鍋爐料層差壓和爐膛差壓控制方法

　　隨著循環(huán)流化床鍋爐在國內(nèi)的推廣，鍋爐操作人員的操作水平有了很大提高，對正常運(yùn)行中的一些參數(shù)(如：汽溫、汽壓、床溫)的控制基本都能掌握，但對復(fù)雜的物料循環(huán)系統(tǒng)的控制，一些新投產(chǎn)鍋爐操作人員，還不能完全掌握。料層差壓和爐膛差壓是物料循環(huán)系統(tǒng)中兩個主要控制參數(shù)，是反映爐內(nèi)物料及循環(huán)灰量多少的兩個主要主參數(shù)，反映了鍋爐物料循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行有很大影響，正常運(yùn)行中床溫、負(fù)荷等參數(shù)與其有極大關(guān)系，運(yùn)行過程中，根據(jù)工況將料層差壓、爐膛差壓調(diào)整到佳數(shù)值，可以使鍋爐的灰渣可燃物及飛灰可燃物損失大大降低，從而提高鍋爐效率及經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能源。

1.1料層差壓的概念

　　料層差壓是表征流化床料層高度的物理量，一定的料層高度對應(yīng)一定的料層差壓。因?yàn)樵诹骰癄顟B(tài)下，流化床的料層差壓，同單位面積上布風(fēng)板上流化物料的重力與流化床浮力之差大約相等，對于正在運(yùn)行的流化床鍋爐，根據(jù)燃用煤種和料層差壓來估算料層厚度是十分有用的。

1.2料層差壓的高、低對燃燒的影響

　　料層差壓對流化床鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行有很大影響，料層過薄，料層容易吹穿而產(chǎn)生溝流，流化不均而引起局部結(jié)渣，難以形成穩(wěn)定的密相區(qū)，同時還會造成放渣含碳量高，燃燒不完全，增加了灰渣熱損失。

　　料層過厚會增加風(fēng)機(jī)壓頭，氣泡增大，揚(yáng)析夾帶量增大，流化質(zhì)量下降，底部大顆粒物料沉積，危及安全運(yùn)行，風(fēng)機(jī)電耗增加，鍋爐效率下降。因此，料層厚度應(yīng)維持在適當(dāng)?shù)姆秶话阏J(rèn)為500mm左右為好。

1.3如何控制料層差壓

　　正常運(yùn)行中，風(fēng)門開度是不變的，如料層差壓增加，說明料層增厚，可以采取排放冷渣來減薄料層，注意一次排放量不要太大，以免影響流化，排放后應(yīng)將冷渣門關(guān)嚴(yán)以免漏入冷風(fēng)引起冷渣管結(jié)渣，如有條件好采取連續(xù)排渣。不同廠家料層差壓的測量方式不同，一般采用風(fēng)室靜壓，作為參照，風(fēng)室靜壓等于布風(fēng)機(jī)阻力加料層阻力。在冷態(tài)試驗(yàn)中測定不同風(fēng)量下的布風(fēng)板阻力，運(yùn)行中可以通過風(fēng)室靜壓，估算料層差壓和料層厚度。

　　對于0≤13mm的物料，為保證低流化風(fēng)量，風(fēng)室靜壓要控制在8KPa以上，這時對應(yīng)的料層差壓為正常運(yùn)行料層控制的小值。

　　循環(huán)流化床鍋爐用一次風(fēng)機(jī)、風(fēng)壓相對煤粉爐風(fēng)機(jī)風(fēng)壓較高，運(yùn)行中有風(fēng)道撕裂現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)壓頭和風(fēng)道的強(qiáng)度、風(fēng)室的設(shè)計靜壓值也就決定了風(fēng)室靜壓控制的大值，正常運(yùn)行中一般都要留有余量。

　　以上談到的是料層差壓控制的小值和大值，提供了控制的大上下限，運(yùn)行穩(wěn)定后，應(yīng)尋找控制的佳值。

　　料層差壓隨時間的變化曲線，斜率小時對應(yīng)的料層差壓數(shù)值為佳值。

　　現(xiàn)在一般采用DCS控制，微機(jī)可以做出料層差壓曲線，曲線斜率小時，對應(yīng)料層差壓為小。

　　如果沒有DCS微機(jī)控制，也可憑經(jīng)驗(yàn)。

　　放渣后，床溫升高，說明料層控制過厚

　　放渣后，床溫下降，說明料層控制過薄

2.1 爐膛差壓的概念

　　爐膛差壓是表征流化床上部懸浮物料濃度的量，爐膛上部空間一定的物料濃度，對應(yīng)一定的爐膛差壓，對于同一煤種爐膛上部物料濃度增加，爐膛差壓值越大，爐膛差壓與鍋爐循環(huán)灰量成正比。

2.2 控制爐膛差壓的意義

　　流化床內(nèi)物料粒子濃度是決定爐膛上部蒸發(fā)受熱面?zhèn)鳠釓?qiáng)度的主要因素之一，試驗(yàn)表明，床、管之間放熱系數(shù)隨粒子濃度成直線關(guān)變化。因此，鍋爐爐膛差壓越高，鍋爐循環(huán)灰量越大，將有更多的循環(huán)灰被帶到爐膛上部懸浮段參加二次燃燒，鍋爐出力也就越大。對于同一煤種，物料濃度增加，爐膛差壓值增大，對爐膛上部蒸發(fā)受熱傳熱強(qiáng)度越大，鍋爐出力越強(qiáng)，反之鍋爐出力越弱。

　　循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)中，燃料燃燒在密相區(qū)的燃燒熱，有一部分由循環(huán)系統(tǒng)的返回料來吸收，帶到爐膛上部放熱，才能保持床溫的穩(wěn)定，如果循環(huán)量偏小，就會導(dǎo)致密相區(qū)放熱過大，流化床溫度過高，無法增加給煤量，帶不上負(fù)荷，因此，足夠的循環(huán)灰量是控制床溫的有效手段。

2.3 如何控制爐膛差壓

　　控制爐膛差壓主要靠調(diào)整循環(huán)灰量來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)循環(huán)灰量少，爐膛差壓小，床溫偏高，不能滿足負(fù)荷的需要時應(yīng)適當(dāng)增加二次風(fēng)量及給煤量，這樣爐膛上部顆粒濃度增加，燃燒份額也得到增加，水冷壁的吸熱量增加，旋風(fēng)分離器入口物料濃度增加，物料循環(huán)量增加，負(fù)荷增加。有時因燃料含灰量高，循環(huán)量逐漸增大，床溫過低燃燒無法維持，這時應(yīng)放掉一部分循環(huán)灰，來降低爐膛差壓。

3 料層差壓和爐膛差壓關(guān)系

　　料層差壓是代表循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)床料(高度?)也就是密相區(qū)物料的多少。爐膛差壓代表爐膛上部懸浮物料也就是稀相區(qū)循環(huán)物料量。在很大意義上，他們沒有區(qū)別，密相區(qū)顆粒度大，稀相區(qū)顆粒度小。相互可以轉(zhuǎn)化，這一刻它還是大顆粒在密相區(qū)流化，下一刻，它已經(jīng)破裂磨損變成小顆粒進(jìn)入稀相區(qū)參與物料循環(huán)。

　　在大范圍調(diào)整負(fù)荷時，比如運(yùn)行中嚴(yán)重斷煤，床溫急劇下降，需要大量減風(fēng)，這時，料層差壓先下降，料層高度降低，然后風(fēng)量降低后，攜帶不了原來的循環(huán)物料，慢慢沉積到密相區(qū)，造成料層差壓上漲，料層阻力增大會使一次風(fēng)量減小，一次風(fēng)量減小會使更多的物料沉積。料層高度增加和風(fēng)量減小是一個相互促進(jìn)遞增的過程。斷煤處理完畢，加大風(fēng)量，料層差壓先增大然后慢慢減小。床料中小顆粒逐漸被攜帶參與循環(huán)。料層差壓和爐膛差壓可以轉(zhuǎn)換。

4 料層差壓判斷床料多少是大家公認(rèn)的。

　　它的絕對值大。8—11kpa，波動和真實(shí)值相比可以忽略不記。爐膛負(fù)壓一般只有幾百帕，當(dāng)然大型循環(huán)倍率高的鍋爐能夠達(dá)到五六千帕。爐膛差壓是和爐膛出口還是分離器內(nèi)部(返料差壓)?運(yùn)行中爐膛負(fù)壓不停波動，怎么判斷?運(yùn)行這么多年,我們都是根據(jù)返料器溫度變化來判斷。爐膛差壓指燃燒室上界面與爐膛出口之間的壓力差，是監(jiān)視返料器是否正常工作的一個參數(shù)。一般爐膛差壓控制在0.5 kPa以上。運(yùn)行中若爐膛差壓突然降低，則表明物料循環(huán)中止，返料器發(fā)生了堵塞。運(yùn)行中只要認(rèn)真監(jiān)視爐膛差壓，返料機(jī)構(gòu)結(jié)焦是可以預(yù)防的。

5 料層差壓和爐膛差壓是控制循環(huán)流化床鍋爐整體物料的參數(shù)。

　　小型鍋爐循環(huán)倍率底，放渣比例大，大型鍋爐循環(huán)倍率高，放渣少，物料大部分以飛灰排出系統(tǒng)。它也和選用煤質(zhì)關(guān)系密切。灰份含量高，顆粒度大，放渣多。

　　料層差壓和爐膛差壓控制方法的廣泛應(yīng)用對流化床密相區(qū)水冷壁的磨損和旋風(fēng)分離器的磨損都會有所減輕，鍋爐連續(xù)運(yùn)行會有更好保證。

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