循環流化床鍋爐設計工藝淺談

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了循環流化床鍋爐設計工藝淺談范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：隨著社會經濟的高速發展，循環流化床鍋爐設備的性能得到了很大的提升，很多新型的控制系統開始研發并得到廣泛的應用。為了促進循環流化床鍋爐更好的應用，本文分析循環流化床設計工藝。

關鍵詞：循環流化床；鍋爐；工藝

循環流化床鍋爐控制系統是一類新型的鍋爐控制系統，在實際的應用中發揮重要作用。在生產環節中，為了可以提升循環流化床鍋爐系統的性能，應該完善控制系統的分析，提升循環流化床鍋爐設計方案。

1循環流化床鍋爐控制

循環流化床鍋爐控制分成汽水控制和燃燒控制。汽水控制主要指的是結合鍋爐供水量對蒸汽負荷進行控制，確保蒸汽溫度保持在合理的溫度下，使汽機和鍋爐都能發揮較好的作用。循環流化床鍋爐與普通的鍋爐相比，其汽水系統差異不大。在汽水系統控制中，主要是采用自動化的方式。鍋爐的燃燒控制也基本上采用自動化控制，在實際的操作中，可以結合人工操作。在燃燒控制中，主要是對主汽壓控制和床溫的控制。

2循環流化床鍋爐設計工藝的意義

現在，循環流化床在國內使用非常多，但是在實際的運行中還是存在一定的問題。在循環流化床設計中，設計人員的設計原則存在偏差，設計方法不夠科學，導致鍋爐整體性能存在局限性。鍋爐的設計不能達到規定的蒸汽流率，不能長時間滿足高負荷的運行。燃燒室的溫度非常高，在密相區的溫度更高。床溫過高導致給煤率受到很大的限制，不能達到設計效果。在循環流化床鍋爐使用的環節中，鍋爐的燃燒率有待于進一步提升，在飛灰中含有大量可以繼續燃燒的物質，產生大量的損耗。尾部受熱面出現嚴重的磨損問題，分離器的分離效率有待于進一步提升，很多顆粒在尾部煙道中堵塞，產生嚴重的磨損。循環流化床鍋爐的設計人員在設計燃燒室的高度中都是憑借自身的經驗，導致一些鍋爐燃燒室的高度不斷提升。不同的燃料采用相同的循環流化床鍋爐，不能充分燃燒燃料。有些鍋爐不能正常的運行，導致尾部產生嚴重的磨損。

3循環流化床內氣固兩相流動

3.1循環床氣固兩相流動

在循環床內，顆粒會聚集在一起，這些粒子團聚在一起，導致顆粒的體積和重量增大，產生非常大的自由沉降終端速度，在一定的氣流速度下，粒子會順著鍋爐墻向下運動。在粒子流動的環節中，氣體和固體之間會產生非常大的相對速度，粒子會在鍋爐壁上沉積。在粒子團不斷的聚集、下沉和上升的環節中，會形成內循環，導致鍋爐內發生熱量的交換。粒子團會沿著鍋爐壁下沉，鍋爐內的內循環非常劇烈，導致鍋爐的傳熱效果非常好，鍋爐內的熱量分布也非常均勻。在850攝氏度的鍋爐溫度下，燃料和脫硫劑在短時間內會被加熱到850攝氏度，燃燒效率非常高，而且在石灰石的作用下會產生脫硫反應，在合適的反應溫度下實現燃料的二次循環。在循環床內的任何位置，都可以實現良好的傳熱效果。在循環過程中固體顆粒是向下運動的，但是顆粒的粒徑比較大，可以降低顆粒的流動速度，防止爐壁發生嚴重的磨損情況。在循環流化床鍋爐懸浮段運行環節中，固體顆粒的流動不會呈現出快速流態化，此時的顆粒具有一定的濃度，并且會出現成團的現象。循環流化床懸浮段中的燃料的分布不均勻，應該在采用熱態測試的基礎上，確保燃料的均勻分布。

3.2物料平衡理論及其應用

固體骨料在循環系統中呈現出對傳熱的流動特征，這對燃料的燃燒和脫硫過程都會產生一定的干擾，對整個鍋爐的使用也會產生影響。采用物料平衡理論可以對固體燃料在燃燒系統內的分布規律進行合理的分析，在循環流化床的鍋爐的設計中起到很好的效果。物料平衡理論主要是指燃料、焦炭等在回料裝置等可以保持平衡，物料平衡建立的效果直接會影響到循環流化床鍋爐的運行效果。

3.2.1循環量的確定

在循環流化床設計環節中，要確保一臺鍋爐可以正常的運行，在設計中應該確保熱量分配的平衡。循環流化床中物料的濃度與受熱面傳導系數具有直接的關系，所以，要確保鍋爐內具有充足的物料循環。在循環流化床物料循環中，結合不同燃料的特性，確定循環量。在具體的設計環節中，如果循環量低于設計的循環量，就會導致鍋爐內的燃料過分燃燒，熱量被受熱面過度吸收。如果燃料的濃度過低，就會導致鍋爐出力不足。

3.2.2分離器效率的要求

循環流化床鍋爐在運行環節中，要確保充足的循環量，所以要合理的設計分離器。在分離器設計中，要提升分離效率。一定速度下，在確定的粒度分布中，應該確保某個粒徑的分離效率非常高，粒徑的范圍是循環灰中的主體，其在鍋爐的物料中成分非常多。如果分離器的分離效率對任意粒徑的顆粒都不能達到100%，那么在循環流化床鍋爐使用的環節中，分離器就不能實現物料的循環，鍋爐的運行效果就不能得到保障。

3.2.3床壓降的要求

床壓降對鍋爐內物料量是整體反映，在一定的物料下，物料的力度也與循環量的大小具有密切的關系。循環流化床鍋爐的正常運行離不開床壓降，如果床壓降過低，說明循環量需要提升。循環量的過低直接會導致吸熱量過小，不能保障鍋爐的正常運轉。如果床壓降過大，就會導致機械的能耗過大，降低了鍋爐運行的經濟性。過大的循環量會產生鍋爐磨損，降低鍋爐的使用年限。所以，合理的選擇床壓降非常重要，床壓降一般控制在8000-1000Pa。

4結語

循環流化床燃燒是一類清潔類燃燒，已經引起了人們的廣泛關注。當前，循環流化床鍋爐的設計還不夠完善，設計原則和設計理論有待于進一步完善。工作人員應該完善循環流化床的設計理念，使其更好的服務于生產。

參考文獻：

[1]許霖杰,程樂鳴,鄒陽軍,王勤輝,施正倫,方夢祥.1000MW超臨界循環流化床鍋爐環形爐膛氣固流動特性數值模擬[J].中國電機工程學報,2015,35(10):2480-2486.

[2]周星龍,程樂鳴,夏云飛,王勤輝,岑可法,謝建文,周棋,聶立.600MW循環流化床鍋爐水冷壁和中隔墻傳熱特性[J].中國電機工程學報,2014,34(02):225-230.

[3]牛培峰,丁希生,張君.火電廠循環流化床鍋爐控制技術的研究進展與發展趨勢[J].儀器儀表學報,2017(12):2295-2304.

作者：張榮榮 單位：煙臺亨通熱電有限公司