浅析流化床锅炉飞灰再循环的节能改造运行

浅析流化床锅炉飞灰再循环的节能改造运行

郑雪雨

河南省四通锅炉有限公司河南周口461400

摘要：在流化床锅炉的实际运行过程中，飞灰现象的出现会直接影响到锅炉的运行效率，另外，人们的节能降耗意识逐渐增强，如何才能规避锅炉飞灰现象，完成对流化床锅炉系统的节能改造，是当今流化床锅炉厂所急需解决的难题，本文对流化床锅炉的飞灰原因进行了探析并提出了节能改造方案。

关键词：流化床锅炉；飞灰；节能改造

在对流化床锅炉进行设计的时候，飞灰情况并不明显，可是在实际的运行过程中，流化床锅炉的飞灰情况却严重影响到了锅炉厂经济效益的提高，关系到企业自身的生存与发展，并造成燃煤资源的浪费。

一、流化床锅炉飞灰原因简述

受到燃料市场的影响，当前流化床锅炉的实际燃烧煤种同设计标准存在较大的偏差，多数用煤以烟煤以及褐煤混煤为主，这一类燃煤的入炉煤挥发份高，处于30%到45%之间，而灰份较低，仅有15%到25%[1]。另外，有很多流化床锅炉投入运作的时间过长，已经出现了机组设备老化现象，中心筒出现变形，风帽也有磨损现象。这些因素都会给流化床锅炉的再循环运行以及环保排放带来诸多困难。

首先由于入炉煤灰分要远远低于原始设计值，且中心筒容易出现变形情况，分离器的效率逐渐下降，造成炉内难以形成充分的物料循环，从而使得炉膛内床上的热量难以被充分携带到炉膛中上部完成换热[2]。因此，流化床锅炉的运行参数也会变得难以控制。其次，床温度过高会导致NOx污染物的原始排放浓度增大，后期所需投入的脱硝还原剂的耗量也会随之增大。最后，风帽出现磨损会加大风室漏渣情况的发生，从而加大检修更换的频次与数量。上述问题轻则影响流化床锅炉的经济效益，重则威胁流化床锅炉的安全与稳定运行。

二、流化床锅炉飞灰再循环节能改造方案

（一）改造布风装置

循环流化床锅炉在实际运行中需要先构建好一个稳定的物料循环系统，布风装置对于实现这一流程具有重要作用。因此在对流化床锅炉进行节能改造设计时，首先需要保障空气能够均匀地分布于整个炉膛截面上，让物料得以均匀流化，避免有物料流化死区的出现。传统流化床锅炉的风帽大多为钟罩式风帽与直通式芯管的组合。在实际运行过程中，由于风帽外罩上的小孔均为水平方向，在添加床料以后，部分灰渣就会直接进入到芯管以及外罩的间隙当中，导致小孔出风量发生不同程度的变化，影响流化床锅炉的安全运行[3]。

针对以上问题，可以从风帽与芯管的组合形式以及固定方式角度入手，优化风装置芯管，并改进风帽结构。节能改造型风帽外罩的出风小孔可以更变为向下倾斜20°，并出风小孔的外罩进行加厚处理，规避相邻风帽之间的扰动以及床料的反窜，同时提高风帽耐磨性以及使用周期寿命。将传统直通式芯管由更换为四周出风型管芯，并以焊接的方式与风帽相固定，避免风帽脱落或出现漏渣现象。

（二）改造旋风分离器

旋风分离器是构建流化床锅炉循环运行的一个重要部件，旋风分离器的主要作用就是分离出高温固体物料并运送回炉膛中，以维持炉膛内的循环流化运行，确保燃料以及脱硫剂能够多次循环利用[4]。传统旋风分离器的中心筒一般由上下两个筒体共同组成，其中上部的筒体是拼接而成，而下部的筒体是整圆设计。在实际运行中由于受到锅炉启停以及温度较高的影响，中心筒的上部筒体会逐渐出现较大的裂隙，另外由于膨胀不均，上部筒体部分发生变形，导致裂隙越来越大。传统中心筒的吊挂是拉筋吊挂，中心筒上部拼接筒体都是由拉筋吊挂将筒身与分离器的外护板进行焊接固定。当中心筒由于高温发生膨胀或者受冷出现收缩时，拉筋吊挂同中心筒的焊接处就会出现胀缩受阻，让中心筒出现严重变形，进而造成烟气短路。另外，传统分离器的实际分离效果并不佳，有一部分的飞灰难以进行有效分离。

针对以上问题，可以对中心筒的结构进行改造，利用整体铸造手段来制造筒体，为了增强中心筒的机械强度，可以适当提升筒身厚度。加厚分离器的进口耐磨料层，缩减进口面积并加强进口烟气的流速可以大大提升分离率。将传统吊挂安装更换为自由吊挂式安装，并借助原有的旋风筒环形槽钢，在槽钢上焊接支架，将中心筒通过上端的大筋板合理放置在支架上，保持自由配合。一体铸造让中心筒的强度更高，可以有效避免出现变形。为了保证中心筒的密封性，在筒体上应加设密封环板，也可预防烟气出现短路问题。

结语

如今国家在能源优化、环境防治以及节能减排等环保政策方面的要求不断加强，对于流化床锅炉的运行来说，飞灰能够直接影响到锅炉运行的经济与环保效益，因此，针对流化床锅炉不同飞灰因素，相关技术人员应该尽快找到解决方案，制定出适宜的改进措施，从根本上促进流化床锅炉运行效率的提高。

参考文献：

[1]张凤兵,薛东晓,解东路.一台循环流化床锅炉的节能环保技术改造[J].工业锅炉,2018(01):52-55.

[2]董文博,曹敏,程相龙.流化床气化飞灰造粒燃烧的经济性分析[J].大氮肥,2017,40(06):370-372.

[3]李大治,石亚玲,赵聪.流化床锅炉飞灰再循环节能改造运行总结[J].小氮肥,2017,45(02):4-6.

[4]刘强.燃煤流化床锅炉节能改造设计[J].节能,2012,31(08):30-32.