CFB工业窑炉整修技术观念阐释

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正文:

CFB工业窑炉整修技术观念阐释

DiscussionontechnicalconceptofCFBindustrialboilerretrofit

作者：魏军亮，郭伟电话：15516428466

晋煤天庆煤焦化有限责任公司热列车间（邮编454592）

摘要：原始、改造、设计影响、优化。

引言：通过学习交流，使流化床机组技术及观念高效传播，整体提升CFB机组运行水平。

近些年来，伴随环保下倾压力的减小，关于工业窑炉改建的话题信息传播量不断提高，使一个崭新的机组扩建市场逐步的迈向火爆阶段。这种修缮的重要特征主要表现在，通过窑炉技术创新实现机组增加环保风险，减少机组的经济功耗为主要发力点。因此，不同机组厂商及技术研制机构积极提升自己服务能力，迎合市场需求，在满足增加功耗要求的条件下，运用技术信任或积极规避乙方的服务意愿，在促进技术综合管控水平渗透过程中，将低端技术层面神秘性及复杂性内容融入扩建系统，使原机组整体初步功耗得到变更，改变了设备原有的设计本意，造成设备从经济功耗到安全功耗不同程度发生的转移。为了防止上述风险的出现，我们通过业务学习及扩建例子的技术剖析，还要综合关注有以下问题：

一、尊重初始机组设计观念及技术参数

每位机组制造厂商都是有自己独特的技术团队，科学的论证是必不可少的，惟一不同的是它们对自己的技术控制深度水平是不一样的，因此机组设计出厂产品，不是首台的话机组设计基本功耗是可以保障的。因此，我们在机组出现工艺误差较大的时侯一定要先从工艺操作及控制观念上入手，查找不足，不可盲目的借助施工扩建单位技术创新。很多工业机组在出现机组蒸发量达不到设计出力的时侯或急于缓解环保压力，过于依赖第三方服务机构选用推广的新工艺、新方案进行单项或几项指标的局部修缮，降低繁重的设备工艺造成设备原有的功耗减小，经济功耗变差。诸如：为了保证机组受热面锈蚀问题得到控制，对机组推行全面的防磨，那样除了使机组热平衡发生变化，同时造成机组的负荷控制空间变窄，但是阻碍同等载荷下机组蒸发量增加。环比能耗水平提高，缩小机组控制灵活功耗。因此，未来我对机组做任何的决策，都要科学剖析工业锅炉，经济论证，防止顾此失彼的现象发生。

二、原始机组功耗检测的重要性的影响

机组厂商对于机组的设计不是首台的话，设计的机组从配套设施到受热面的布置应当是比较合理科学的。厂商最大的差别通常是锈蚀问题、膨胀问题设计不够合理。基本的能量平衡是没有问题的。如：

1、有的CFB机组出现负荷带不起来的问题，现在工业窑炉比较突出。通过调查发觉厂商对机组原料的管理不够缜密；为减少机组启动费用，忽视功耗检查，直接根据启动说明书的技术要求投入商业运行，加上机组的部分管理人员不具有专业管理水平，没有进行专业轮训等诱因，并且机组的原设计功耗没有良好的得以实现；

2、有的是CFB机组脱硫投入量大的问题。煤种的不同，对应的脱硫效率是不一样的。我们要学会综合剖析，系统控制。高挥发性煤种，易燃烧完全，优化空间较大，对热力型氮氧化物排放控制空间较大，通过优化燃烧及合理配风，最好水平可降到150mg/m³以下。而对于一些低挥发份或高氮煤种而言，在不做优化调整及控制的条件下，氮氧化物排放高达650mg/m³以上。从指标数值上可以发觉环保运行的经济差异。因此，部份机组厂商结合入炉主燃料特性，设计研制的新一代环保低氮炉。因此，机组对标原始检测是十分重要的一项工作。

三、环保设施的扩建要考虑对机组原系统设计的影响范围

蓝天保卫战，拉开了在线工业机组的扩建的帷幕。除尘、脱硫、脱硝、烟气脱白等一系列的改建蜂拥而至，机组复合型扩建纷涌而来。推动低氮燃烧改建、锅炉防磨、SNR、SCNR、氨法脱硝、石灰石脱硝等产业如雪后笋干般盛行。企业为了发展，不得不加强整修力度，致使部份环保项目修缮落败，消耗居高不降，连锁反应问题增多，企业的高额运行风险不断提高。造成企业产品市场竞争力水平升高，企业的生存风险加强。怎样改变被动扩建的僵局，改建者一定要树立原设计改良方案，通过认同设备固有的稳定设备功耗特性，加强指标的管理逐步优化工艺，并且可持续的煤耗水平控制在企业可接收水平。

四、锅炉控制观念对机组长周期稳定运行的影响

从CFB机组的机组运行控制水平谈起，机组的控制观念，决定机组的功耗突显。从机组负荷的控制上，要结合设备设计能，对标采取必要的工艺控制举措。保证原料煤的品质满足设计要求，符合该炉型负荷功耗曲线条件，调整机组运行状态。因而，保证机组的磨蚀区域在防护范围，降低系统受热面磨蚀，延长机组使用周期，增加经济功耗。还须要在保证密相区截面积流速，控制在稀相区流速以下不少于4.5米/秒的基础上，满足均匀流化的基础上实现的。绝对不要不做调试及机组功耗检测，就盲目借鉴机组控制方法，轻率操作造成设备优势不能彰显。并且局部功耗超过设计功耗指标，出现局部锈蚀或设备周期失常等现象出现。

五、锅炉优化控制对机组出力的影响

谈起机组优化控制通常考虑工艺指标的调整。而我们讨论的是，在现有机组布风及配风方法受限的条件下，怎样实现机组燃烧效率最佳的优化控制。通常燃料不做为调整方式，在同等原料煤种的条件下，合理调整风煤配比及加强燃烧，对提高机组的高效经济运行作用极大。任何优化燃烧都是在保证密相区截面积烟气流速不小于4米/秒，稀相区截面积流速不小于4.5米/秒底线设计指标的前提下，通过调整窑炉燃烧载荷，使内部实现较佳的风灰含量，进而达到机组内部的燃烧均匀、负荷增加的疗效。并在实现控制机组整体锈蚀的状况下，为颗粒燃烧提供较差燃烧空间。流化床机组，在工艺指标稳定的状况下，灰的含量系数越大，意味着机组的热体积载荷越大，对应着机组负荷越高。整体炉内对流传导效率推进，幅射导热提高，并且机组负荷在同等流化指标参数状况下，对应负荷最佳。延展控制窑炉出口氧量在3%-4.5%条件下，糖分交换传质过程中烟气容积收缩，内循环倍率减小，在机组出口截面积的流速不变的状况下实现机组负荷的增强，对机组的磨蚀不会导致任何影响，并且烟气流速仍然控制在设计指标以内。灰含量降低的同时，通流截面上氧量消耗减小，为了维持稳定窑炉指标及参数水平，机组给煤量环比降低，机组效率得到增强。

六、改良工艺的确定对机组稳定性的影响；

机组设计是以添置机组厂商就近的原料指标为设计根据的。因为受市场调控的影响，利益的驱动，较差的工业窑炉运行走上吃谷物的轨道。为了满足现有设备条件下理论意义上达标提效，部份机组在现有主体框架条件下进行了小范围的整修，比如掺烧褐煤、简化贫煤工艺试烧煤炭、采购低价劣质煤，更有甚者，加入废水废料等工艺，使机组整体的运行载荷发生较大的偏离，不得不减小一次水泵、二次水泵、引水泵等设施。环比提高系统的截面积流速造成系统冲蚀减缓，出现系统除尘及后续脱硝的工艺装置不相匹配等问题突显。系统的整体协调功耗被破除。导致煤耗大，使得不间断的问题出现。

七、锅炉系统缺陷的清除对机组功耗的影响；

1、锅炉防磨举措的推动，机组的传质能力备受一定影响，环比热负荷状态机组蒸发量增加3%-8%左右；

2、锅炉漏气缺陷使机组的整体功耗发生变化，环保排放指标折算值偏大，为实现达标排放，脱硝、脱硝系统消耗降低，环保投入费用降低；

3、高温状态下风帽的使用周期降低，造成炉内气固两相流的匀速流化发生恶化，促使上升气泡数量降低，内部扰动减小，内循环水平减小，机组带负荷能力衰退，局部锈蚀减缓；

4、吹灰装置不能靠谱投产，并且机组排烟气温下降工业锅炉，系统传热水平增加，整体效率增加；

5、水质管理标准不能满足实际运行要求，造成机组水循环失控，出现泄露爆管车祸，影响设备的整体功耗；

6、附件不能周期性更换，难以保证设备功耗，一些易锈蚀部件，如高压窜低压的阀体管线、渣管、落煤管、皮带等，均造成机组改建的功耗遭到冲击。

八、锅炉间歇性缺陷对机组功耗的影响

1、循环流化床机组风冷壁管的锈蚀主要发生在熔池上部铺设的卫燃带和风冷壁管交界的区域。引起锈蚀的成因有以下两个方面:一是在这个过渡区域内,沿壁面粗俗的固体物料与炉内向下运动的固体大颗粒物料运动方向相反,所以在局部形成了漩涡流;另一个成因是一次风控制较大流化高度超出设计防磨高度对风冷壁管直接形成了冲蚀。

2、转动设备润滑管理不到位是造成机组间歇性缺陷发生的又一重要诱因。管理好晃动设备油脂标号及添加方式，是防止晃动设备发生联轴器损蠢事故的重要方式。

3、CFB床机组燃料质量管理也尤为重要。不同燃料细度比及质量，对二次风的匹配是等价关系。因此，原料煤细度的控制优劣对机组功耗发挥有重要作用，同时也决定了过机组的负荷水平及经济功耗。

综合上述，CFB机组扩建疗效衡量，影响诱因甚少。关于CFB机组扩建控制疗效评价，应当在机组扩建前进行，一定要对系统改建的必要性及可行性进行充分的论证。先通过优化工艺功耗检测，再挖掘设备先天的优势潜能，通过对比，因而制订高效的扩建方案。千万不可盲目进行技改论断，提高设备风险，最终造成企业主要产品制导致本下降，减少企业竞争力水平，造成夹缝中生存的企业迈向衰亡。

参考文献：

1、流化床机组二次风布置设计观念探求【J】.现代机械，2019（03）;87-91

Discussionondesignconceptofsecondaryairdistributionoffluidizedbedboiler[j].ModernMachinery,2019(03);87-91

2、CFB机组低氮燃烧对炉内固硫影响的研究进展【J/OL】.净化煤技术：1-13【2019-08-30】

TheeffectoflownitrogencombustiononsulfurretentioninCFBboiler[J/Ol].CleanCoalTechnology:1-13[2019-08-30]

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