一种循环流化床锅炉的低风压运行方法
【专利摘要】本发明公开了一种循环流化床锅炉的低风压运行方法，它包括低风压改进技术和低风压运行方法。低风压改进技术包括二次风支管的横截面的扩大并呈渐缩、二次风喷口的横截面扩大并减少二次风喷口数量、采用小阻力型风帽同时降低启动床料的厚度、延长二次风管喷口的长度使其插入炉内500mm或在二次风上部设置分流台。低风压运行方法包括控制炉膛差压在800Pa、调整一次风量不超过临界流化风量的1.2-1.3倍。本发明的优点在于抛弃了高风压循环流化床锅炉的传统做法，用上述低风压思想指导运行调整，用上述低风压思想对流化床锅炉进行技术改进以实现显著节能的循环流化床锅炉。
【专利说明】一种循环流化床锅炉的低风压运行方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及循环流化床锅炉，尤其是涉及有节能特性的一种循环流化床锅炉的低风压运行方法。
【背景技术】
[0002]我国目前已是世界上在电厂使用循环流化床锅炉(简称CFB锅炉)最多的国家，已经运行的大小循环流化床电站锅炉有3000多台，其中410t/h以上大型循环流化床电站锅炉有140多台，1025t/h以上大型循环流化床电站锅炉有100多台(还有100多台正在建设)。
[0003]电站循环流化床锅炉在炉膛下部锥体水冷壁前炉墙和后炉墙布置了几十根二次风管(圆管)，二次风是提供氧气用于强化燃烧提高煤颗粒的燃尽程度；锥体的下部是一次风室，一次风通过流经风帽进入床料层对颗粒状的床料进行流化，流化的结果是形成气固两相沸腾状态。由于现行的几十根二次风管(圆管)都接自二次大风箱，接口处产生了较大的局部阻力；各个二次风管的直径较小且是等径设计同时还存在弯头使得二次风管道的阻力很大，二次风机出口压力很大，导致二次风机的电耗居高不下。同时现行的流化床锅炉的风帽阻力太大(4000-5000Pa)导致一次风机电耗居高不下。现行循环流化床锅炉三大风机电机功率总和(额定值)达到或超过发电机组额定发电量的6%，这是现行CFB锅炉发电机组厂用电率明显比煤粉锅炉发电机组高出许多点的原因所在。所以，有必要在风系统的各个环节全面进行节能改造研究，大幅度降低飞灰含碳量和厂用电率，节能降耗势在必行。(注:我国电站目前主要使用的两大炉型就是循环流化床锅炉和煤粉锅炉)。现行CFB锅炉的之所以如此高耗能是因为引进国外技术形成的传统设计和传统认识及不适当运行调整所至。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供低能耗的一种循环流化床锅炉的低风压运行方法。目的是解决循环流化床锅炉风系统的各个环节依然存在的高耗能问题。
[0005]目前大多循环流化床锅炉的二次风机出口风压运行在lOOOOPa左右，大于8500Pa就属于高风压，换句话说低风压改进及运行方法目的要使二次风机出口风压小于8500Pa。目前大多循环流化床锅炉的一次风机出口风压运行在13000Pa左右，大于llOOOPa就属于高风压，换句话说低风压改进及运行方法目的要使一次风机出口风压小于llOOOPa。
[0006]为实现上述目的，本发明采取下述技术方法:
[0007]1.循环流化床锅炉二次风支管的改进方法是截面扩大即采用由大变小的渐缩截面，减小接口处的局部阻力和支管的沿程阻力，这样可以降低二次风压力，减小二次风机电耗量。现行CFB锅炉的二次风支管的截面很小导致二次风的阻力很大，风压较高，风机电耗较大。
[0008]2.对二次风喷口的改进方法是扩大横截面(扩大到160*360mm)并减少二次风喷口的总数量(以20个为宜)，这样就减小了接口处的局部阻力，可以减小二次风压力，降低二次风机电耗量。
[0009]现行CFB锅炉的二次风喷口的截面(100*200mm)很小导致二次风的阻力很大，现行CFB锅炉的二次风喷口的数量最多达36个，风量较大阻力也大，风压较高，风机电耗较大。
[0010]3.对风帽的改进方法是改为小阻力型(2500_3000Pa为宜)风帽同时降低启动床料的厚度(450_为宜)，可以显著减小一次风压力，降低一次风机电耗量。现行CFB锅炉的风帽阻力较大(4500Pa)，导致一次风压较高，风机电耗较大。现行CFB锅炉的运行人员习惯将启动床料厚度加到650mm甚至800mm，导致一次风压力较大(往往达到12000Pa以上)，一次风机电耗较大。
[0011]4.控制炉内循环灰量(贴壁灰流)方向的方法是改变其分布，这样可以减小二次风口的背压，方法是延长二次风管喷口的长度使其插入炉内500mm或在二次风上部设置分流台分流贴壁灰流，这样可减小二次风压力，降低二次风机电耗量。
[0012]现行CFB锅炉的二次风口的背压较大(因贴壁灰流阻挡二次风)，二次风机出口风压较闻，风机电耗较大。
[0013]5.用低风压思想指导运行调整，运行方法是当减少外循环灰量可减小炉膛内灰流密度因而降低二次风背压，降低二次风机电耗量。方法是控制炉膛差压在600-800Pa为宜。
[0014]现行CFB锅炉的外循环灰量较大(人们习惯追求较高的循环倍率将炉膛差压控制在1200Pa以上)使得二次风口的背压较大，二次风风压较高，风机电耗较大。
[0015]6.用低风压思想指导运行调整，运行方法是适当减少一次风的流量，满负荷时一次风量不超过临界流化风量的1.2-1.3倍；可显著降低一次风机电耗量。
[0016]现行大多CFB锅炉满负荷时一次风量超过临界流化风量的1.4-1.7倍(人们习惯追求较高的一次风量来防止流化不均)，使得一次风量居高不下，一次风风压较高，一次风机电耗较大。
[0017]本发明的优点在于抛弃了高风压循环流化床锅炉的传统做法，用低风压思想指导运行调整，用低风压思想对流化床锅炉进行技术改进以实现显著节能的循环流化床锅炉。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图所示，本发明所述的一种循环流化床锅炉的低风压运行方法，它包括下述步骤:
[0020]1.把循环流化床锅炉1的上、下二次风支管2和3的截面扩大，方法是采用由大变小的渐缩截面，减小接口处的局部阻力和支管的沿程阻力，这样可以降低二次风压力，减小二次风机电耗量。现行CFB锅炉的二次风支管的截面很小导致二次风的阻力很大，风压较高，风机电耗较大。
[0021]2.扩大二次风喷口 4的横截面(扩大到160*360_)并减少二次风喷口 4数量(以20个为宜)，这样就减小了接口处的局部阻力，可以减小二次风压力，降低二次风机电耗量。
[0022]现行CFB锅炉的二次风喷口的截面(100*200_)很小导致二次风的阻力很大，现行CFB锅炉的二次风喷口的数量最多达36个，风量较大阻力也大，风压较高，风机电耗较大。
[0023]3.风帽6采用小阻力型(2500_3000Pa为宜)同时降低启动床料7的厚度(450mm为宜)，可以显著减小一次风压力，降低一次风机电耗量。现行CFB锅炉的风帽阻力较大(4500Pa)，导致一次风压较高，风机电耗较大。现行CFB锅炉的运行人员习惯将启动床料厚度加到650mm甚至800mm，导致一次风压力较大(往往达到12000Pa以上)，一次风机电耗较大。
[0024]4.改变炉内循环灰量(贴壁灰流)的分布可以减小二次风口的背压，方法是延长二次风管喷口 4的长度使其插入炉内500_或在二次风上部设置分流台5分流贴壁灰流，这样可减小二次风压力，降低二次风机电耗量。
[0025]现行CFB锅炉的二次风口的背压较大(因贴壁灰流阻挡二次风)，二次风机出口风压较闻，风机电耗较大。
[0026]5.实施低风压运行方法即在运行中适当调整外循环灰量可减小炉膛内灰流密度因而降低二次风背压，降低二次风机电耗量。方法是控制炉膛差压在600-800Pa为宜。
[0027]现行CFB锅炉的外循环灰量较大(人们习惯追求较高的循环倍率将炉膛差压控制在1200Pa以上)使得二次风口的背压较大，二次风风压较高，风机电耗较大。
[0028]6.实施低风压运行方法即在运行中适当减少一次风管8的风量，满负荷时一次风量不超过临界流化风量的1.2-1.3倍；可显著降低一次风机电耗量。
[0029]现行大多CFB锅炉满负荷时一次风量超过临界流化风量的1.4-1.7倍(人们习惯追求较高的一次风量来防止流化不均)，使得一次风量居高不下，一次风风压较高，一次风机电耗较大。
[0030]现行循环流化床锅炉采用低风压运行方法后会使二次风机出口风压在8500-6500Pa, 一次风机出口风压在11000Pa_9000Pa ;风帽阻力选25000_3000Pa ；可降低风机电机能耗25-35 全电厂厂用电率降低1-1.5个百分点(发电机额定发电量的1-1.5% )，节能效果显著。
[0031]本发明突出的节能技术在全国推广后会产生巨大经济效益，简单分析如下:
[0032]全国3000多台循环流化床电站锅炉大约发电装机容量1亿千瓦,厂用电率高出1个百分点(发电机发电量的1 %)就是100万千瓦，即每小时浪费100万度电能，每年(按每年机组运行发电6000小时计算)浪费60亿度电能！相当于浪费标煤约205万吨(按2011年中电联发布的全国发电厂平均标煤耗342克/度电计算)，约折合每年浪费16亿元。
[0033]上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本发明的申请专利范围。
【权利要求】
1.一种循环流化床锅炉低风压改进及运行方法，其特征在于:把循环流化床锅炉(1)的上、下二次风支管(2)和(3)的横截面扩大，把二次风喷口(4)的横截面扩大，降低风帽(6)的阻力，延长二次风管喷口(4)的长度使其插入炉内，床料(7)的厚度降低到450mm，二次风上部设置分流台(5)分流贴壁灰流，在运行中控制炉膛差压在800Pa，在运行中控制一次风量不超过临界流化风量的1.3倍。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉低风压改进及运行方法，其特征在于:所述二次风支管(2)和(3)的横截面积是由大变小呈渐缩形，同一位置任意横截面积都比改进前的大。
3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉低风压改进及运行方法，其特征在于:所述二次风喷口的横截面扩大到160mm*360mm。
4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉低风压改进及运行方法，其特征在于:所述延长二次风管喷口(4)的长度使其自炉墙内壁起插入炉内500mm。
5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉低风压改进及运行方法，其特征在于:所述风帽(6)的阻力降到3000Pa。
【文档编号】F23C10/20GK103644563SQ201310723751
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张全胜, 安洋, 李勇 申请人:北京兴侨国际工程技术有限公司