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循環(huán)流化床鍋爐料層差壓及爐膛差壓的控制
（作者未知） 2011/12/15
1 前言
隨著循環(huán)流化床鍋爐在國(guó)內(nèi)的推廣，鍋爐操作人員的操作水平有了很大提高，對(duì)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(duì)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(gè)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(gè)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(duì)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(guò)程中，根據(jù)工況將料層差壓、爐膛差壓調(diào)整到最佳數(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。
2.1 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(duì)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(duì)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(lái)估算料層厚度是十分有用的。
2.2 料層差壓的高、低對(duì)燃燒的影響
料層差壓對(duì)流化床鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行有很大影響，料層過(guò)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(shí)還會(huì)造成放渣含碳量高，燃燒不完全，增加了灰渣熱損失。
料層過(guò)厚會(huì)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�，一般認(rèn)為500mm左右為好。
2.3 如何控制料層差壓
正常運(yùn)行中，風(fēng)門(mén)開(kāi)度是不變的，如料層差壓增加，說(shuō)明料層增厚，可以采取排放冷渣來(lái)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(mén)關(guān)嚴(yán)以免漏入冷風(fēng)引起冷渣管結(jié)渣，如有條件最好采取連續(xù)排渣。不同廠家料層差壓的測(cè)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(cè)定不同風(fēng)量下的布風(fēng)板阻力，運(yùn)行中可以通過(guò)風(fēng)室靜壓，估算料層差壓和料層厚度。
對(duì)于0≤13mm的物料，為保證最低流化風(fēng)量，風(fēng)室靜壓要控制在8KPa以上，這時(shí)對(duì)應(yīng)的料層差壓為正常運(yùn)行料層控制的最小值。
循環(huán)流化床鍋爐用一次風(fēng)機(jī)、風(fēng)壓相對(duì)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(jì)靜壓值也就決定了風(fēng)室靜壓控制的最大值，正常運(yùn)行中一般都要留有余量。
以上最談到的是料層差壓控制的最小值和最大值，提供了控制的最大上下限，運(yùn)行穩(wěn)定后，應(yīng)尋找控制的最佳值。
料層差壓隨時(shí)間的變化曲線，斜率最小時(shí)對(duì)應(yīng)的料層差壓數(shù)值為最佳值。
現(xiàn)在一般采用DCS控制，微機(jī)可以做出料層差壓曲線，曲線斜率最小時(shí)，對(duì)應(yīng)料層差壓為最小。（附圖見(jiàn)附件文件1.bmp，曲線由美國(guó)honeywell公司的TPS集散控制系統(tǒng)作出。）
如果沒(méi)有DCS微機(jī)控制，也可憑經(jīng)驗(yàn)。
放渣后，床溫升高，說(shuō)明料層控制過(guò)厚
放渣后，床溫下降，說(shuō)明料層控制過(guò)薄
3.1 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(duì)應(yīng)一定的爐膛差壓，對(duì)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。
3.2 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(duì)于同一煤種，物料濃度增加，爐膛差壓值增大，對(duì)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(lái)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(huì)導(dǎo)致密相區(qū)放熱過(guò)大，流化床溫度過(guò)高，無(wú)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。
3.3 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(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)循環(huán)灰量少，爐膛差壓小，床溫偏高，不能滿(mǎn)足負(fù)荷的需要時(shí)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(shí)因燃料含灰量高，循環(huán)量逐漸增大，床溫過(guò)低燃燒無(wú)法維持，這時(shí)應(yīng)放掉一部分循環(huán)灰，來(lái)降低爐膛差壓。
附：爐膛差壓和負(fù)荷曲線見(jiàn)附件文件2.bmp，紅色曲線為爐膛差壓曲線、蘭色曲線為負(fù)荷曲線。
4 總結(jié)
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