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对循环流化床锅炉料床差压的探讨

对循环流化床锅炉料床差压的探讨
循环流化床锅炉的燃烧过程，简单的描述就是：固体燃料通过流化风吹起而呈现出一种类似流体的运动，在炉膛内以一种特殊的气固流动状态燃烧放热，离开炉膛的颗粒又被分离并送回炉膛循环燃烧。
循环流化床锅炉主要有冷风室、布风床(板)、燃烧室、分离器、返料器、尾部烟道等组成燃烧循环系统。其特性：
1. 沿布风床垂直方向固体颗粒的浓度由高逐渐降低。
2. 床层任一平面颗粒压力基本相等。
3. 床层任一平面颗粒温度分布平均。
4. 炉膛内气固流动具有流体的基本特性。
5. 炉膛内料床上颗粒混合良好。
6. 循环流化床锅炉热惯性大（燃烧稳定）。
7. 循环流化床锅炉对燃料的适应性强。
8. 一次风和返料风都具有自平衡能力（一定范围内）
循环流化床锅炉料床差压：料床下冷风室压力和密相区顶部压力接入差压表计作为燃烧控制和排渣的参数，是判断炉膛内燃烧安全、稳定、经济的最重要的指标。
循环流化床锅炉的稳定燃烧主要取决于：床压的稳定和返料的正常，形成一个完整的连续不间断的循环，稳定的料床差压是保证稳定燃烧的基础。
循环流化床锅炉料床上的料位在循环流化状态是虚拟的，我们可以获得相对真实的料床差压，我们用料床差压来表示料床上的物料多少，料床差压大就表示料床上的物料多，料床差压小就表示料床上的物料少。
循环流化床锅炉给煤机送入炉膛内的燃煤在循环物料中所占的比例很小，随着负荷的增加逐渐加大（UG－220/13.7－M循环流化床锅炉，循环倍率是20—25），新增加的燃煤在整个循环物料中的重量比还是很小，但是其释放出的热量所占比例却很大。随着负荷的增加，炉膛内的循环物料就越来越多，为了保证燃烧安全、稳定、经济运行，我们必须维持合适的料床差压，这就需要增加排渣量；反之，负荷降低，炉膛内的循环物料越来越少，为了保证燃烧安全、稳定、经济，我们必须维持合适的料床差压，这就需要减少排渣量。在正常运行中，排渣量是根据负荷变化而变化的（相同煤种），也可以说：排渣量是为了适应料床差压而确定多少的。
大家应该明确：相同一次风量（指一次风机转速），料床上物料多，相对应对料床差压就大；料床上物料相同，一次风量增大（指一次风机转速），料床差压也对应的相对增大。正常运行中，在一次风机转速不变的情况下，料床差压增大，进入冷风室的一次风量降低，一次风风压升高，炉膛内物料流化燃烧正常，当冷风室一次风风压﹥9.0KPa，适当增加冷渣机除渣量，降低料床差压维持在规定范围内。
循环流化床锅炉任何负荷工况，料床差压都可以维持在一个相对燃烧安全、稳定、经济的值，料床差压也可以维持在其它数值，是由值班操作员在操作过程中确定的(需要技术管理人员引导)。通过对近一段运行情况的观察分析，相对安全、稳定、经济的料床差压应维持在7.0KPa—7.5KPa之间，在正常实际操作中应确保料床差压在6.5KPa—8.0KPa范围内，并防止料床差压大的波动。
循环流化床锅炉是依靠冷风室的一次风将燃煤托起并处于气固流动状态，也就是我们说的流化状态燃烧放热。这里有一个概念临界流化风量，是在冷态通过试验得到的，这是物料流化最小一次风量，在热态运行中为了保证物料处于流化状态，一次风量远远大于临界流化风量，冷风室风压维持在8.0KPa—9.0KPa之间能够满足低负荷和高负荷的变化需要（一次风机转速应控制在88%以下较稳妥）。一次风是物料在料床上处于流化状态的动力源，一次风在流动过程中受到布风板和物料的阻力而形成料床差压，我们上面说过：料床差压代表料床上物料的多少。
料床差压维持在7.0KPa—7.5KPa之间：
1.辅机电耗相对较低。
2.灰渣含碳量相对较低。
3.炉内燃烧适应能力强。
4.相对远离喷渣临界点。
料床差压过大﹥8.5KPa以上，燃尽灰渣量过大，在循环过程中增大对受热面的磨损。甚至造成一次风量不足，辅机电耗量大，甚至影响带负荷；料床差压﹤6.5KPa，未燃尽的燃料（可燃物）在灰渣中占比例较大，即增加热量损失又增加燃煤消耗，同时还容易造成喷渣，影响安全生产。特别要说明的：这里有一个临界点的问题，在排渣过程中料床上的物料还有一个封闭（或密封）作用，冷风室的风量一旦冲破料层临界点（一般料层差压6.0KPa以下），大量一次风风量突然从冷风室进入炉膛，就容易造成喷渣；如果连续排渣量过大，甚至料层差压在6.0KPa以上也能造成喷渣，这是大量排渣对料层的较大扰动引起的，当冷渣机转速﹥25%排渣可燃物明显增多。
排渣量的多少也就是冷渣机转速的大小，根据料床差压变化趋势，要参考冷渣机转速反馈平均值，根据负荷变化做出相对提前的判断，确定冷渣机转速，防止料床差压变化幅度过大，避免对炉内燃烧造成较大扰动。大家可以通过历史数据线，查阅以前的运行状况，料床差压大幅波动，很可能伴随冷渣机入口喷渣，这时的料床差压曲线都处于谷底且料床差压低于6.0KPa，炉膛负压都伴有较大波动，汽温汽压也受到较大影响，甚至出现超温超压现象，严重威胁到循环流化床锅炉燃烧的安全、稳定、经济运行。
因此，我们要加强对料床差压的监视和调整，充分认识调整好料床差压对炉内燃烧的重要性，要根据负荷变化和料床差压曲线进行调整，调整幅度不宜过大，要勤调整、及时调整，确保循环流化床锅炉燃烧的安全、稳定、经济运行，对锅炉来说：如果燃烧稳定，相对应对汽温汽压和水位更容易调整，也更加稳定。
因受个人能力所限，难免存在谬误，望批评指正。
李春彪
2018年01月10日