1 循環(huán)流化床鍋爐大幅度調(diào)峰原因分析
循環(huán)流化床鍋爐有較大的負(fù)荷調(diào)節(jié)比，達(dá)到3∶1至4∶1伦够，隨著燃燒控制水平的提高慈宾，當(dāng)負(fù)荷降至額定負(fù)荷的15%時(shí)满傍，仍然能穩(wěn)定運(yùn)行衔系，適宜于大幅度調(diào)峰運(yùn)行蔫敲。
1.1溫度分布均勻保證了低負(fù)荷水循環(huán)的安全性
一般的煤粉鍋爐由于受爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)等因素的影響添履，爐內(nèi)火焰中心位置往往發(fā)生偏斜，熱負(fù)荷分布不均票罐，低負(fù)荷時(shí)尤其如此叉趣，以致爐膛四周吸熱不均，特別是四角的水冷壁受熱更差颖喧，常易引起管內(nèi)工質(zhì)發(fā)生停滯或倒流等不正常的現(xiàn)象洒漱，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)爆管事故，因此從水循環(huán)安全性考慮铅坚，煤粉鍋爐最好不在50%額定負(fù)荷以下長(zhǎng)期運(yùn)行赃夷。而循環(huán)流化床鍋爐則完全不同，其溫度和熱負(fù)荷較煤粉均勻得多兰斑，不存在高溫火焰中心笤卡，代替它的是一個(gè)較均勻的充滿高溫顆粒的流化燃燒層。而且不論鍋爐負(fù)荷如何變化修暑，其溫度始終保持穩(wěn)定均勻询时、變化不大的狀態(tài)，也就是說其熱負(fù)荷分布的均勻性不隨鍋爐負(fù)荷而變奥唯，這對(duì)水循環(huán)及金屬的安全性十分有利捷夜。有資料對(duì)某臺(tái)流化床鍋爐100%額定負(fù)荷降到70%和30%額定負(fù)荷時(shí)的水循環(huán)特性進(jìn)行了研究，研究表明商贾，當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時(shí)非震，運(yùn)行壓頭減少，相應(yīng)的阻力也減少满哪，有效壓頭反而增大跟伏，循環(huán)流速和循環(huán)倍率加大，使蒸發(fā)受熱面管子得到更好的冷卻翩瓜，低負(fù)荷時(shí)水循環(huán)是安全的。
1.2 保證低負(fù)荷時(shí)燃燒的穩(wěn)定性和較高的燃燒效率
一般的煤粉爐低負(fù)荷時(shí)爐膛溫度水平低携龟，容積熱負(fù)荷和截面熱負(fù)荷都比較低兔跌，燃燒極不穩(wěn)定，負(fù)荷低于50%額定負(fù)荷時(shí)就必須投油峡蟋，而且鍋爐燃燒效率低坟桅，極不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)燃用低質(zhì)煤時(shí)蕊蝗，問題將更加嚴(yán)重仅乓，燃燒無煙煤的鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷一般在額定出力的70%以上赖舟，很難適應(yīng)調(diào)峰運(yùn)行的需要。而循環(huán)流化床鍋爐則完全不同夸楣，流化床本身是一個(gè)蓄熱量很大的熱源宾抓，積累了大量熾熱的床料，燃燒區(qū)的容積熱負(fù)荷和截面熱負(fù)荷都比較高忱确，給新加入的冷燃料提供足夠的熱量而迅速加熱到著火溫度以上屏商，因此能燃用劣質(zhì)煤。只要能保持床層溫度穩(wěn)定唐耿，再低的負(fù)荷下也能保證穩(wěn)定燃燒和較高的燃燒效率犹蝇。在進(jìn)行株洲331廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)試中，15%額定負(fù)荷下也能穩(wěn)定燃燒囤嗡。
1.3 較好的過昵斤、再熱器吸熱特性保證了低負(fù)荷時(shí)的蒸汽參數(shù)
一般的煤粉鍋爐在低負(fù)荷時(shí)，蒸發(fā)吸熱和過缤滑、再吸熱難以匹配困邪，過、再熱蒸汽溫度難以滿足運(yùn)行要求瘸卦，亦難以控制瘩此。循環(huán)流化床燃燒溫度決定了爐膛和尾部受熱面之間的換熱面積的分配，進(jìn)入尾部的煙氣的熱焓值不足以使過熱蒸汽和再熱蒸汽達(dá)到設(shè)計(jì)值柳锣。由此愧理，部分過熱和再熱受熱面必須布置在固體顆粒循環(huán)回路中。不管這部分過熱和再熱受熱面布置在外置式流化床熱交換器中折柠，還是布置在流化床燃燒室本體中宾娜，都有較好的吸熱特性，而且可通過循環(huán)物料濃度來控制傳熱強(qiáng)度扇售，使蒸發(fā)吸熱和過前塔、再吸熱較好地匹配。因此承冰，流化床鍋爐有較好的汽溫控制手段华弓，保證了低負(fù)荷時(shí)蒸汽的溫度品質(zhì)。
1.4 較大的升降負(fù)荷速率保證了對(duì)快速調(diào)峰的適應(yīng)性
流化床鍋爐良好的水循環(huán)特性困乒、燃燒特性和汽溫調(diào)節(jié)特性寂屏，使流化床具有較大的負(fù)荷升降速度，其負(fù)荷調(diào)節(jié)靈敏度可與燃油鍋爐比美娜搂，負(fù)荷的連續(xù)變化率可達(dá)每分鐘5%-10%迁霎，幾分鐘到十幾分鐘之內(nèi)可從100%額定負(fù)荷降到25%額定負(fù)荷。循環(huán)燃燒系統(tǒng)中的燃料保存量與層燃爐等慣例相比是最少的百宇，不存在負(fù)荷變化時(shí)加熱和冷卻床料的問題考廉，當(dāng)負(fù)荷迅速變化時(shí)狱林，用改變給煤量、空氣量和飛灰循環(huán)量便能實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的調(diào)節(jié)涛帐，且能維持過量空氣系數(shù)和床溫不變衙到。
1.5 循環(huán)流化床鍋爐熱備用壓火便于機(jī)組啟停調(diào)峰
煤粉鍋爐的停爐、啟動(dòng)過程都比較長(zhǎng)缘赋，必須消耗大量的助燃用油碰蚂，污染問題較難解決。以某廠125MW機(jī)組啟停調(diào)峰為例誓胆，機(jī)組停止運(yùn)行平均須1h竣楼，啟動(dòng)平均須2.5h，啟停調(diào)峰一次平均耗油14m3庸飘，操作勞動(dòng)強(qiáng)度大亲堂，而且在啟停過程中，由于電除塵器不能投入運(yùn)行瞒帜，煙囪冒黑煙假棉，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。循環(huán)流化床鍋爐可暫時(shí)停止運(yùn)行征绸，而進(jìn)入其特有的熱備用壓火狀態(tài)久橙。壓火時(shí)，先停給煤機(jī)管怠，待流化床溫下降50℃左右時(shí)淆衷，迅速把風(fēng)門關(guān)嚴(yán)，停風(fēng)機(jī)渤弛，進(jìn)入熱備用壓火狀態(tài)祝拯，一般壓火可維持8-16h，中間若啟動(dòng)流化床溫升高再壓火她肯，熱備用壓火時(shí)間將更長(zhǎng)佳头。要重新運(yùn)行而進(jìn)行熱備用啟動(dòng)，在正常情況下很快晴氨，20-25min即可完成康嘉，壓火和啟動(dòng)過程不消耗助燃用油，操作勞動(dòng)強(qiáng)度較小籽前，電除塵器可較晚退出或較早投入運(yùn)行凄鼻，造成環(huán)境污染較輕。
2 流化床鍋爐的變負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行
流化床鍋爐的變負(fù)荷運(yùn)行是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程聚假，就是通過適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒ò堰\(yùn)行的負(fù)荷從一個(gè)數(shù)字穩(wěn)定到另一個(gè)所需值，在這個(gè)變化過程中要求鍋爐蒸汽參數(shù)穩(wěn)定僚尚，流化狀態(tài)良好骂妻，床溫保持在允許變化的范圍內(nèi)锭泼，即不低于熄火溫度也不高于結(jié)焦溫度。調(diào)節(jié)負(fù)荷意味著改變鍋爐蒸發(fā)受熱面產(chǎn)生的蒸汽量篡氯，亦即改變蒸發(fā)受熱面的吸熱量焦凶。蒸發(fā)受熱面的吸熱量可用下式表示：Q=kFΔt 式中 k--蒸發(fā)受熱面的傳熱系數(shù)，kj/(m2·h·℃)即耕；F--蒸發(fā)受熱面的面積叁垫，m2；Δt--流化床平均溫度與蒸發(fā)受熱面管內(nèi)工質(zhì)的溫差克导。
2.1 改變給煤量符貌，促使床溫變化，溫差Δt變化(同時(shí)傳熱系數(shù)略有變化)肪斗，吸熱量也隨之改變钾排，致使床溫達(dá)到新的平衡點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。簡(jiǎn)單地說就是高負(fù)荷時(shí)增加給煤量共螺，低負(fù)荷時(shí)減少給煤量该肴，風(fēng)量則配合給煤量維持床溫在某個(gè)允許的范圍內(nèi)。
2.2調(diào)節(jié)靜止料層高度(或者說風(fēng)箱壓力)使床中顆粒濃度變化而使傳熱系數(shù)k發(fā)生變化藐不，吸熱量也隨之改變匀哄，試驗(yàn)表明，當(dāng)床溫和粒子尺寸不變時(shí)雏蛮，換熱系數(shù)和粒子濃度的變化呈正比涎嚼。高負(fù)荷時(shí)保持高顆粒濃度，低負(fù)荷時(shí)通過排放底料底扳、控制循環(huán)灰量來保持低顆粒濃度铸抑，床溫則由煤量和風(fēng)量一起控制。
2.3 對(duì)大型循環(huán)流化床鍋爐停止部分爐床的流化運(yùn)行衷模，進(jìn)行熱備用壓火處理鹊汛。
這是一種既減少給煤量又降低傳熱系數(shù)和受熱面積的辦法，適用于多床結(jié)構(gòu)的大型循環(huán)流化床鍋爐較低負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行阱冶。床溫和負(fù)荷對(duì)給煤量的變化較敏感刁憋，給煤量又極易調(diào)節(jié)，因此在運(yùn)行中通常用第一種方法來調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷能眠。當(dāng)負(fù)荷變化較大時(shí)嫁潦，第一、二種方法配合使用糖窃。對(duì)多床結(jié)構(gòu)的循環(huán)流化床鍋爐近殖，還可考慮使用第三種方法。
3 結(jié)論
循環(huán)流化床鍋爐低負(fù)荷時(shí)水循環(huán)安全可靠，燃燒性能穩(wěn)定菱砚，燃燒效率高丢袁，過、再熱蒸汽溫度品質(zhì)合格理促，調(diào)節(jié)方便棠镇，負(fù)荷調(diào)節(jié)快速簡(jiǎn)單，啟涂厮ǎ快捷亭郑，能滿足大幅度變負(fù)荷調(diào)峰和啟停調(diào)峰的要求，而且啟土珊酰或低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行無需助燃用油媳谁，有突出的經(jīng)濟(jì)性。
