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循环流化床锅炉启动运行过程中的常见问题及解决方法

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循环流化床锅炉启动运行过程中的常见问题及解决方法

摘要：循环流化床锅炉作为一种高效、清洁的燃烧设备，在工业生产中得到了广泛应用。然而，在启动运行过程中，常常会遇到各种问题，如启动失败、运行不稳定、排放超标等。本文针对循环流化床锅炉启动运行过程中的常见问题，分析了问题产生的原因，并提出了相应的解决方法，旨在为循环流化床锅炉的稳定运行提供参考。

随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，传统的燃煤锅炉由于污染严重，已无法满足环保要求。循环流化床锅炉作为一种清洁、高效的燃煤锅炉，具有燃烧效率高、污染物排放低等优点，逐渐成为工业生产中的主流设备。然而，在实际运行过程中，循环流化床锅炉仍存在诸多问题，如启动困难、运行不稳定、排放超标等，这些问题严重影响了锅炉的运行效率和环保效果。因此，研究循环流化床锅炉启动运行过程中的常见问题及解决方法具有重要的现实意义。

一、循环流化床锅炉启动运行概述

1.1循环流化床锅炉的工作原理

循环流化床锅炉的工作原理基于流化床燃烧技术，该技术通过将固体燃料颗粒在高温气流的作用下悬浮于炉膛内，形成类似流体的状态，从而实现燃料的稳定燃烧。在锅炉启动阶段，首先通过向炉膛内通入一定温度的空气，使燃料颗粒逐渐悬浮并开始流化。随着流化床温度的升高，燃料中的挥发物开始释放，燃烧反应逐渐加剧，直至完全燃烧。

具体来说，循环流化床锅炉的工作原理包括以下几个关键步骤：(1)燃料的干燥和预热，通过向炉膛内通入热风，将燃料中的水分蒸发，同时预热燃料，降低其着火温度；(2)燃料的燃烧，在高温气流的作用下，燃料颗粒与氧气充分混合，迅速发生化学反应，释放出大量的热能；(3)燃烧产物的循环利用，未完全燃烧的细小颗粒被炉膛上部的旋风分离器捕集，然后通过返料系统返回炉膛底部，再次参与燃烧，形成循环燃烧过程。

以某钢铁厂使用的循环流化床锅炉为例，该锅炉的炉膛尺寸为φ4.5m×16m，热功率为120MW。在实际运行中，通过控制风量、风温和燃料量，使炉膛内的温度保持在850℃至950℃之间，以确保燃料的充分燃烧。该锅炉采用高温流化床燃烧技术，其燃烧效率可达95%以上，氮氧化物排放量低于50mg/Nm3，二氧化硫排放量低于200mg/Nm3，达到了环保排放标准。通过优化燃烧参数，该锅炉在满足生产需求的同时，实现了节能减排的目标。

1.2循环流化床锅炉的启动运行过程

循环流化床锅炉的启动运行过程分为多个阶段，每个阶段都有其特定的操作要求和注意事项。

(1)启动阶段，首先进行锅炉的预热，通过通入一定温度的空气或水蒸气，使锅炉各部件逐渐升温，防止在高温运行时因温差过大而引起设备损坏。预热时间通常需要1-2小时，具体时间根据锅炉大小和初始温度而定。以某电厂的120MW循环流化床锅炉为例，启动预热时间约为1.5小时。

(2)在预热完成后，开始逐步增加燃料量，同时调整风量，使炉膛内的燃烧逐渐稳定。在此过程中，需要密切监控锅炉的运行参数，如炉膛温度、床料层厚度、烟气成分等。以某水泥厂的75t/h循环流化床锅炉为例，在启动过程中，炉膛温度控制在850℃至950℃，床料层厚度保持在0.6m至1.0m。

(3)启动完成后，进入正常运行阶段。此时，锅炉的运行参数需要保持稳定，以满足生产需求。通过调整燃料量、风量、给水量等参数，使锅炉在最佳工况下运行。以某钢铁厂的120MW循环流化床锅炉为例，正常运行时，锅炉的燃烧效率可达95%以上，氮氧化物排放量低于50mg/Nm3，二氧化硫排放量低于200mg/Nm3。

在启动运行过程中，还需注意以下事项：确保锅炉水位的稳定，防止锅炉缺水或满水；定期检查锅炉的密封性能，防止烟气泄漏；加强设备维护保养，确保锅炉运行安全可靠。通过这些措施，可以保证循环流化床锅炉的稳定运行。

1.3循环流化床锅炉的运行特点

(1)循环流化床锅炉的一大运行特点是高效的燃料利用率和良好的适应性。这种锅炉能够处理多种类型的燃料，包括低热值的煤种、生物质和垃圾等，且燃烧效率可达到95%以上。例如，某电力公司的300MW循环流化床锅炉在处理低品质煤时，其燃烧效率依然保持在93%，大大降低了燃料成本。此外，循环流化床锅炉能够自动调整燃料颗粒的尺寸，以适应不同的燃料特性，提高燃烧的稳定性。

(2)环保性能是循环流化床锅炉的另一显著特点。由于燃烧过程中燃料颗粒与氧气的充分接触，氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放量显著降低。据统计，采用循环流化床燃烧技术，NOx排放量可降至50mg/Nm3以下，SO2排放量可降至200mg/Nm3以下