试论350MW超临界机组循环流化床锅炉运行技术特点及性能柳超

试论350MW超临界机组循环流化床锅炉运行技术特点及性能柳超

柳超

（安徽钱营孜发电有限公司安徽宿州234000）

摘要：随着我国经济不断发展，对于工业生产的效率和设备性能的需求也日益增长，350MW超临界循环流化床锅炉结合实现了火力发电技术的创新，本文从技术可行性入手，根据自身工作情况，从其燃料利用率及能量吸收率等方面做了相应的介绍。

关键词：流化床锅炉；燃烧性能；能源

1.350MW超临界机组循环流化床锅炉运行技术特点

1.1燃烧性大，稳定性好

传统的煤粉炉是借助建立高温火焰中心，通过利用高温下的烟气席卷和高温火焰中的热辐射来实现新进炉燃料的燃烧，进而形成一种稳定的燃烧状态。这种传统的促进新燃料燃烧的煤粉炉运行特点是燃烧性能小，燃料燃烧质量的变化对于煤炉运行工况的影响较大，其辐射幅度也相对较大。相对而言，循环流化床锅炉在整个运行过程中，煤炉内部始终拥有充足的燃料，炉内循环灰量一般是新入炉燃料量20−30倍，如果燃料的热值高的话，则煤炉内的燃料储备量所占比例还会增大。同时，在循环流化床锅炉中新进燃料的燃烧主要是通过在接近恒温的循环回路中，依照固定次序完成挥发，挥发份的燃烧，固体碳的燃烧和燃尽整个过程，使燃料的燃烧更为彻底，具有燃烧性大，锅炉燃烧工况良好的特点，新进燃料燃烧质量的变化对于锅炉的运行参数的影响也较小。

1.2温度场分布均匀

传统的煤粉炉的燃烧，从炉内温度场分布的情况来看，其中心温度通常能够达到1500度以上，而其流态排渣温度则达到了2100度以上，而炉膛出口温度却又降低至900度，整个锅炉的温度场分布十分不均匀，这种特质会使得锅炉对于燃烧热量的利用不充分，导致热量的浪费，也会使得燃料得不到有效的利用。而循环流化床锅炉的温度场分布就十分均匀，一般情况下密相区中部为高温区，整个流化床锅炉温差不到30度左右，更有利于燃料保持均匀的燃烧速度，同时也有利于锅炉炉膛受热面的吸热，既保证了锅炉对于燃料热量的充分吸收同时也在很大程度上减少了SO2及NOx的排放量。

1.3各分支风利用率较高

在传统的煤粉炉中，锅炉内一次风的主要作用是完成锅炉的顺利送粉，其二次风的作用才是对锅炉的燃烧起到助燃的作用，这样不仅浪费时间和资源，锅炉的结构化设计上也是存在问题的。相反，循环流化床锅炉的一次风不仅完成了布风板上物料的均匀流化，同时还承担着主要助燃氧量的作用，其二次风主要为助燃，这样可以保证锅炉内燃料的充分燃烧，避免形成锅炉内严重的缺氧燃烧。使得无论是燃料的利用率还是锅炉排气对于空气的影响都是很小的。

1.4物料循环性能突出

在循环流化床锅炉内根据燃料颗粒的大小，在布风板上经过一次风流化可以有层析的对燃料进行梳理，使得其中质不同量的燃料物上升的高度不尽相同，各个燃烧物之间进行相互摩擦也会导致燃烧物的逐渐细化，随着尾气排出炉外。而其中颗粒较大的然后经过返料器又回到了锅炉中进行再次燃烧，这样使得锅炉对于燃料的利用率达到了一个很高的层次。相对而言，传统的煤粉炉的运行机理是不能实现这一功能的。

2.350MW超临界机组循环流化床锅炉及性能分析

2.1锅炉工作原理

流化床锅炉的工作原理是将燃料及空气放到一种流态化的燃烧室，使两者之间产生较为密切的混合，这样保证了每一份燃料都有充足的氧气作为助燃，继而在这种环境下进行燃烧，使燃料可以在此过程中进行较为充分的燃烧。燃烧过程中，伴随着部分燃料的消耗，会产生夹杂着大量燃料颗粒的烟气，这些烟气会在流化床锅炉出口经过气固分离器排出锅炉，而这些夹杂着大量热量颗粒的烟气在经过气固分离器时，其中较小的焚烧颗粒会伴随着烟气排出锅炉，而其中颗粒较大的燃料会通过分离器在此进入到流化床锅炉内部进行二次燃烧，通过这种对燃料的二次选择回收，保证所有进入锅炉的燃料都能够实现较为完整的燃烧。

2.2燃料适应性广

这是流化床锅炉的主要特点之一，流化床锅炉特殊的流体动力学设计，使得燃料在锅炉内部可以与空气进行较为完善的结合，因此燃料可以迅速的加热的燃烧温度，同时锅炉的床层温度并没有明显改变，只要锅炉内燃料的热值大于燃料自身和所需空气的温度，在锅炉内就可以不用助燃剂的情况下燃烧任何燃料，包括一些热值较高的良性燃料，甚至一些较为劣质的燃料都能够在流化床锅炉内实现完全的燃烧。相对而言，我国传统的煤粉炉对于燃料的要求就较为苛刻，如果燃料没有到达一定的级别，很容易造成燃料的不充分燃烧，这种燃烧方式既没有使燃料得到充分的利用，同时并且这种燃烧也会对空气造成很大的影响。

2.3锅炉热量吸收效率高

燃料在锅炉内部完全燃烧并释放出大量的热，而这些热量又被锅炉内受热面的工质吸收，这些被吸收的热量才是有效的热量，才是能够被人所利用的热量。但是在实际燃烧过程中，燃料在锅炉内部实现完全的燃烧是不可能的，其中没有完全燃烧的燃料所含有的热量称之为锅炉的未完全燃烧损失。此外，绝大部分燃料燃烧释放出来的热量，也不可能被受热面的工质完全吸收，有一部分会随着烟气排出到锅炉外面，这部分未被吸收的热量称为锅炉的热损失。通过对流化床锅炉的分析和相关实验数据，我们可以看出无论是未完全燃烧损失还是锅炉的热损失，流化床锅炉的把控都是非常好的，这使得其对于燃料的利用达到了一个很高的水平。

2.4有害气体排放量少

氮氧化物排放量低是流化床锅炉能够被人们广泛接受的一大特性之一，低温燃烧和分段燃烧都会是锅炉内产生大量的氮氧化物，而在流化床锅炉内部，由于大部分的燃料都实现的较为完全的燃烧，并且流化床锅炉内部温度场分布较为均为，因此流化床锅炉产生的氮氧化物是很少的。不单是氮氧化物，有趣燃料的充分燃烧流化床锅炉内所释放出来的二氧化硫、硫酸盐等有害物质的废料排放也是很少的。

3.总结

总而言之，350MW超临界CFB锅炉技术的融合切实地发挥出了循环流化床技术的特点，增强了锅炉的使用功能，同时结合了超临界技术，实现了对温度的有效控制，不仅降低了生产成本，同时提高了锅炉的使用效率，促进了我国火力发电的发展，促进了生产的现代化。

参考文献：

[1]李建锋等.中国300MWe级循环流化床锅炉机组运行现状分析.锅炉技术.2010（05）.

[2]李鹏飞，佟会玲.烟气酸露点计算方法比较和分析.锅炉技术.2013（06）.

[3]李建锋，郝继红.我国循环流化床锅炉机组数据统计与分析.电力技术.2015（10