燃燒福建冕煙燥ｃｆｂ鋸爐曲優代
●■■昌言，亍；捂花廈效粱
吳劍恆（福建省石獅熱電有限責任公司福建石獅３６２７００）
摘要分析燃用福建無煙煤及其他同型別ｃｆｂ鍋爐普遍存在飛灰含碳量偏高、熱效率偏低等問題的主要
原因。通過摸索ｃｆｂ鍋爐執行規律，完善和優化執行方式，鍋爐熱效率提高了２．２％以上，年執行平均熱效率達到８５．５％以上，
對ｃｆｂ鍋爐ｉ￣，ｆ－ｔ有實際參考價值。
關鍵詞ｃｆｂ鍋爐
福建無煙煤
熱效率執行優化
中圖分類號：ｔｋ２２９．６６文獻標識碼：ａ文章編號
０概況性和強烈的熱破碎性等煤質特性和燃燒特性是導致福建無
在能源與環境的雙重壓力下．迴圈流化床（ｃｆｂ）鍋爐煙煤顆粒在ｃｆｂ鍋爐中難於被燃盡的內因［７］．且是無法改變以其優良的環保效能、優越的調峰經濟性、良好的煤種適應的因素
性、高效的劣質燃料燃燒和較高的灰渣綜合利用價值，近年在火力發電廠鍋爐裝置執行中．想方設法提高ｃｆｂ鍋來在國內外得到快速的發展．也成為燃燒福建無煙煤的首選
爐的熱效率。降低燃料消耗量，提高鍋爐的經濟性，是十分重
爐型．在福建省得到較廣泛的應用。目前，福建省已有１００多
要的。從熱平衡計算熱效率公式［９］中看．減小鍋爐各項熱損
臺ｃ鄺鍋爐在執行或建設．總容量超過１５０００蒸ｔ，其中最
失．努力提高可利用的有效熱量，是提高鍋爐熱效率的唯一
大容量為￣０２５ｔ／ｈ。從已投運ｃｆｂ鍋爐的執行實踐 ］來看，
途徑。ｃｆｂ燃燒技術能夠高效燃用福建無煙煤。
＝ｌ０ｏ一
但是．燃燒福建無煙煤ｃｆｂ鍋爐在實際執行中普遍存式中：ｔ１一鍋爐反平衡熱效率／％；ｑ廣排煙熱損失，％；在飛灰含碳量偏高、燃燒效率偏低等問題 ｊ。據了解，當前ｑ廣化學不完全燃燒熱損失 ；ｑｒ機械不完全燃燒熱損失 ；福建省執行的採用高溫水冷旋風分離的大容量ｃｆｂ鍋爐ｑ５一散熱損失／％；ｑ６．灰渣物理熱損失／％；ｑ廣爐內石灰石脫
平均熱效率在８７％～９０％之間，執行好的中容量硫熱損失／％
ｃｆｂ鍋爐的熱效率為８４％～８６％，執行一對於ｃｆｂ電站鍋爐．可燃性氣體未完全燃燒熱損失ｑ３般的在８２％左右，執行差的和小容量的則在８０％以下．個別已相當小．只要鍋爐不出現嚴重缺氧執行的異常工況，降低
鍋爐甚至低於７５％．影響電廠的經濟性
這項損失的可能性不大：在鍋爐執行中其本體的散熱面積
本文結合２臺燃用福建無煙煤的ｄｇ７５／３．８２一ｌｌ型ｃｆｂ
和保溫條件已經定型．從執行角度去降低鍋爐散熱損失ｑ
鍋爐的運**況．分析ｃｆｂ鍋爐執行效率低的原因，介紹在也不大可能：灰渣物理熱損失ｑ６所佔比例相對很小，其值不執行優化方面所採用一些提高鍋爐熱效率的具體技術措施大，通過執行降低這項損失的手段不多、幅度很小；為使ｓｏ：以及應用效果．供同行參考
達標排放．對於燃燒ｓｔａｒ＜１．０％的福建無煙煤ｃｆｂ鍋爐來１分析與**
說．很難降低本來就相對很小的爐內石灰石脫硫熱損失ｑ，。
造成燃用福建無煙煤ｃｆｂ鍋爐飛灰含碳量高的原因很
由此可見，排煙熱損失ｑ２、固體未完全燃燒熱損失ｑ４在鍋爐
複雜．既與煤質特性和燃料顆粒有關．也與ｃｆｂ鍋爐的總體
各項熱損失中所佔比例較大．在實際執行中變化也較大，因設計引數（如爐膛高度、流化速度、分離器形式和分離效率、此盡力降低ｑ２＋ｑ 尤其ｑ ，是提高鍋爐熱經濟性的關鍵。
物料迴圈倍率等）有關。還與鍋爐執行工況和操作人員技能
筆者認為．只有針對福建無煙煤的固有特性和燃料顆粒
發份極低（ｖ ≤５％）、碳化程度高、結構緻密、煤質脆易爆裂、規律，完善和優化執行方式．採取一些有利於福建無煙煤燃
熱穩定性差、入爐煤細粉含量大、著火和燃盡均十分困難、灰
燒的措施．才能達到提高ｃｆｂ鍋爐執行效率的目的。
熔點低、易結焦等劣性［８］，緻密的顆粒內部結構、很差的反應
２在執行優化操作方面採取的措施
作者簡介：吳劍恆（１９７５－），男，河南西華縣人，１９９７年畢業於中國礦山大學機電學院，高階工程師，福建省電力安全監管技術委員會專家，工
學學士學位。現任福建省石獅熱電有限責任公司生產技術部主任，長期從事電廠生產執行和技術管理工作。
境燃燒ⅸ的平均氧濃度．加快了氧氣的傳質速率和反應速度，有助於碳顆粒的燃盡，從而提高燃燒效率：入較大時，排炯損
沒有充分燃盡．閃而增加飛灰含碳量。所以，執行巾保持二次風率在上下二次風比為０．８ ｉ．２之間，可達到較佳的燃燒效果２．５合理的料層厚度
通過分析ｄｇ７５／３．８２一ｌ１型ｃｆｂ鍋爐的執行實踐．可知
夠一失ｑｚ增加，還增大了ｊｘｌ￣ｊｌ電耗；超過一定數值，將造成床溫
一都增加．燃燒效率下降
子．＝和爐膛溫度下降，並降低細煤粒在床內的停留時間，ｑ 和ｑ
所以．執行巾正確監視氧量表和風壓表．及時調節，保持
１．２５≤入≤１．３０．維持爐膛負壓在一４０ｐａ左右同時．利用停爐娶一
檢修機會．檢查並消除鍋爐漏風．封堵洩漏的空氣預熱器管
２．４適當的
一、二次風配比
一密相區料層厚度對燃燒的穩定性和燃燒效率有很大關係。維持恰當的料層高度．爐床蓄熱量較大，床溫相對穩定，無炯煤粒和同料灰巾的碳粒能迅速加熱和燃燒若料層太厚．不僅增大風機電耗．還增大氣泡尺寸和揚析損失．甚至造成區域性燃燒區域的氧量不足．影響流化效果和燃燒效率；料層過薄，則會導致燃燒ｔ況不穩定．縮短了燃料在床內的停留時間，飛灰可燃物含量增大對於燃ｈ】福建無煙煤ｄｇ７５／３．８２一ｌ１型ｃｆｂ鍋爐而育．一次ｊｘ【室壓力控制在ｌ０～ｌｌｋｐａ時燃燒效果最為理想
２．６確保回料暢通
次ｊｘ【的作用是保證鍋爐密相區料層的流化與燃燒．二
煤粒及可燃氣體的燃燒
綜合分析鍋爐執行記錄發現．維持過量空氣係數入和上下二次風比不變時．隨著二次風率的增加．飛灰含碳量開始
固體顆粒迴圈量決定著床內同體顆粒濃度．而同體顆粒
濃度對ｃｆｂ鍋爐的燃燒、傳熱和脫硫起很大的作用，所以保證迴圈物料的穩定和暢通是ｃｆｂ鍋爐正常執行的基礎。
公升：保持入和二次風率不變，隨著上下二次風比的增加。飛灰
ｃｆｂ鍋爐停運和檢修後。把同料立管的存灰放乾淨。並檢查回料裝置內沒有脫落的澆注料、細小焦塊等；在鍋爐啟
動時候就投入同料．將由於爐膛燃燒溫度低而沒有燃盡且被分離器收集的煤粒同到爐膛燃燒．避免大量高含碳量的回料灰沖人爐膛可能造成爐床結焦或熄火：正常執行時，網料裝
含碳量開始明顯降低．當上下二次風比超過０．８後．飛灰含
２｛碳量下降速度趨緩並出現最
ｆ低值．當上下２０＼
二次風比超過１．２時．飛灰含碳量略有上
置的配風嚴格按照要求．同料溫度維持在設計
值５５２ｏｃ）．與分離器進口炯溫基本同步，從ｉ麗保證爐內有較高的物料濃度和燃燒強度。並且．效能良好的回料系統對床毯把
】６槭黼給訟欲引量鰱地鞋
公升．見圖４和圖５
溫起到一定的調節作用。
２．７應用ｃｆｂ鍋爐燃燒優化控制系統
分析其原
次帆牢．
由於ｃｆｂ鍋爐獨特的流態化、迴圈燃燒特點．決定ｃｆｂ鍋爐的燃燒過程是乙個多輸人、多輸ｍ和大滯後、強耦合的複雜系統．時變性、非線性和關聯性都非常強 ］，各變數之間相互影響．ｃｆｂ
擾動筆者認為
圖４二次風率對飛灰含碳量的影響
福建無煙煤具有強烈的後燃
性．其後期燃燒需要有更多
鍋爐系統特別是燃燒系統的
汽包水位｛燕汽溫度主燕汽壓力
的氧．而較高的二次風率和上下二次風比
ｑｌ｛ｔ１ｊ】
１：｛ｌ１
自動化控制非常困難
ｆ見圖、，
一＿＿｜ｃ～、
一制層滋發煙氣含氧避
６）據了解．目前大多數ｃｆｂ鍋爐還採用粗放的手動操作手動操作模式～■、
可使二次風的穿透深度基本達到中心的缺「，
，』，、、、
、ｔ爐膛負壓ｓ０２濃度料耀麓壓，，、
¨＿又比
圖５ 飛灰含碳量隨上下二次風比變化趨勢圖
氧域．爐內煙氣得到比較強烈的混合和攪拌，增加爐膛上部稀相區氧氣的濃度和擴散能力．強化細顆粒的燃燒．對揮發分極低的福建無嫻煤在ｃｆｂ鍋爐中的燃燒和燃盡有促進作ｈ｛．從而提高了細焦炭顆粒的燃盡率．飛灰含碳量明顯降
圖６ ｃｆｂ鍋爐系統控制物件圖
下的大起大落．不同操作人員由於技能水平存在差異，對執行調整ｔ況和執行效果的差別也較大．並可能造成ｃｆｂ鍋
爐執行＿ｔ況的不穩定．導致飛灰含碳量忽高忽低且居高不下．難以保證鍋爐熱效率的長期穩定
為此．在調研分析的基礎上．在４號鍋爐上應ｊ｝｛ｊｃｆｂ鍋
低ｌｌｌ然而．過高的二次風率和上下二次風比。不僅使密相燃燒區缺氧情況更加嚴重．還使一些細小顆粒進入爐膛後容易很快被炯氣以揚析和夾帶彤式帶出．縮短這些細小粒子在爐膛內的停留時間．尤其旋風分離器無法分離下來的細小顆粒
爐燃燒優化控制系統（ｂｃｓ），實現了ｃｆｂ鍋爐的自動優化運
行 ｂｃｓ立足於鍋爐最基本的測控儀表。採用先進的有限條
２ｏ，１．ｎｏ２．
唬件正確相關技術、故障診斷與容錯控制技術、軟測量技術、多變數解耦技術、過程優化控制技術等來實現鍋爐的優化控制，從而達到鍋爐的安全、穩定、經濟執行等目標。ｂｃｓ採用軟測量技術和正平衡法計算表示鍋爐熱效率．以中間變數噸
汽煤耗為優化指標．採用多維梯度法優化演算法．尋找最佳的
參考文獻
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能源與環境
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優化改進．工業鍋爐
月．執行統計結果表明ｂｃｓ長期執行自控率大於９０％。單爐
節能效益超過１．５％，效果非常顯著＿ｌ２］。公司於２００９年９月在另外３臺ｃｆｂ鍋爐（１號、２號爐為號爐為７５ ｃｆｂ）推廣應用了ｂｃｓ。
６昊劍恆．降低燃用福建無煙煤ｃｆｂ鍋爐飛灰可燃物含量的措施．工
業鍋爐３結束語
本文結合２臺燃用福建無煙煤型ｃｆｂ鍋爐的運**況．通過分析ｃｆｂ鍋爐執行效率偏低的主要原
７何巨集舟．ｃｆｂ鍋爐潔淨燃燒福建無煙煤的理論與試驗研究．浙江大
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床溫度在爐膛負壓在４０ｐａ左右，保持過量空氣係數二次風率上下二次風比ｏ．８—１．２，
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次風室壓力１０～１ｌｋｐａ．確保迴圈物料的穩定和暢通。應用
燃燒優化控制系統來實現ｃｆｂ鍋爐的燃燒自動優化控制運
ｌｌ吳劍恆．燃用福建無煙煤ｃｆｂ鍋爐二次風率和上下二次風比的工
業型試驗．電力學報
１２吳劍恆，陳**，高瑞峰，等．燃燒優化控制技術在迴圈流化床鍋
爐上的應用與效果．工業鍋爐
行，取得較好的燃燒效果。２臺ｃｆｂ鍋爐熱效率提高了２．２％以上．年執行平均熱效率達到８５．５％（額定工況設計值為
８５％）以上，比燃用福建無煙煤的同容量煤粉爐高３％～５％。
（上接第２９頁）
５結論通過清潔生產審核方法、實施效果的分析，在石化企業
ｌ靳敏．賈愛娟．清潔生產的定量考核與評價規範研究．環境保護．
２０ｏｌ（０７）
基層單位。推行清潔生產審核是科學可行的。通過開展清潔生產審核，可以為企業產生良好的經濟效益，有利於節能減排、保護環境。
參考文獻
２杜世勳．曹利軍．迴圈經濟技術正規化和企業持續技術創新研究．管理
評論，２ｏｏ５（ｏ２）
３ 陳傲．迴圈經濟技術正規化革命與企業技術創新的生態轉向．科學學
與科學技術管理
國電集團將以新能源引領企業轉型
２００９年ｌ２月１０日．中國國電旗下風電裝機排名世界
功上市，募集資金１７７億元，總市值進入世界風電企業前３名，在國際資本市場大放異彩。
第５、亞州第１的龍源電力集團股份****在香港ｈ股成
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日前．華電集團投資９０億元在寧夏南部山區的西吉、海原縣新建風電專案．目前專案一期工程已在西吉縣月亮山開
工建設．預計年底可建成投產發電。月亮山風電場專案規劃總容量為５０萬ｋｗ，分南、東、西風電場３個區域。
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**的高度重視，２０１０年，中國江西（宜春）共簽訂鋰電高新
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２０１０年９月．國內第１個商業化運營的並網高倍聚光光伏電站在威海正式啟動。被稱之為第３代光伏技術的高倍
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