火电厂循环流化床锅炉机组运行中的常见问题与优化处理

引言

随着能源结构的不断调整，煤电在保证电力供应中的基础地位依旧稳固。火电厂作为传统发电形式的重要组成部分，其运行效率与环保指标逐渐成为行业关注的重点。循环流化床锅炉因具备燃烧温度低、污染物排放量小等特点，逐步被广泛应用于各类机组建设中。然而，在实际运行过程中，各种技术参数的波动、燃料性质的变化等因素常常致使机组运行状态不稳定，影响发电效率，增加资源消耗。基于此，火电厂需要从运行角度梳理机组存在的问题，并结合运行实践提出合理的处理方式，以稳定机组运行状态。

一、火电厂循环流化床锅炉机组运行中的常见问题

循环流化床锅炉机组在运行过程中容易出现燃烧效率波动，其中，飞灰和底渣中的含碳量偏高是较常见的问题。燃烧状态受多种因素影响，其中燃煤性质、风量分布等都可能提高碳残留水平。含碳量偏高还会干扰后续排渣处理，增加设备负荷，降低系统整体效率。另外，燃煤粒度控制偏离设定要求也是制约锅炉稳定运行的因素之一。粒径分布不均会打破床层内部的稳定结构，出现流化异常，降低局部燃烧效率，增加系统调节频率，影响自动控制系统运行稳定性。同时，锅炉运行参数的监测状态也影响运行判断的准确性。监测系统设备老化，无法及时反映部分区域的实际状态，造成参数设定脱离实际运行，增加事故风险，长期运行过程中易引发连锁问题。

二、火电厂循环流化床锅炉机组运行的优化对策

1.降低飞灰与底渣含碳量

火电厂降低飞灰与底渣的含碳量要从燃烧系统的匹配性出发，调整影响燃料反应程度的多个运行参数。燃料入炉前，要进行粒度筛选，将其控制范围在合理区间，保持粒径分布的均匀性。其中，煤质参数也要结合实际煤种动态设定配风方案。风量配置以床层压差为调节基准，保持燃烧区氧量稳定，避免局部缺氧。床温控制要处于燃料着火温度以上但不超过结渣临界温度，一般维持在 850^∘C 左右能获得较高的燃尽率。料层厚度与空气流速间也要匹配，防止气流短路，形成局部燃烧不充分现象。

在实际运行中，火电厂可采用在线碳含量检测设备实时监控飞灰与底渣的含碳量，数据采集间隔控制在 60 秒内，测量误差控制在 ±1% 。运行人员要基于含碳量变化趋势图调整燃烧空气量，使二次风比例由当前的 200% 上调至 25% ，对应碳残留下降幅度预计达 8% ，并同步优化配风系统，让床层压力调节阈值收紧至 ±150Pa ，提高燃烧稳定性。另外，床温控制策略可升级为三段式调节模式，设定低区、中区、高区温度分别为 830% 、850C 、 870% ，提高燃料反应速率，并配合动态循环灰调节，要求颗粒平均停留时间提供至 8 秒，预计飞灰含碳量降至 4.2% ，底渣含碳量降至 6.7‰ 火电厂还要部署红外在线检测装置，实时更新入炉煤水分、灰分、挥发情况，动态联动燃烧参数设定。整个系统运行将在控制逻辑中引入含碳量趋势反馈模块，形成闭环调节，使运行调整更及时、更精准。

2.合理控制燃煤粒度分布

燃煤粒度直接影响燃烧速率、床层稳定性等核心运行参数，粒度分布合理可保持锅炉良好流化状态，促进燃料均匀燃烧。维持燃料粒度在合理区间有助于形成稳定流化状态，控制燃烧温度波动，减少碳残留与排放异常。因此，煤炭破碎可采用多级调节方式，通过调节破碎机排料间隙限制超径颗粒。筛分装置也要维持筛网开孔率与设备振幅匹配，避免堵筛与筛分不全，控制成品粒径分布集中在设计目标范围内。燃料入炉前，火电厂要借助粒度检测设备实时监控燃料颗粒情况，并配合数据分析系统动态反馈到上游设备，调整破碎与筛分节奏。粒径控制系统还要设定目标分布范围，并用中值粒径、偏差值、分布曲线斜率等指标评估当前状态。数据合格后再投料入炉，可有效减少燃烧波动。

火电厂计划设置一套由激光粒度仪与高频振动筛组成的粒度控制系统，煤炭粒径分布要实时上传至主控系统，每十分钟更新一次曲线。其中，中值粒径要稳定设定在 3.5mm ，允许偏差不超过 ±1.2mm ，粒径小于 1mm 的煤粉占比控制在 15% 以内，粒径大于 8mm 部分不超过 8% 。之后，系统要接入自动调节模块，依据粒度变化联动调整破碎机齿辊间距，动态矫正煤粉粒的分布。振动筛设备要配置双层筛网，筛孔分别设为 10mm 与 2mm ，提高筛分效率。筛分过程中产生的细粉要集中送往掺烧区，提高利用效率，其中，粗颗粒部分经循环破碎处理后重新入仓。该系统还要以图表形式展现粒度曲线，超过设定偏差时触发参数修正指令，整套粒度反馈系统响应时间不超过 90 秒，以保持炉内燃料粒度稳定性。

3.提高锅炉特征量监控系统的可靠性

火电厂提高锅炉特征量监控系统需要维持连续、准确的运行状态，支撑循环流化床锅炉的燃烧控制。火电厂提高系统可靠性可从感知层、传输层、控制层三个方面协同推进。其中，感知层要求测量装置具备抗干扰能力，对温度、压力、氧量、流量等关键参数的采集需采用冗余布点方式，避免因单点故障引发监测中断。传输环节要建立稳定数据通道，减少干扰源干扰，提高信号完整性。控制层中数据处理单元要具备滤波、校正、容错能力，对异常数据具备排查能力，不直接影响控制判断。所有监测数据都要同步至历史数据库，建立趋势模型与预警曲线，辅助运行人员识别异常状态。

火电厂计划在锅炉特征量监控方面进行系统性升级，重点放在提高参数采集的稳定性和数据处理的准确性。测量装置要全面更换为智能型传感器，每类关键参数都要布设多个监测点，数据系统需要对比多个点位的读数，自动筛除异常值后进行平均处理，从而避免个别设备故障造成误判。控制系统也要接入新一代数据处理模块，自动识别与修正所收到的信息，并在发现数据持续偏离正常范围时，主动发出提醒。所有监控数据都要实时存入数据库，要求运行人员借助系统提供的曲线图观察参数变化趋势，判断设备状态是否平稳。借助这套系统，运行人员可直观掌握锅炉状态，提高调节速度，并及时处理故障，进一步提高锅炉整体运行安全水平。

结束语：循环流化床锅炉是火电系统的核心设备，其运行状态直接影响发电效率与排放水平。机组长期稳定运行需要依赖系统结构的适应性，在面对煤质变化、负荷调整等多重影响时，提高运行能力显得更加关键。未来，循环流化床锅炉运行管理不再局限于故障响应，而是向过程优化与趋势干预延伸，使锅炉系统逐步向智能化、集约化方向转型。

参考文献：

[1]郑海超,贾婷婷,代寅辉,陈愿媛,王静.某电厂300MW 循环流化床锅炉 化学清洗的工艺优化及应用[J].清洗世界.

[2]王亚军.火电厂循环流化床锅炉机组运行优化对策思考[J].流体测量与控制,2024,5(06):46-49.

[3]王庆旋,杨秀娟,李云妹,冯巩,黄中.燃料后燃特性对带绝热分离器的循环流化床锅炉氮氧化物排放影响[J].发电技术.

作者简介：林亚军（1992.02）男，汉，山西省朔州市人，大专学历，从事电力工程锅炉本体检修维护工作。