煤的粒度对循环流化床锅炉运行的影响和控制措施

煤的粒度对循环流化床锅炉效率的影响 床料正常沸腾以及床温保持稳定是循环流化床锅炉运行的基本要求，为此，保证入炉煤的颗粒度至关重要。大量进入流化床的煤块会在床体中沉积并形成死滞区，破坏正常的流化状态，导致炉内温度场不均匀，进而结焦而被迫停炉；过多的细小颗粒则会影响分离器效果，随烟气进入电除尘装置，减少回灰，造成床温升高却带不上负荷，降低锅炉效率。所以良好的燃烧破碎、筛分系统能够保证进入锅炉的煤的粒度在0～13mm，满足循环流化床锅炉的安全运行要求，否则在运行过程中，为了减少小煤粒飞逸而减小风量的措施会影响大粒度煤粒的流化；而为了保持大煤粒良好的流化 状态加大风量会增加小粒度煤粒的飞逸，导致锅炉排烟损失的增加。 煤的粒度对循环流化床锅炉受热面磨损的影响 受热面的磨损是循环流化床锅炉运行过程中最突出的问题，这些磨损主要是水冷壁管磨损、布风装置磨损、不规则管壁磨损、凸出或凹陷部位磨损、屏式过热器磨损以及过热器/省煤器/空预器尾部受热面磨损等。 下面重点分析水冷壁的磨损情况。 (1)由于影响水冷壁磨损的因素很多，磨损过程也极其复杂，其磨损量的计算只能采用半经验公式，可以用一个简化的公式对磨损倾向作初步定性分析:E=KpCpdp2u3 其中:E———磨损速率，mm/100000h Kp———灰特性系数，一般取1/103 Cp———颗粒浓度，kg/m3 dp———灰粒平均直径，mm u———气流速度，m/s (2)循环流化床锅炉炉内烟速一般为4.5～6.0m/s，在900℃炉膛下屏式受热面区域颗粒浓度为10kg/m3，4.5m/s和6.0m/s两种极限烟气流速下各种煤粒度对水冷壁的磨损量根据公式E= KpCpdp2u3计算。 锅炉水冷壁的磨损与煤粒度的平方成正比，与烟气流速的三次方成正比，因此，炉膛内烟气流速对水冷壁磨损的影响最大，其次是煤的粒度，在同等煤粒度下，烟气流速所造成的磨损远大于煤粒度本身造成的磨损。 循环流化床锅炉水冷壁管的设计寿命为磨损量2.0mm/106h，因此，通过理论计算，当煤的粒度为1～1.5mm左右时，水冷壁的磨损量将达到2.0mm/106h，从设备的角度看煤粒度越小对减少磨损越有利，但从运行的角度，煤的粒度过大和过小都是不利的。 (3)煤的粒度与水冷壁磨损关系曲线。根据计算，在颗粒浓度一定的情况下，两种极限烟气流速分别选定4.5m/s和6m/s，各种煤粒度与水冷壁磨损的关系曲线如下图所示。 结论:煤的粒度与水冷壁的磨损关系近似于抛物线曲线，炉膛烟气流速越大，抛物线越陡；煤粒越大，水冷壁的磨损量越大。 运行中煤粒度的选择和控制 循环流化床锅炉煤的粒度的选择与锅炉本身的燃烧设计、煤种、运行中各种参数的匹配等因素有关，通过前面煤粒度对锅炉运行、水冷壁磨损等的分析，查阅大量资料，从设备管理的角度，建议从以下方面控制考虑煤颗粒度的控制: (1)循环流化床采用的煤粒尺寸一般为0～13mm或0～8mm。 (2)循环流化床锅炉给煤粒度与煤种有关，特别是煤中基灰分影响较大，可以参考表2进行选择。 (3)燃煤进入炉膛燃烧后的灰分分为三种:底灰、飞灰(进入尾部烟道)和循环灰，这三种灰的颗粒度是不一样的，特别是循环灰要参与炉膛水冷壁的传热，所以循环灰是锅炉正常工作必不可少的灰分，为保证循环流化床锅炉的正常运行，除了限制给煤最大粒度外，要求给煤中有足够的相当于循环灰粒度的煤，即要求0.1～0.5mm的占总给煤量的40%～60%。 入炉煤的粒度的大小由破碎机和正弦筛的特性决定的，440t/h循环流化床锅炉输煤系统粗碎煤机型号为ACC-7，其出料粒度≤30mm；细碎煤机为可逆锤击式，其出料粒度≤10mm；正弦筛型号为1.2ZS-16/15°，筛下物粒度≤10mm，因此，运行中建议煤的粒度按这样控制:粒度为0.1～0.5mm煤占40%～60%，其余60%～40%的煤粒度控制在8～10mm左右，要定期对粗细碎筛板间隙和正弦筛筛轴间隙进行调整，以确保煤粒度合格。