循環(huán)流化床鍋爐煙風系統(tǒng)
鍋爐的風煙系統(tǒng),對于鏈條爐和煤粉爐而言比較簡單,風機數量也相對較少;而對于循環(huán)流化床鍋爐,其風煙系統(tǒng)則比較復雜,風機數量也相對增多,尤其對容量較大、燃用煤種范圍較寬的循環(huán)流化床鍋爐風煙系統(tǒng)就更復雜,所采用的風機更多,由于循環(huán)流化床鍋爐煙系統(tǒng)相對風系統(tǒng)大多數煤鍋爐的風系統(tǒng)相似,除了煙氣回送系統(tǒng)和風機選型與常規(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系統(tǒng)。
1.風系統(tǒng)的分類及作用
循環(huán)流化床鍋爐風系統(tǒng)根據其作用和用途主要分為一次風、二次風、播煤風(也有稱做三次風)、回料風、冷卻風和石灰石輸送風等。
1)一次風
循環(huán)流化床鍋爐的一次風與煤粉爐的一次風的概念和作用均有所不同。煤粉爐中的一次風是風粉混合的氣—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是單相的氣流,主要作用是流化爐內床料,同時給爐膛下部密相區(qū)送入一定的氧量供燃料燃燒。一次風由一次風機供給,經布風板下一次風室通過布風板和風帽進入爐膛。由于布風板、風帽及爐內床料阻力很大,并要使床料達到一定的流化狀態(tài),因此一次風壓頭要求很高,一般在10000~20000Pa范圍內。一次風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。一次風量取決于流化速度和燃料特性以及爐內燃燒和傳熱等因素,一次風量一般占總風量的40%~70%。當燃用揮發(fā)分較低的燃料時,一次風量可以調整得大一些。
2)二次風
二次風的作用主要是補充爐內燃料的氧氣并加強物料的摻混,另外循環(huán)流化床鍋爐的二次風能適當調整爐內溫度場的分布,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。
二次風一般由二次風機供給,有的鍋爐一、二次風機共用。為了達到上述作用,二次風分級布置,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。二次風口根據爐型不同,有的布置于側墻,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,絕大多數布置于給煤口和回料口以上的某一高度。運行中通過調整一、二次比和各級二次風比,可以控制爐內燃燒和傳熱。由于二次風口一般處在正壓區(qū),所以二次風機壓頭也較高,若一、二次風共用一臺風機,其風機壓頭按一次風需要選擇。
3)播煤風
播煤風(也有的稱做三次風),其概念來源于拋煤機鍋爐,其作用與拋煤機鍋爐的播煤風一樣,使給煤比較均勻地播撒入爐膛,提高燃燒效率,使爐內溫度場分布更為均勻。同時播煤風還起著落煤管處的密封作用。
播煤風一般由二次風機供給,運行中應根據燃煤顆粒、水分及煤量大小來適當調節(jié),使煤在床內播撒得更趨均勻。避免因風量太小使給煤堆積于給煤口,造成床內因局部溫度過高而結焦,或因煤顆粒燒不透就被排出而降低燃燒效率。
4)返料風
前面已經敘述過,對于非機械返料閥均由返料風作為動力輸送物料返回爐內。根據返料閥的種類不同,返料風的壓頭和風量大小及調節(jié)方法也不盡相同。對于自平衡返料閥當調整正常后,一般不再作大的調節(jié);對于L型返料閥往往根據爐內的工況需要調節(jié)返料風,從而調節(jié)返料量。每天學習鍋爐知識,關注微信公眾號鍋爐圈,返料風占總風量的比例很小,但對壓頭要求較高,因此,對于中小鍋爐一般由一次風機供給,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,常設計高壓風機獨立供風。對于返料閥和返料風應經常監(jiān)視,防止因風量調整不當使閥內結焦。
5)冷卻風和石灰石輸送風
冷卻風和石灰石輸送風并非在每臺循環(huán)流化床鍋爐上都有的。冷卻風是專供風冷式冷渣器冷卻爐渣的,石灰石輸送用風是對采用氣力輸送脫硫劑——石灰石粉而設計的。
風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)用冷風與爐渣進行熱量交換。因此對冷卻風要有足夠的壓頭克服流化床冷渣器和爐內阻力,冷卻風常由一次風機出口(未經預熱器)引風管供給,或單設冷渣冷卻風機。
循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點之一,是應用廉價的石灰石粉在爐內可以直接脫硫。因此循環(huán)流化床鍋爐通常在爐旁設有石灰石粉倉,雖然石灰石粉粒徑一般小于l~2mm,但因其密度較大,一般的風機壓頭無法將石灰石粉從鍋爐房外輸送入倉內,若用氣力輸送對風機選型應進行周密的計算。
