煤的粒度對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的影響和控制措施

煤的粒度對(duì)循環(huán)流化床鍋爐效率的影響 床料正常沸騰以及床溫保持穩(wěn)定是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的基本要求，為此，保證入爐煤的顆粒度至關(guān)重要。大量進(jìn)入流化床的煤塊會(huì)在床體中沉積并形成死滯區(qū)，破壞正常的流化狀態(tài)，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均勻，進(jìn)而結(jié)焦而被迫停爐；過多的細(xì)小顆粒則會(huì)影響分離器效果，隨煙氣進(jìn)入電除塵裝置，減少回灰，造成床溫升高卻帶不上負(fù)荷，降低鍋爐效率。所以良好的燃燒破碎、篩分系統(tǒng)能夠保證進(jìn)入鍋爐的煤的粒度在0～13mm，滿足循環(huán)流化床鍋爐的安全運(yùn)行要求，否則在運(yùn)行過程中，為了減少小煤粒飛逸而減小風(fēng)量的措施會(huì)影響大粒度煤粒的流化；而為了保持大煤粒良好的流化 狀態(tài)加大風(fēng)量會(huì)增加小粒度煤粒的飛逸，導(dǎo)致鍋爐排煙損失的增加。 煤的粒度對(duì)循環(huán)流化床鍋爐受熱面磨損的影響 受熱面的磨損是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過程中最突出的問題，這些磨損主要是水冷壁管磨損、布風(fēng)裝置磨損、不規(guī)則管壁磨損、凸出或凹陷部位磨損、屏式過熱器磨損以及過熱器/省煤器/空預(yù)器尾部受熱面磨損等。 下面重點(diǎn)分析水冷壁的磨損情況。 (1)由于影響水冷壁磨損的因素很多，磨損過程也極其復(fù)雜，其磨損量的計(jì)算只能采用半經(jīng)驗(yàn)公式，可以用一個(gè)簡(jiǎn)化的公式對(duì)磨損傾向作初步定性分析:E=KpCpdp2u3 其中:E———磨損速率，mm/100000h Kp———灰特性系數(shù)，一般取1/103 Cp———顆粒濃度，kg/m3 dp———灰粒平均直徑，mm u———氣流速度，m/s (2)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)煙速一般為4.5～6.0m/s，在900℃爐膛下屏式受熱面區(qū)域顆粒濃度為10kg/m3，4.5m/s和6.0m/s兩種極限煙氣流速下各種煤粒度對(duì)水冷壁的磨損量根據(jù)公式E= KpCpdp2u3計(jì)算。 鍋爐水冷壁的磨損與煤粒度的平方成正比，與煙氣流速的三次方成正比，因此，爐膛內(nèi)煙氣流速對(duì)水冷壁磨損的影響最大，其次是煤的粒度，在同等煤粒度下，煙氣流速所造成的磨損遠(yuǎn)大于煤粒度本身造成的磨損。 循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管的設(shè)計(jì)壽命為磨損量2.0mm/106h，因此，通過理論計(jì)算，當(dāng)煤的粒度為1～1.5mm左右時(shí)，水冷壁的磨損量將達(dá)到2.0mm/106h，從設(shè)備的角度看煤粒度越小對(duì)減少磨損越有利，但從運(yùn)行的角度，煤的粒度過大和過小都是不利的。 (3)煤的粒度與水冷壁磨損關(guān)系曲線。根據(jù)計(jì)算，在顆粒濃度一定的情況下，兩種極限煙氣流速分別選定4.5m/s和6m/s，各種煤粒度與水冷壁磨損的關(guān)系曲線如下圖所示。 結(jié)論:煤的粒度與水冷壁的磨損關(guān)系近似于拋物線曲線，爐膛煙氣流速越大，拋物線越陡；煤粒越大，水冷壁的磨損量越大。 運(yùn)行中煤粒度的選擇和控制 循環(huán)流化床鍋爐煤的粒度的選擇與鍋爐本身的燃燒設(shè)計(jì)、煤種、運(yùn)行中各種參數(shù)的匹配等因素有關(guān)，通過前面煤粒度對(duì)鍋爐運(yùn)行、水冷壁磨損等的分析，查閱大量資料，從設(shè)備管理的角度，建議從以下方面控制考慮煤顆粒度的控制: (1)循環(huán)流化床采用的煤粒尺寸一般為0～13mm或0～8mm。 (2)循環(huán)流化床鍋爐給煤粒度與煤種有關(guān)，特別是煤中基灰分影響較大，可以參考表2進(jìn)行選擇。 (3)燃煤進(jìn)入爐膛燃燒后的灰分分為三種:底灰、飛灰(進(jìn)入尾部煙道)和循環(huán)灰，這三種灰的顆粒度是不一樣的，特別是循環(huán)灰要參與爐膛水冷壁的傳熱，所以循環(huán)灰是鍋爐正常工作必不可少的灰分，為保證循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行，除了限制給煤最大粒度外，要求給煤中有足夠的相當(dāng)于循環(huán)灰粒度的煤，即要求0.1～0.5mm的占總給煤量的40%～60%。 入爐煤的粒度的大小由破碎機(jī)和正弦篩的特性決定的，440t/h循環(huán)流化床鍋爐輸煤系統(tǒng)粗碎煤機(jī)型號(hào)為ACC-7，其出料粒度≤30mm；細(xì)碎煤機(jī)為可逆錘擊式，其出料粒度≤10mm；正弦篩型號(hào)為1.2ZS-16/15°，篩下物粒度≤10mm，因此，運(yùn)行中建議煤的粒度按這樣控制:粒度為0.1～0.5mm煤占40%～60%，其余60%～40%的煤粒度控制在8～10mm左右，要定期對(duì)粗細(xì)碎篩板間隙和正弦篩篩軸間隙進(jìn)行調(diào)整，以確保煤粒度合格。