循环流化床锅炉热效率影响因素的试验研究

工作总结 |

时间:

2021-06-29 09:49:00

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摘 要:锅炉与我们的生活息息相关,在温度的控制层面作为一种较为实用化的调节机制而存在于我们的生活中。并且我国的地形多种多样,地势也高低不同,因此这也就间接使得我国的气温起伏多变,针对那些过冷的气温状态,就必须以锅炉这一庞大的体系化机制来实行具体的调控。而在当今,锅炉已经发展成以循环流化床为自身的主要动力来源的机械设备,但是由于这一技术较新并且尚未经过系统化的投放性使用,因此在实际的使用环节也就存在一定的不足之处,而本文也就分析和研究了循环流化床锅炉热效率的影响因素,以期为相关问题的规避提供一定的理论性借鉴。

关键词:循环流化床锅炉;热效率影响因素;试验研究

循环流化床锅炉是锅炉体系的一种,循环流化床锅炉在性质上属于能在低温环境下进行燃烧的锅炉,而在循环流化床锅炉的运行体系中实际的氮氧化物的具体排放量要比传统的高温燃烧炉要低很多,这十分符合当今我国可持续发展战略与节约性社会和环保型社会的建设要求,并且循环流化床锅炉在实际的燃烧环节能够在炉内实现自主脱硫工序,这一点也印证了循环流化床锅炉属于一种高效能的环保锅炉,因此在这一基础上,为了是这一锅炉体系能够被进一步投入大规模的使用,我们就需要对循环流化床锅炉的热效率影响因素有一个全方位的了解。

1 循环流化床锅炉的优点与缺陷

1.1 优点

第一,沸腾燃烧方式有非常广泛的燃烧适应能力,燃烧效率高;第二,燃料适应性广,煤粉燃烧方式无法相比,它即可燃用一般锅炉用燃料,还可燃用劣质烟煤,节约能源;第三,投资少,成本低、见效快;第四,氮氧化物排放低、低成本的炉内脱硫,环境条件良好。

1.2 缺陷

循环流化床锅炉的投入使用,给煤炭企业带来了很大的经济效益,同时也存在以下几个方面的缺陷:第一,排烟热损失大、不完全燃烧热损失高。第二,省煤器上部布置的平面流分离器分离效率低。第三,过热器下部的飞灰返送量大,灰管易堵,埋管结焦严重。第四,排烟粉尘严重超标,污染环境。

2 循环热化床锅炉热效率的影响因素

机组的机械未完全燃烧热损失偏高,而这项损失主要存在于锅炉的排渣和飞灰之中。一般炉渣的碳含量为2%。而飞灰的碳含量却在30%以上,加上其它各项不可避免的热损耗,使机组的热效率明显降低。所以,要提高135MW级循环流化床锅炉的燃烧热效率,必须在减少其它各项热损失的同时,突出解决飞灰的燃烬问题。使之达到允许的热损失范围之内,也就是要提高燃烧效率。

3 循环流化床锅炉热效率的提升方案

3.1 提高燃料在密相区的燃烧额度

燃料的燃烧机制的实现是在自身的内部完成的,而相应的燃料燃烧媒介场所就是锅炉的内部的炉床,因此对于锅炉的炉床的优化性处理能较为直接地提升锅炉内部燃料的实际燃烧效率。而循环流化床中的燃料的实际燃烧实际上是一个流态化的过程,此过程属化学反应,会释放大量的热,因此实际的反应现象也十分强烈,因此在此过程中燃料的停滞时间就会被间接延长,相应的燃烧效率也就会随之而逐渐提升。所以可以说,密相区内的燃烧额度的提升,就间接地减轻了稀相区的燃料燃烧所产生的实际负担,进而使循环流化床锅炉的内部的热量能够被均衡分配,进而不断地为相应的热区提供充足而环保的热量。因此,提高密相区的燃烧份额,不仅减轻稀相区的燃烧负担,而且提供充足的热量,由烟气、循环灰携入稀相区建立高温,从而提高整个锅炉的燃烧效率。

3.2 提高密相区的气化功率

锅炉中的固体燃料在高温炉床上发生燃烧反应,进而释放大量的热,从而为相应的区域提供一定的热能,但由于其反映的实际环境是一个高温性密闭空间,因此在这样的条件下,燃料自身会发生还原反应。而循环流化床锅炉内部的燃烧体系主要针对这一现象采取了分级性燃烧机制,进而将还原反应加以利用,从而使密相区上层形成较为完善化的还原体系,将二氧化碳气体还原为一氧化碳气体,而这一气体可以被循环利用为燃料的助燃性气体的补充,而具备一定浓度的一氧化氮气体随烟尘流入与密相区相对的稀相区,并且在风力的作用下进行二次燃烧,从自身的角度为循环流化床锅炉提供了相应的二次化热源,即节省了相应的能源投入,也不需通过外力就能够提升炉内的实际温度。一般可达950~1000℃,比进稀相区前高50~100℃。对循环倍率不太高的循环流化床锅炉是十分明显的。提高气化率即增加CO气体。它实际上是间接地提高了密相区燃烧份额,同时有利密相区热平衡的控制。

3.3 提高锅炉循环的效率

实际上也存在能够控制锅炉燃烧率的相关指数,而这一指数在实际的建设环节通过具体的循环率作为形态上的呈现形式。因此就将循环的倍数率,即循环倍率来对这一指数进行较为明确化的命名,而相应的循环的倍率越高,实际的分离器所产生的分离机制的效率也就越大,进而分离器就能在这种高功率的状态下将极为微小的灰尘粒子都收集起来进而使这些微小的粒子作为循环类燃烧的辅助性燃烧物。这样能够提升循环燃烧的自动化程度以及资源的合理性利用。另方面循环倍率高炉内的物料浓度大,一部分物料在稀相区、密相区来回运动形成内循环,均匀地把热量带入稀相区,保持炉膛高温,缩小炉内温度梯度。同时使燃料得到较有效地燃烧,提高锅炉燃烧效率。

3.4 增大炉渣的排放量

燃料作为循环流化床锅炉机制内部的重要元素,其在起到自身的燃烧的义务后会形成相应的炉渣以及飞扬的灰尘,而在此过程中相应的碳合物也就随灰而飞散,因此飞灰中的含碳量也相对而言在整个机制中就显得十分巨大。而在此基础上,提升炉渣在飞灰中的含量有助于这一机制的整体性可燃物废弃料的排放。针对煤种及其粒度分布,在保证运行可靠前提下,采取一些措施,把渣灰比例适当放大可以达到降低有害气体的目的。燃料的热值与固定碳含量成正比,灰份与固定碳含量成反比。不同的燃料在炉内燃烧,若其飞灰含炭量一样,则灰份低的排出可燃物的总量也低。因此,选择燃料时要求热值较高,灰份较少的品种。

结束语

总而言之,当下锅炉在我们的生活中越来越普遍,因此在这一基础上,我们就需要对锅炉的节能性建设环节加以更多的重视。而时下循环流化床锅炉作为一种全新的锅炉机制为我们所使用,因此对于这一机制的开发与热效率提升也就成了我们当下热力事业的建设重点。而对于这一机制的难点性突破在于对炉灰的处理以及对机械热能的二次性节约型利用,因此通过对热效率的实际影响因素层面的研究性分析可以发现,应从设备的实际操作机制以及燃煤的实际制造这两个方面来全方位的考虑,进而在此基础上,进一步提升我国的热力机制的建设。

参考文献

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