一种提高循环流化床锅炉燃烧效率的方法与流程

本发明属于流化床锅炉燃烧方法技术领域，具体地说是一种提高循环流化床锅炉燃烧效率的方法。

背景技术：

循环流行化床锅炉采用的循环流化燃烧技术，从而导致其风机耗电量大，其中一次风机耗电量占到厂用电量的20%以上，因此一次风量的合理调整是降低设备能耗的有效途径。

对于循环流化床锅炉来说，一次风系统是锅炉燃烧的主要动力系统，工作人员能通过控制一次风量来控制锅炉燃料和床料在炉膛内呈流化态进行燃烧。其中一次风量调节的前提是确保能够满足常规的流化，否则就会有流化恶化而结渣的危险，而且满足不了密相区设计的燃烧份额，产生的热量减少。其中，一次风量调整过大，则会造成过量空气系数升高使的床温降低，不完全燃烧热损失增加，传热系数降低，而且风机电耗、排烟热损失增加，导致燃烧效率下降。这些问题严重制约了一次风系统的节能降耗和运行可靠性。

技术实现要素：

本发明提供一种提高循环流化床锅炉燃烧效率的方法，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种提高循环流化床锅炉燃烧效率的方法，包括以下步骤：

（1）进行冷态试验，首先在布风板上分别铺设厚度为300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm和900mm的料层，然后启动引风机和一次风机，逐渐增大一次风量，挡板开度每小时增加5%或增加4000-6000m³/h的风量，并记录一次风风量、风压室力、风温、炉膛下部压力和炉膛出口压力，其中风室压力减去布风板阻力即为料层阻力，并根据不同料层厚度做出对应的临界流化风量曲线，在运行时以最低流化风量作为风量调整的下限；

（2）配置燃料，燃料配比按照果木树枝（含林业剩余物）：小麦秸秆：玉米秸秆=12:44:44进行比例混合；

（3）通过风机装置控制进入炉膛总风量：其中，一次风空气量为4.2×10⁴nm³/h，二次风空气量为2.8×10⁴nm³/h；

（4）根据生物质水分含量和炉膛温度对一次风风量和风压配比进行调整，当生物质水分含量为20%-30%或炉膛床温为50℃到100℃时，将一次风量增加2%，电流提高0.6a，风压提高0.3kpa，增加过热器后氧量3-5%；

（5）根据生物质不同状态对一次风风量、二次风风量和风压配比进行调整；

当生物质燃料密度小于1.5g/cm³，减小一次风变频开度2%，一次风风压降低0.3kpa，同时在确保不低于最低流化风量的同时，增加二次风机变频开度，保持总进风量为7.0×10⁴nm³/h，将燃料在炉膛内燃烧增加1小时；

当生物质燃料发热量小于16000kj/kg时，将引风机变频开度增加2%，一次风机变频开度增加2%，一次风风压升高0.3kpa，二次风机变频开度增大10%，控制氧量增加3-5%；

作为优选，当生物质燃料粒度大于10mm时，将一次风机变频开度增加2%，一次风风压升高0.3kpa。

作为优选，二次风机出口风压不大于4kpa。能避免二次风压迫床层，破坏密相区的动力场，影响料层的流化。

作为优选，所述的进风装置包括风机，风机出气口连通进气管的一端，进气管的另一端连通锥形管大口端，锥形管的小口端连通圆管，所述圆管内壁设置有风速仪。风机吸附的风经进气管进入锥形管的大口内，并从锥形管大口进入锥形管小口内，从而能保证锥形管小口内充满气体，不会存在部分空隙，进而吧保证进入圆管内的气体是充满圆管的，然后利用圆管内环切面面积乘以时间和风量流速获得进入炉膛内精准的气体量。

作为优选，所述圆管的出气端设置有阀门。阀门能有效控制圆管内出气量，从而控制进入炉膛内气体量。

作为优选，料层厚度为300mm时，最低流化风量为12200nm³/h；料层厚度为400mm时，最低流化风量为13500nm³/h；料层厚度为500mm时，最低流化风量为14630nm³/h；料层厚度为600mm时，最低流化风量为15600nm³/h；料层厚度为700mm时，最低流化风量为17200nm³/h；料层厚度为800mm时，最低流化风量为18300nm³/h；料层厚度为900mm时，最低流化风量为19200nm³/h。

作为优选，果木树枝、小麦秸秆和玉米秸秆直径控制在5-7mm，长度为40-60mm。从而不仅能保证生物质燃料的充分燃烧，同时能防止生物质燃料随进风四溅，达到最佳燃烧。

作为优选，所述布风板的通孔为圆台型。由于通孔下端直径大于上端直径，从而能保证落入通孔内的颗粒从通孔中落出，从而能有效的防止布风板上通孔堵塞。

本方法的使用，能在满足使用的前提下，降低风机的耗电量，从而实现一次风系统的节能降耗和运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明临界流化风量曲线示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种提高循环流化床锅炉燃烧效率的方法，包括以下步骤：

首先进行冷态试验，在试验时，在布风板上分别铺设厚度为300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm和900mm的料层，然后启动引风机和一次风机，逐渐增大一次风量，挡板开度每小时增加5%或增加4000-6000m³/h的风量，并记录一次风风量、风压室力、风温、炉膛下部压力和炉膛出口压力，其中风室压力减去布风板阻力即为料层阻力，并根据料层厚度为300mm时，最低流化风量为12200nm³/h；料层厚度为400mm时，最低流化风量为13500nm³/h；料层厚度为500mm时，最低流化风量为14630nm³/h；料层厚度为600mm时，最低流化风量为15600nm³/h；料层厚度为700mm时，最低流化风量为17200nm³/h；料层厚度为800mm时，最低流化风量为18300nm³/h；料层厚度为900mm时，最低流化风量为19200nm³/h做出对应的临界流化风量曲线。临界流化风量曲线如图1所示，在运行时以最低流化风量作为风量调整的下限。

由于生物质循环流化床锅炉的调整相对频繁，这主要取决于采用燃料的热值、水分及粒度大小。生物质燃料样式繁多，入炉燃料需要经过破碎方能进入锅炉内燃烧，同时，采用不同粒度，不同热值的多品种生物质燃料混合燃烧方式，这样才能更好控制锅炉内的各项参数稳定。因此，将果木树枝、小麦秸秆和玉米秸秆直径控制在5-7mm，长度为40-60mm，燃料配比按照果木树枝（含林业剩余物）；小麦秸秆：玉米秸秆=12:44:44进行比例混合组成；从而不仅能保证生物质燃料的充分燃烧，同时能防止生物质燃料随进风四溅，达到最佳燃烧。

将燃料配比按照最佳比例投放后，通过进风装置控制进入炉膛总量；其中，一次风空气量4.2×10⁴nm³/h，二次风空气量2.8×10⁴nm³/h；

在确定一次风空气量和二次风空气量后根据生物质水分含量和炉膛温度对一次风风量和风压配比进行调整，当生物质水分含量为20%-30%或炉膛床温为50℃到100℃时，将一次风量增加2%，电流提高0.6a，风压提高0.3kpa，增加过热器后氧量3-5%；

将生物质含水量和炉膛温度调整至最佳状态后根据生物质不同状态对一次风风量、二次风风量和风压配比进行调整：

当生物质燃料密度小于1.5g/cm³，减小一次风变频开度2%，一次风风压降低0.3kpa，同时在确保不低于最低流化风量的同时，增加二次风机变频开度，保持总进风量为7.0×10⁴nm³/h，将燃料在炉膛内燃烧增加1小时；

当生物质燃料发热量小于16000kj/kg时，将引风机变频开度增加2%，一次风机变频开度增加2%，一次风风压升高0.3kpa，二次风机变频开度增大10%，控制氧量增加3-5%；

当生物质燃料粒度大于10mm时，将一次风机变频开度增加2%，一次风风压升高0.3kpa。在确保不低于最低流化风量，增加二次风机变频开度保持总进风量不变，将燃料在炉膛内燃烧时间增加1小时；

当生物质燃料发热量低时，提高引风机变频开度2%，一次风机变频开度增加2%，一次风风压升高0.3kpa，增大二次风机变频开度10%，控制氧量3-5%。

当生物质燃料粒度大时，将一次风机变频开度增加2%，一次风风压升高0.3kpa，减少循环灰量，提高锅炉床温，让大颗粒燃料在炉膛有更好的燃烧温度和充足的燃烧时间，减小不完全燃烧热损失，提高锅炉燃烧效率。

其中，在使用时将过热器后氧气的含量控制在3%-5%。不仅防止由于含氧量过高，导致的锅炉的排烟热损失增加；同时防止过小引起的燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。

将二次风机出口风压控制在4kpa左右避免二次风压迫床层，破坏密相区的动力场，影响料层的流化。

为保证精准进风，进风装置包括风机，风机出气口连通进气管的一端，进气管的另一端连通锥形管大口端，锥形管的小口端连通圆管，所述圆管内壁设置有风速测量仪。风机吸附的风经进气管进入锥形管的大口内，并从锥形管大口进入锥形管小口内，从而能保证锥形管小口内充满气体，不会存在部分空隙，进而吧保证进入圆管内的气体是充满圆管的，然后利用圆管内环切面面积乘以时间和风量流速获得进入炉膛内精准的气体量。圆管的出气端设置有阀门。阀门能有效控制圆管内出气量，从而控制进入炉膛内气体量。

在运行中，保持1.2左右的过量空气系数和设计的炉内温度并组织好炉内空气动力工况，以稳定锅炉负荷。

布风板的通孔为圆台型。由于通孔下端直径大于上端直径，从而能保证落入通孔内的颗粒从通孔中落出，从而能有效的防止布风板上通孔堵塞。

本方法的使用，通过控制一次进风和二次进风从而在满足使用的前提下，降低风机的耗电量，从而实现一次风系统的节能降耗和运行可靠性。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

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