鍋爐料層差壓和爐膛差壓控制方法

　　隨著循環流化床鍋爐在國內的推廣，鍋爐操作人員的操作水平有了很大提高，對正常運行中的一些參數(如：汽溫、汽壓、床溫)的控制基本都能掌握，但對復雜的物料循環系統的控制，一些新投產鍋爐操作人員，還不能完全掌握。料層差壓和爐膛差壓是物料循環系統中兩個主要控制參數，是反映爐內物料及循環灰量多少的兩個主要主參數，反映了鍋爐物料循環系統的運行情況，對鍋爐的穩定運行有很大影響，正常運行中床溫、負荷等參數與其有極大關系，運行過程中，根據工況將料層差壓、爐膛差壓調整到佳數值，可以使鍋爐的灰渣可燃物及飛灰可燃物損失大大降低，從而提高鍋爐效率及經濟效益，節約能源。

1.1料層差壓的概念

　　料層差壓是表征流化床料層高度的物理量，一定的料層高度對應一定的料層差壓。因為在流化狀態下，流化床的料層差壓，同單位面積上布風板上流化物料的重力與流化床浮力之差大約相等，對于正在運行的流化床鍋爐，根據燃用煤種和料層差壓來估算料層厚度是十分有用的。

1.2料層差壓的高、低對燃燒的影響

　　料層差壓對流化床鍋爐的穩定運行有很大影響，料層過薄，料層容易吹穿而產生溝流，流化不均而引起局部結渣，難以形成穩定的密相區，同時還會造成放渣含碳量高，燃燒不完全，增加了灰渣熱損失。

　　料層過厚會增加風機壓頭，氣泡增大，揚析夾帶量增大，流化質量下降，底部大顆粒物料沉積，危及安全運行，風機電耗增加，鍋爐效率下降。因此，料層厚度應維持在適當的范圍，一般認為500mm左右為好。

1.3如何控制料層差壓

　　正常運行中，風門開度是不變的，如料層差壓增加，說明料層增厚，可以采取排放冷渣來減薄料層，注意一次排放量不要太大，以免影響流化，排放后應將冷渣門關嚴以免漏入冷風引起冷渣管結渣，如有條件好采取連續排渣。不同廠家料層差壓的測量方式不同，一般采用風室靜壓，作為參照，風室靜壓等于布風機阻力加料層阻力。在冷態試驗中測定不同風量下的布風板阻力，運行中可以通過風室靜壓，估算料層差壓和料層厚度。

　　對于0≤13mm的物料，為保證低流化風量，風室靜壓要控制在8KPa以上，這時對應的料層差壓為正常運行料層控制的小值。

　　循環流化床鍋爐用一次風機、風壓相對煤粉爐風機風壓較高，運行中有風道撕裂現象，風機壓頭和風道的強度、風室的設計靜壓值也就決定了風室靜壓控制的大值，正常運行中一般都要留有余量。

　　以上談到的是料層差壓控制的小值和大值，提供了控制的大上下限，運行穩定后，應尋找控制的佳值。

　　料層差壓隨時間的變化曲線，斜率小時對應的料層差壓數值為佳值。

　　現在一般采用DCS控制，微機可以做出料層差壓曲線，曲線斜率小時，對應料層差壓為小。

　　如果沒有DCS微機控制，也可憑經驗。

　　放渣后，床溫升高，說明料層控制過厚

　　放渣后，床溫下降，說明料層控制過薄

2.1 爐膛差壓的概念

　　爐膛差壓是表征流化床上部懸浮物料濃度的量，爐膛上部空間一定的物料濃度，對應一定的爐膛差壓，對于同一煤種爐膛上部物料濃度增加，爐膛差壓值越大，爐膛差壓與鍋爐循環灰量成正比。

2.2 控制爐膛差壓的意義

　　流化床內物料粒子濃度是決定爐膛上部蒸發受熱面傳熱強度的主要因素之一，試驗表明，床、管之間放熱系數隨粒子濃度成直線關變化。因此，鍋爐爐膛差壓越高，鍋爐循環灰量越大，將有更多的循環灰被帶到爐膛上部懸浮段參加二次燃燒，鍋爐出力也就越大。對于同一煤種，物料濃度增加，爐膛差壓值增大，對爐膛上部蒸發受熱傳熱強度越大，鍋爐出力越強，反之鍋爐出力越弱。

　　循環流化床鍋爐密相區中，燃料燃燒在密相區的燃燒熱，有一部分由循環系統的返回料來吸收，帶到爐膛上部放熱，才能保持床溫的穩定，如果循環量偏小，就會導致密相區放熱過大，流化床溫度過高，無法增加給煤量，帶不上負荷，因此，足夠的循環灰量是控制床溫的有效手段。

2.3 如何控制爐膛差壓

　　控制爐膛差壓主要靠調整循環灰量來實現，當循環灰量少，爐膛差壓小，床溫偏高，不能滿足負荷的需要時應適當增加二次風量及給煤量，這樣爐膛上部顆粒濃度增加，燃燒份額也得到增加，水冷壁的吸熱量增加，旋風分離器入口物料濃度增加，物料循環量增加，負荷增加。有時因燃料含灰量高，循環量逐漸增大，床溫過低燃燒無法維持，這時應放掉一部分循環灰，來降低爐膛差壓。

3 料層差壓和爐膛差壓關系

　　料層差壓是代表循環流化床鍋爐內床料(高度?)也就是密相區物料的多少。爐膛差壓代表爐膛上部懸浮物料也就是稀相區循環物料量。在很大意義上，他們沒有區別，密相區顆粒度大，稀相區顆粒度小。相互可以轉化，這一刻它還是大顆粒在密相區流化，下一刻，它已經破裂磨損變成小顆粒進入稀相區參與物料循環。

　　在大范圍調整負荷時，比如運行中嚴重斷煤，床溫急劇下降，需要大量減風，這時，料層差壓先下降，料層高度降低，然后風量降低后，攜帶不了原來的循環物料，慢慢沉積到密相區，造成料層差壓上漲，料層阻力增大會使一次風量減小，一次風量減小會使更多的物料沉積。料層高度增加和風量減小是一個相互促進遞增的過程。斷煤處理完畢，加大風量，料層差壓先增大然后慢慢減小。床料中小顆粒逐漸被攜帶參與循環。料層差壓和爐膛差壓可以轉換。

4 料層差壓判斷床料多少是大家公認的。

　　它的絕對值大。8—11kpa，波動和真實值相比可以忽略不記。爐膛負壓一般只有幾百帕，當然大型循環倍率高的鍋爐能夠達到五六千帕。爐膛差壓是和爐膛出口還是分離器內部(返料差壓)?運行中爐膛負壓不停波動，怎么判斷?運行這么多年,我們都是根據返料器溫度變化來判斷。爐膛差壓指燃燒室上界面與爐膛出口之間的壓力差，是監視返料器是否正常工作的一個參數。一般爐膛差壓控制在0.5 kPa以上。運行中若爐膛差壓突然降低，則表明物料循環中止，返料器發生了堵塞。運行中只要認真監視爐膛差壓，返料機構結焦是可以預防的。

5 料層差壓和爐膛差壓是控制循環流化床鍋爐整體物料的參數。

　　小型鍋爐循環倍率底，放渣比例大，大型鍋爐循環倍率高，放渣少，物料大部分以飛灰排出系統。它也和選用煤質關系密切。灰份含量高，顆粒度大，放渣多。

　　料層差壓和爐膛差壓控制方法的廣泛應用對流化床密相區水冷壁的磨損和旋風分離器的磨損都會有所減輕，鍋爐連續運行會有更好保證。

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