[发明专利]一种循环流化床锅炉运行优化方法及系统

说明书

本发明涉及锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种循环流化床锅炉运行优化方法及系统。所述方法包括获取循环流化床锅炉的最佳曲线集；所述最佳曲线集包括机组负荷‑最佳下床压曲线、机组负荷‑最佳省煤器出口烟气含氧量曲线和机组负荷‑最佳一次风占比曲线；根据所述最佳曲线集控制所述循环流化床锅炉运行。本发明既能提高锅炉效率又能减少风机电机耗电量，可以有效降低循环流化床锅炉的发电成本。

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧技术领域，特别是涉及一种循环流化床锅炉运行优化方法及系统。

背景技术

循环流化床锅炉是近30年发展起来的新型锅炉，与传统煤粉锅炉相比具有煤种适应性广、燃烧污染物排放低等特点，在燃烧劣质煤时有着传统煤粉炉无法比拟的优势。循环流化床锅炉在炉膛底部放置有大量粒径100—300μm的物料，锅炉运行时用高压风机从物料底部把物料吹沸流化起来，物料被高速流化气流裹挟向上运动，根据物料质量浓度在炉膛轴向的分布，炉膛分为下部密相区和上部稀相区两个区域。在密相区高温物料与燃煤被从炉膛底部进入的高速热空气吹浮形成鼓泡运动并点燃燃煤；同时在密相区上部还通入另一路热空气为燃煤燃烧提供助燃氧气。密相区的物料在高速气流的夹带和扬析下向上运动充满稀相区，但整个稀相区物料的分布并不均匀，其中中部的物料质量浓度低，四周的浓度高。中部粒径较小的物料被烟气携带从炉膛上部烟窗离开炉膛，经过分离器后粒径小于30μm的物料被烟气携带进入尾部烟道，粒径大于30μm的物料被送回炉膛继续循环，此路径称为外循环；而粒径较大的物料在随烟气上升过程中被炉膛中心区域的高速气流逐渐排挤向炉膛四周，动能逐渐衰减后紧贴炉壁形成厚度0.1—0.2m的物料层向下运动重新落入密相区，此物料运动路径称为内循环。

与传统煤粉炉相比，循环流化床锅炉炉内的热量交换要更复杂，不但有辐射传热、对流传热，还有高温物料贴壁运动时物料与换热管之间的导热传热。相关研究表明，在循环流化床中，气相传热分量仅占总传热系数的10％-20％，固体颗粒相传热分量是主要的，占传热系数的80％-90％，因而稀相区的物料质量浓度对炉内传热系数有着较大的影响，炉内换热系数与物料质量浓度的平方根成正比，物料质量浓度越大，越有利于强化换热。

研究表明，增加主床上的物料层高度、加大一次风占比、增加入炉总风量等因素都能有效提高炉内物料质量浓度，强化炉内换热。由于炉内物料的流化必须依赖吹入炉膛的高压风，提高物料质量浓度需增加风量风压，提高炉内物料质量浓度虽能强化换热提高锅炉效率，但这会导致锅炉风机的电耗快速上升。而目前都是用锅炉效率这一指标来评估循环流化床锅炉的性能，根据《电站锅炉性能试验规程》(GB/T 10184-2015)，锅炉效率的计算中并未考虑锅炉燃烧过程中所需要付出的风机电耗，强化炉内换热虽能提高锅炉效率，而风机电耗升高则会增加机组厂用电率，锅炉效率与厂用电率分属不同的机组统计指标，现场技术人员常常顾此失彼，难以二者兼顾。

同理，在对循环流化床锅炉进行运行优化时，仅依据锅炉效率的高低来优选最佳主床床压、最佳烟气含氧量、最佳一次风占比等参数，而不考虑锅炉引风机、一次风机、二次风机电机耗电量的升降，无疑是不恰当的。因为依据锅炉效率的高低来对循环流化床锅炉进行运行优化，虽然能获得较高的锅炉效率，但所付出的风机电机耗电量也很高。若能找到一种既能提高锅炉效率又能减少风机电机耗电量的锅炉运行优化方法，则能有效降低循环流化床锅炉的发电成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉运行优化方法及系统，既能提高锅炉效率又能减少风机电机耗电量，可以有效降低循环流化床锅炉的发电成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种循环流化床锅炉燃烧方法，包括：

获取循环流化床锅炉的最佳曲线集；所述最佳曲线集包括机组负荷-最佳下床压曲线、机组负荷-最佳省煤器出口烟气含氧量曲线和机组负荷-最佳一次风占比曲线；

根据所述最佳曲线集控制所述循环流化床锅炉运行。