循環(huán)流化床鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)
鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng),對于鏈條爐和煤粉爐而言比較簡單,風(fēng)機(jī)數(shù)量也相對較少;而對于循環(huán)流化床鍋爐,其風(fēng)煙系統(tǒng)則比較復(fù)雜,風(fēng)機(jī)數(shù)量也相對增多,尤其對容量較大、燃用煤種范圍較寬的循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)就更復(fù)雜,所采用的風(fēng)機(jī)更多,由于循環(huán)流化床鍋爐煙系統(tǒng)相對風(fēng)系統(tǒng)大多數(shù)煤鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)相似,除了煙氣回送系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)選型與常規(guī)煤粉爐有所不同外,并沒有更大的差異。所以下面主要介紹風(fēng)系統(tǒng)。
1.風(fēng)系統(tǒng)的分類及作用
循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)其作用和用途主要分為一次風(fēng)、二次風(fēng)、播煤風(fēng)(也有稱做三次風(fēng))、回料風(fēng)、冷卻風(fēng)和石灰石輸送風(fēng)等。
1)一次風(fēng)
循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)與煤粉爐的一次風(fēng)的概念和作用均有所不同。煤粉爐中的一次風(fēng)是風(fēng)粉混合的氣—固兩相流,其主要作用是輸送和加熱煤粉(燃料)并供給其燃燒的一定氧量;而循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)是單相的氣流,主要作用是流化爐內(nèi)床料,同時給爐膛下部密相區(qū)送入一定的氧量供燃料燃燒。一次風(fēng)由一次風(fēng)機(jī)供給,經(jīng)布風(fēng)板下一次風(fēng)室通過布風(fēng)板和風(fēng)帽進(jìn)入爐膛。由于布風(fēng)板、風(fēng)帽及爐內(nèi)床料阻力很大,并要使床料達(dá)到一定的流化狀態(tài),因此一次風(fēng)壓頭要求很高,一般在10000~20000Pa范圍內(nèi)。一次風(fēng)壓頭大小主要與床料成分、密度、固體顆粒的尺寸、床料厚度以及床層溫度等因素有關(guān)。一次風(fēng)量取決于流化速度和燃料特性以及爐內(nèi)燃燒和傳熱等因素,一次風(fēng)量一般占總風(fēng)量的40%~70%。當(dāng)燃用揮發(fā)分較低的燃料時,一次風(fēng)量可以調(diào)整得大一些。
2)二次風(fēng)
二次風(fēng)的作用主要是補(bǔ)充爐內(nèi)燃料的氧氣并加強(qiáng)物料的摻混,另外循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)能適當(dāng)調(diào)整爐內(nèi)溫度場的分布,對防止局部煙氣溫度過高、降低NOx的排放量起著很大的作用。
二次風(fēng)一般由二次風(fēng)機(jī)供給,有的鍋爐一、二次風(fēng)機(jī)共用。為了達(dá)到上述作用,二次風(fēng)分級布置,最常見的分二級從爐膛不同高度給入,有的也分三級送入燃燒室。二次風(fēng)口根據(jù)爐型不同,有的布置于側(cè)墻,有的布置于四周爐墻,還有的四角布置,但無論怎樣布置和給入,絕大多數(shù)布置于給煤口和回料口以上的某一高度。運行中通過調(diào)整一、二次比和各級二次風(fēng)比,可以控制爐內(nèi)燃燒和傳熱。由于二次風(fēng)口一般處在正壓區(qū),所以二次風(fēng)機(jī)壓頭也較高,若一、二次風(fēng)共用一臺風(fēng)機(jī),其風(fēng)機(jī)壓頭按一次風(fēng)需要選擇。
3)播煤風(fēng)
播煤風(fēng)(也有的稱做三次風(fēng)),其概念來源于拋煤機(jī)鍋爐,其作用與拋煤機(jī)鍋爐的播煤風(fēng)一樣,使給煤比較均勻地播撒入爐膛,提高燃燒效率,使?fàn)t內(nèi)溫度場分布更為均勻。同時播煤風(fēng)還起著落煤管處的密封作用。
播煤風(fēng)一般由二次風(fēng)機(jī)供給,運行中應(yīng)根據(jù)燃煤顆粒、水分及煤量大小來適當(dāng)調(diào)節(jié),使煤在床內(nèi)播撒得更趨均勻。避免因風(fēng)量太小使給煤堆積于給煤口,造成床內(nèi)因局部溫度過高而結(jié)焦,或因煤顆粒燒不透就被排出而降低燃燒效率。
4)返料風(fēng)
前面已經(jīng)敘述過,對于非機(jī)械返料閥均由返料風(fēng)作為動力輸送物料返回爐內(nèi)。根據(jù)返料閥的種類不同,返料風(fēng)的壓頭和風(fēng)量大小及調(diào)節(jié)方法也不盡相同。對于自平衡返料閥當(dāng)調(diào)整正常后,一般不再作大的調(diào)節(jié);對于L型返料閥往往根據(jù)爐內(nèi)的工況需要調(diào)節(jié)返料風(fēng),從而調(diào)節(jié)返料量。每天學(xué)習(xí)鍋爐知識,關(guān)注微信公眾號鍋爐圈,返料風(fēng)占總風(fēng)量的比例很小,但對壓頭要求較高,因此,對于中小鍋爐一般由一次風(fēng)機(jī)供給,較大容量的鍋爐因返料量很大(每小時上千噸甚至更大),為了使返料閥運行穩(wěn)定,常設(shè)計高壓風(fēng)機(jī)獨立供風(fēng)。對于返料閥和返料風(fēng)應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視,防止因風(fēng)量調(diào)整不當(dāng)使閥內(nèi)結(jié)焦。
5)冷卻風(fēng)和石灰石輸送風(fēng)
冷卻風(fēng)和石灰石輸送風(fēng)并非在每臺循環(huán)流化床鍋爐上都有的。冷卻風(fēng)是專供風(fēng)冷式冷渣器冷卻爐渣的,石灰石輸送用風(fēng)是對采用氣力輸送脫硫劑——石灰石粉而設(shè)計的。
風(fēng)冷式冷渣器種類很多,但實際上都是采用流化床原理(鼓泡床)用冷風(fēng)與爐渣進(jìn)行熱量交換。因此對冷卻風(fēng)要有足夠的壓頭克服流化床冷渣器和爐內(nèi)阻力,冷卻風(fēng)常由一次風(fēng)機(jī)出口(未經(jīng)預(yù)熱器)引風(fēng)管供給,或單設(shè)冷渣冷卻風(fēng)機(jī)。
循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點之一,是應(yīng)用廉價的石灰石粉在爐內(nèi)可以直接脫硫。因此循環(huán)流化床鍋爐通常在爐旁設(shè)有石灰石粉倉,雖然石灰石粉粒徑一般小于l~2mm,但因其密度較大,一般的風(fēng)機(jī)壓頭無法將石灰石粉從鍋爐房外輸送入倉內(nèi),若用氣力輸送對風(fēng)機(jī)選型應(yīng)進(jìn)行周密的計算。
