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锅炉飞灰含碳量,如何降低?
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降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的途径及办法

对循环流化床锅炉来说,不同煤种对飞灰可燃物含量有较大影响。一般来讲,燃用挥发份高、结构松散的烟煤、褐煤、油页岩等煤种时飞灰可燃物较低,燃用无烟煤等挥发份较低的煤种飞灰可燃物会较高。其次,入炉煤粒径也是影响燃烧的一个方面,碳颗粒的燃尽时间随粒径的增大而延长,而相同粒径的情况下,温度越高燃尽时间越短。试验得出的结论是:当颗粒在0.7mm时,在950℃时燃尽时间为10.5s,800℃时燃尽时间是71.5s,两者相差非常大。但煤细颗粒过多过细时,其颗粒的燃尽时间会远远长于在炉内的停留时间,也将导致飞灰可燃物含量升高。因此保持入炉煤颗粒度在一个合理的范围内,对降低飞灰可燃物含量是十分有益的。

在运行调整中需注意以下几点:

1)含氧量控制。含氧量高时,燃烧速度增大,有利于飞灰可燃物含量降低,但含氧量过高时,燃烧速度达到极限,而过高氧量会使颗粒在炉内停留时间减少,也会使飞灰可燃物含量升高。这需要控制在一个合理的范围内,既要保证煤炭粒子的充分燃烧,又要防止截面流速过大。按照锅炉设计要求,氧量保持在4-6%之间,在调整时根据排烟温度不高于135℃时,尽量提高含氧量,保持含氧量在6%的上限,氧量的调整主要用二次风作为调整风。

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2)提高床温。床层温度高,煤的燃烧速率快,可以缩短煤的燃尽时间,所以床温要控制在900℃以上,在运行情况允许的情况下,保持950℃的上限运行。

3)保持适当的料层差压。要根据负荷的高低,保持适当的料层高度,料层过高,会增加风机电耗,料层过薄,会导致燃烧工况不稳定,燃料在炉内停留时间缩短,飞灰可燃物含量升高。在保证稳定的最低流化风量的情况下,适当提高床层差压。

4)保持负压稳定,提高分离器效率。炉膛负压的变化易改变旋风分离器的离心分离作用,负压小,分离效率低,飞灰可燃物含量升高,负压过大,尾部烟道内过热器、省煤器磨损大,所以要保持负压稳定在0—-50Pa左右。

5)锅炉加减负荷时注意事项。加减负荷过程中,要注意勤调整,勤分析,不要死搬先加风、后加煤的教条,要根据床温、料层、风量、氧量、煤量、主汽压力、炉膛负压等多个参数灵活掌握,逐步调节。避免调整过快影响碳颗粒的燃尽,主要是控制氧量不能大幅度波动。锅炉“氮氧化物”超标,怎么调整?


降低飞灰可燃物可采用以下方法:
1.控制入炉煤粒度,尽可能达到设计级配比要求,可通过调整煤一、二及破碎机间隙及检修筛分设备达到要求。
2.在可能的情况下适当将床温为此高一些,但如此处理将造成NOX及SO2排放指标的上升,要掌握适度。
3.增大下二次风刚度,增大穿透力,以便在炉膛下部混合更均匀,扰动更强力,更利于煤的燃烬。
4.适当增大上二次风,增加煤在炉内的停留时间。
5.增加飞灰再循环系统,将电除尘器第一电场的灰重新送回炉膛再次燃烧可大大降低锅炉飞灰可燃物。

关于飞灰含碳量居高不下的解决办法: 飞灰含碳量是影响CFB经济性的一个方面。另外,在一定条件下,炉渣含碳量、排烟温度、排烟含氧量以及灰渣的份额比例等因素也影响CFB的经济性。为此我们不能只看一个方面。
但从锅炉的综合经济性的角度考虑,建议最好从如下几个方面调节或考虑:
一、是风量调节,包括流化风、二次风(有的锅炉还有上、下二次风之分)、总风量等;
二、是床温调节,一般来说在规定范围内、不结焦的条件下尽量控制高一些;
三、是料层厚度调节;
四、是给煤粒径调节, 由于各种CFB的炉膛结构、布风板、风帽、旋风筒等设备情况、现场运行的负荷率和煤质条件不同,为此具体的调整方向和控制值各有不同.

飞灰含碳量高,主要是煤中比较细的颗粒被流化起来以后,在经过旋风分离器时,由于煤粒较细,在旋风分离器中分离不下来,被烟气携带走,变为飞灰形成不了内循环和外循环

原因分析:

1.床温的影响:循环流化床由于灰熔点的限制和脱硫要求及分级燃烧的特点,其床温一般维持在800-950摄氏度之间,为了维持锅炉燃烧良好,燃用高挥发分煤种的锅炉床温可以适当低一些,850摄氏度左右;而燃用低挥发分的煤种的锅炉床温应该适当高一些,维持在900摄氏度以上,当床温过低时,大量未来得及燃烧的颗粒被一二次风直接通过旋风分离器带出去形成飞灰,另外,如果稀相区温度过低也会使煤颗粒在稀相区内不能充分混合氧化,燃烧不完全,形成飞灰

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2.床层厚度的影响:当床层厚度太高会增加一次风机压头,飞灰量增加;如果床层厚度太低,锅炉负荷带不上而且则容易被吹穿,也会餐产生同样效果

3.回料器工作状况的影响,当回料器工作不正常时,例如不回料及冲灰(返料时大时小),返料量突然增大时,床温急剧下降,飞灰量增加,循环倍率越高,飞灰含碳量越低

4.一二次风量配比的影响,如果二次风量太小而一次风量太大,则会降低二次风对煤颗粒的搅动,使煤不能和氧气充分混合氧化,形成飞灰

5.入炉煤颗粒度的影响,煤颗粒大,碳不能和氧气充分混合氧化,延长了煤的燃烧时间,降低了燃烧效率,使飞灰含碳量增大,而入炉煤颗粒太小,造成烟气中夹带细颗粒的能力增强,增加了飞灰浓度

6.入炉煤质的影响,如果煤含水量较大,煤在燃烧时需要先吸收一部分热量,使床温降低,燃烧时间延长,造成飞灰含碳量增大,煤的灰分越大或发热量越低,燃烧的就不完全,飞灰含碳量增大

7.旋风分离器的分离效率的影响,分离效率越低飞灰含碳量越高

8.锅炉燃用的煤种与设计值煤种偏差大,燃烧室高度不够,煤在炉膛内燃烧时间不够,飞灰含碳量就会升高

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处理及改造方法:

1.在保证床料不发生高温结焦的前提下,尽量提高床温,燃用挥发分低的煤种例如贫煤,无烟煤或劣质煤时,床温可以提高到950摄氏度以上运行,但不能高于1000摄氏度,应密切注意旋风分离器入口烟不能过高,防止在分离器发生二次燃烧.

2.保持煤粒度均匀,尽量减少细颗粒的比例,根据来煤煤质的变化,尤其应注意煤的硬度,及时调整碎煤机的锤头间隙,防止过碎现象发生,一般情况下,煤粒在5-15微米时飞灰含碳量最高,尽量采用筛分装置,既减少碎煤机的耗电量,也减小了碎煤机的磨损量,在满足流化要求的前提下,提高入炉煤颗粒度

3.减少来煤含水量,减少矸石量,合理搭配各种没的比例

4.在保证锅炉总风量及床料良好流化的前提下降低一次风量,增加二次风量;调整上下二次风的比例,增大上二次风,关小下二次风,增加上二次风对炉内的穿透,使二次风能提供密相区上部的氧量补充,同时减少下二次风对下床温的影响,有利于提高床温,一次风量尽量稳定在合适的数值,只要保持床料流化良好,少作调整,主要依靠调整二次风比例来控制密相区出口和稀相区氧气浓度,可通过做调整试验来获得不同负荷需要的一二次配比

5.锅炉设计时应提高炉膛设计高度,延长煤颗粒在炉内的燃烧时间.

降低飞灰大渣含碳量这样做法你同意吗?

1,控制合理的料层:

根据负荷的不同,保持一个合理的料层,在不增加风机电耗的情况下,合理控制冷渣机下渣速度。适当增加煤在炉膛内停留时间!运行中禁止料层大幅度变化,猛增猛减冷渣机转速!从而达到降低大渣含碳量的目的

2,合理控制炉膛差压:

根据负荷的不同,保持一个合理的炉膛差压,炉内含灰量的多少,将直接影响锅炉的内循环热效率,太高太低都能影响锅炉负荷。在满足锅炉有较高的床温的前提下合理控制!

3,保持锅炉微正压:

通过调整锅炉正负压,可以改变尾部烟道烟气流速,降低后段烟气飞灰磨损。增加飞灰的燃烧时间。这是一个不错的方法!(增加了后段积灰)

4,燃烧调整:

通过调整床温,直接决定了整个锅炉的热负荷和燃烧效果!控制床温850℃-900℃之间。

1、调整床温的主要手段是调整给煤量和一、二次风量配比。如果保持过剩空气量在合适范围内,增加或减少给煤量就会使床温升高或降低。

2、当一次风量增大时,会把床层内的热量吹散至炉膛上部,而床层的温度反而会下降,反之床温会上升。在小范围内调节一次风量却仍是调整床温的有效手段。

3、二次风可以调节氧量,但不如在煤粉炉当中那么明显,增加二次风后就加强了对炉膛上部的扰动作用,对床温的影响要根据实际燃烧工况和炉膛上部温度的变化来确定,有时会升高,有时会下降。

正常运行中,一次风量维持炉膛流化状态及一定的床温,同时提供燃料燃烧必要的部分氧量;二次风补充炉膛上部燃烧所需要的空气量,使煤与空气充分 混合,减少过剩空气系数,保证充分燃烧。

风量的调节本着一次风调节床温、二次风调节过量空气系数的原则,并兼顾污染物排放的要求。调节一、二次风量前要及时调整引风量,保持风压平衡。

4、煤颗粒度大小的影响,颗粒过小时,煤一进入炉膛就会被一次风吹至稀相区,在稀相区或水平烟道受热面上燃烧,而不会使床温有明显地上升。当煤粒径过大时,运行人员往往会采用较大的运行风量来保持料层的流化状态,否则会出现床料分层,床层局部或整体超温结焦,这样就会推迟燃烧时间,床温下降,炉膛上部温度升高。给料粒度过大,则飞出床层的颗粒量减少,这使锅炉往往不能维持正常的返料量,造成锅炉出力不够;

5、返料量的影响,在高温分离器的循环流锅炉中,由于回料器的灰温与床温相差不大,所以效果不明显。但是如果返料量突然变化会引起床温大幅度变化,突然大量返料会造成大量正在燃烧的煤颗粒被返料掩埋,这时床温会大幅下降。

6、加入石灰石时也会造成床温降低,其原因是石灰石在煅烧时先会吸收一部分热量。

7、床层厚度的变化也会给床温的调节造成很大影响:当床层厚度很低时,蓄热能力不足,床温会各处不均,且变化幅度大,为满足燃料燃烧需要的风量,不能过多降低风量,所以相应的风量会使床温降低,与此同时炉膛出口温度也升高,这是因为密相区的燃烧份额的下降和悬浮空间燃烧放热的增加。床层低还会使整个床层温度十分不均匀,加入煤量多的地方床温会很高,而加入煤量少的地方床温很低,这样极易局部结焦。且平均床温水平较低,负荷加不上去。料层过厚,致使一次风量减少,床温升高

8、当煤的水分增大时会使床层整体温度水平降低。

9、煤种的变化  煤种的变化主要指发热量和灰分、挥发分的变化,首先,当燃料发热量改变时,床内热平衡的改变及密相区燃烧份额的改变将影响床温,燃料发热量越高,理论燃烧温度也越高,则对给定的床层受热面积和密相区燃烧份额,床温就越高。同理,煤的发热量越低,则运行床温越低。

床温的调整:

当床温出现波动时,应首先确认给煤量是否均匀,确定氧量的变化,然后才是给煤量多少风量大小的问题,给煤量过多或过少、风量过大划过小都会使燃烧恶化,床温下降。在正常运行调整床温时一定要保持给煤量和风量均匀,遵循“先加风后加煤”和“先减煤后减风”的原则,调节幅度尽量小, 要注意根据氧量的变化趋势来提前判断床温的变化趋势,掌握好提前时间量来调节床温。

5,床压的控制

循环流化床锅炉床压的概念有两个,一个是床层压降,是指布风板处的静压力与密相区与稀相区交界处压力差。在流化风量一定的前提下它直接反映了床层高度。第二个概念是炉膛总压降,也就是布风板压力,它反映的是整个炉膛的压降。我们现在由于布风板压力车辆装置的不可参考性,利用的是风室压力来判断床压的高低,风室压力与床压的关系式布风板阻力加整个炉膛的压降,但风室压力是根据风量的变化而不断变化的,风量大风室压力就高,所以我们在判断床压的时候要参考风量大小的因素。

维持相对稳定的床压和炉膛压力降是锅炉运行中十分必要的方面,对保证正常运行至关重要。若床压过低,则炉内燃烧就变成悬浮式燃烧,会使床温不稳定变化幅度大,并且循环灰量减少导致负荷带不上,锅炉效率降低。并且整个床层的温度悬殊很大,极易局部结焦。若床压过高,就需要更多的一次流化风,否则也会导致床料流化不起来,同样会引起局部结焦。

另一方面,水冷风室压力会随床压的升高而升高,一次风系统所承受的压力升高,容易损坏风机及风系统的管道。并且增加电耗。

正常运行中控制床压的主要手段是调整排渣量。注意监视冷却水的压力、流量、温度漏灰情况、进渣管烧红程度,并根据各个冷渣器排渣情况决定各个冷渣器的出力。

在定期放渣时,通常的做法是设定床层压降或控制点压力的上限作为开始放底渣的基准,而设定的压降或压力下限则作为停止放渣的基准。这一原则对连续排渣也是适用的。

如果流化状态恶化,大渣沉积在密相区底部形成低温层,监测密相区各点温度可以作为放渣的辅助判别手段,风机风门开度一定时,随着床高或床层阻力增加,进入床层的风量将减小,故放渣一段时间后风量会自动有所增加。

在下列情况下,应加强排渣:

1)在点火或运行过程中发现已经有轻微结焦现象;

2)在风室静压波动较大时;

3)流化床在正常运行中上下温差基本保持一个稳定的数值,在上下床压偏差过大时,或发现流化质量恶化时,应加强排渣;

4)发现入炉煤粒度大时。 

5)锅炉带高负荷运行时。

6)煤质较差时。

7)接到准备停炉命令时。

6,主汽温度调整:

汽温是锅炉主要的技术参数,循环流化床由于燃烧方式具有特殊性,影响过热热器汽温的因素较一般燃烧方式的锅炉复杂。这些特殊因素多影响过热器的气温,而且影响较大,

汽温高低的危害:锅炉运行中,如果汽温过高,将引起过热器、再热器、蒸汽管道以及汽轮机汽缸、阀门、转子部分产生额外的热应力,金属发生高温擩变,引起金属强度降低,导致设备使用寿命缩短,严重时甚至造成设备损坏事故。从以往锅炉受热面爆管事故统计情况来看,绝大多数的炉管爆破是由于金属管壁严重超温或长期过热造成的,因而汽温过高对设备的安全是一个很大的威胁。

汽温过低,会使汽轮机的末级蒸汽湿度增大,对叶片的侵蚀作用加剧,严重时发生水冲击,引起剧烈振动,威胁汽轮机的安全,汽温低,增加了汽轮机的汽耗,经济性降低。

运行过程中影响汽温变化的因素有哪些?

运行过程中,引起蒸汽温度变化的因素是多方面的、复杂的,而主要的有以下各点:

(1)燃料量变化将会使锅炉辐射传热量与对流传热量的比例发生变化,使过热器吸热量发生变化,从而引起蒸汽温度变化。

(2)燃料性质的变化:主要指燃料的挥发份、含碳量、发热量、煤粒度、水分的变化,引起燃烧工况变化、烟气量变化,烟气流速变化,当燃料的水份增加时,水份在炉内蒸发需吸收部分热量,使炉膛温度降低,烟温降低。

(3)锅炉负荷变化,炉膛热负荷增加时,炉膛出口烟温升高,使对流受热面吸热量增大。

(4)炉膛过量空气系数的影响,当过量空气系数增大时,使理论燃烧温度降低,烟气量增大,结果使炉内辐射传热量减小,对流传热量增大,由此引起的对蒸汽温度的变化。

(5)炉内工况的影响炉内工况变化指床温变化、循环物料量变化,床压、风量变化等

(6)炉膛吹灰后,炉内传热加强,蒸汽温度下降。燃料性质变化燃料的水分、灰分、挥发分、发热量等发生变化,对蒸汽温度都会有影响,尤以水分变化时明显。如水分增大时,使理论燃烧温度下降,烟气容积增大,结果,使辐射传热量减小,对流传热量增大,从而使蒸汽温度变化。

(7) 给水温度变化当给水温度下降时,水变成蒸汽的吸热量(蒸发热)增多,在负荷不变的情况下,燃料量必然增加,蒸汽温度将上升;

(8)即减温水温度变化,也将影响蒸汽温度变化。

(9)减温水流量变化

蒸汽压力变化蒸汽压力突然降低时,相应饱和温度下降,即过热器进口蒸汽温度下降;与此同时,锅炉蓄热量将产生附加蒸汽量,使蒸汽流量瞬时增大。两方面因素作用的结果使蒸汽温度降低。

(10)受热面清洁程度的变化:水冷壁和屏过积灰结焦或管内结垢时,受热面的吸热将减少,使炉膛出口温度升高,当过热器本身结焦或积灰时,由于传热不好,将使汽温降低。

循环流化床锅炉与常规煤粉锅炉不但在结构上有所不同,而且在其燃烧方式和调节手段也有自身的特点。循环流化床锅炉正常运行调整的主要参数除了汽温、汽压、汽包水位、炉膛压力之外,还应监视并及时调整床温、床压、旋风分离器灰温、回料器料层高度、烟气温度、排渣温度、烟气含硫量、除尘器差压、气力输灰状态等。

循环床锅炉正常运行时,司炉人员主要的操作是监视和调整各种运行参数,保证机组高效运转,预防意外停炉事件的发生。

调节的主要手段是改变投煤量和相应的风量。揭秘“运行调整”,重新认识风煤配比的重要性!在所有情况下,应确保送风量与投煤量的正常匹配,以保证炉内氧浓度处于适当水平,要求炉膛出口氧量为3.0%左右。 

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