运行，到目前为止，中国拥有世界上最大的循环流化床锅炉数量、规模和参数。我国循环流化床锅炉的设计、制造和运行水平一直处于世界领先水平，在此期间，我国循环流化床技术领域的专家学者做了大量细致的工作。通过对大量循环流化床锅炉在研发、设计、施工、调试和生产过程中各种运行方式的分析和总结，总结出节能增效的主要观点：一是采用流型改造节能循环流化床锅炉技术，优化床料质量，减少无效床料，降低风机压头和辅助电耗率，有效解决燃烧效率低的运行问题；二是采用床下燃油点火方式，尽可能降低锅炉风速，实现机械脉动充煤，创新节能雾化油枪的应用，有效降低点火油耗。

一、循环流化床锅炉的应用现状与必要性

循环流化床燃煤锅炉是在洁净煤技术中投入实际运行的一项比较成熟的商业技术，由于其具有燃煤适应性强、燃烧效率高、炉内脱硫脱硝等优点，近年来在我国洁净煤发电领域得到了优先重视和广泛应用。流化床锅炉具有良好的燃烧稳定性和燃料适应性，但不能保证各种不同性质煤种的经济有效利用。近年来，由于煤电供应的现状，大量燃煤电站不得不燃烧与原设计煤种差异很大的各种煤种，尤其是劣质煤种，这不可避免地导致热效率下降，全厂煤耗增加。由于各种煤的性质差异较大，国内运行人员缺乏实际运行经验，加上煤质变化大、机组多次检修、启停等因素，对循环流化床锅炉发电技术还没有深入掌握，导致循环流化床锅炉煤耗增加，实际运行经济性下降。循环流化床锅炉的应用现状决定了需要结合当前的燃料状况和发电状况进行节能。事实上，锅炉节能的方法有很多，例如，通过设备改造可以达到节能的目的，也可以改变燃料的选择，如合理的燃料配比和混合，以提高锅炉效率。

二、循环流化床锅炉节能措施

（一）低床压操作技术。目前，国内一些独立的CFB机组在保持CFB煤适应性广、污染排放控制成本低的优势的同时，通过流型改造，提高床料质量，减少床料用量，降低运行床压，降低锅炉风机能耗。经过调研，我国一台350MW超临界风冷循环流化床锅炉实现了低床压运行。机组满负荷试验台压力4.85~5.3kpa，供电煤耗336G/kWh，厂用电率6.25%，节能效果明显。实现低床压运行的关键条件是根据CFB锅炉的流型图配置性能可靠的燃料破碎筛分系统，确保燃料粒度满足要求；优化提高旋风分离器效率，保持炉内细颗粒床料充足，炉内床压稳定，保证炉内有足够的细循环物料参与循环换热，这样可以将炉内不参与循环换热的大颗粒炉渣排除在炉外，有效降低水冷风室背压。

（二）合理安排启动时间。提前检查油枪及其系统，以减少点火时处理油枪的次数，此外，还应合理安排外床的运行时间。当床温高于700℃时，准备快速投入外床，外床投运前，应适当增加给煤量，灰分控制阀的开度不易过大，开度在15%左右，以保证床温稳定。汽轮机的配合是机组启动的关键，合理安排汽轮机暖机、冲转和带负荷是降低启动消耗、缩短启动时间的关键。锅炉点火后，汽轮机应及时送轴封和真空，打开高压和低压旁路开始疏水，以确保锅炉和汽轮机前蒸汽温度同步上升。锅炉蒸汽参数满足冲洗条件后，即可进行冲洗，避免了由于汽轮机前温度不满足冲洗条件，锅炉保持燃烧，提高汽轮机前温度的现象。

（三）除尘器的节能优化。由于国家对火电厂排放指标的调整和地方政策要求，火电厂达到超低排放标准刻不容缓。循环流化床锅炉燃用劣质煤时灰分高的因素对除尘器进行了新的试验，循环流化床锅炉发电厂除尘器改造势在必行。袋式除尘器的除尘效果不能满足超低排放的要求，加上电厂阻力大、能耗高的缺点，需要改进除尘方式，采用电除尘器或电袋组合除尘。在设计电除尘器出力时，高压电除尘变压器的电流设计应充分考虑劣质煤灰分高的因素。事实上，发电企业很难长期购买与设计煤炭质量相近的煤炭，因此需要混合煤炭进行实际运行。在这个过程中，收到的煤炭基灰含量通常低于设计值，比设计值低2~3倍。在满足国家排放标准的前提下，将变压器的电流比降低到一定范围内，以降低电除尘器的电耗，降低辅助电耗，节约能源，提高效率。

（四）合理的起始床料厚度和粒径。根据锅炉温升、升压要求，及时调整燃烧量，保证锅炉正常温升，合理安排启动时间，管理启动过程中的能耗，增加合理的启动床料厚度和粒径。对于全系统疏水的锅炉，建议启动时添加800mm的床料，回料机空时，建议启动时加600mm床料，不易过高。根据循环物料对锅炉的贡献特点：大颗粒稳定床温，细颗粒加热锅炉，锅炉启动时添加床料时，床料添加量不宜过细。如果机组停机时间短，再点火时床压高，可通过回料机至冷渣器的排灰管减少炉内有效物料，提高床温升温速率，及时升温，缩短机组启动时间。

（五）风机变频调速节能技术。通过工程实践，大型循环流化床锅炉的一、二次风机由于风压大，效率高、能耗高，只能采用离心风机。通过对比分析，变频离心风机具有较好的经济性，尤其是锅炉在低床压下运行时，一次风机轴功率较低，厂用电率进一步降低。国内某大型设计院对660MW超循环流化床锅炉一次风机的调速方式进行了对比分析。结果表明：在BMCR工况下，低床压运行时，变频离心风机的轴功率比恒速离心风机低1171kw。按机组年利用小时数4000H计算，一台CFB锅炉可节约电能937万千瓦时，节能效益明显；二次风机的节能效果也很显著。

三、结语

大型循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的节能产品，在实现资源综合利用和环境治理方面发挥着非常重要的作用。循环流化床锅炉技术的进步显著提高了能源的综合利用率，逐步提高了能源消耗水平，并持续实施了电力相关企业的可持续发展政策。通过对大型循环流化床锅炉节能技术的探讨和分析，得出了一些成果和观点，对于不断提高大型循环流化床锅炉的节能技术水平，提高循环流化床机组的整体发电效率，提高我国工业的整体发展效率，提高低热值煤的绿色高效利用，实现经济社会可持续发展。

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徐智宇+1995.08+女+河北省蔚县+大学本科双学士学位+助理工程师+150t/h循环流化床锅炉、25mw背压汽轮机运行与调整,电厂环保及经济效益提高。