循环流化床锅炉旋风分离器内发生二次燃烧的原因是什么?

循环流化床锅炉（CFB）是一种高效的燃煤发电设备，广泛应用于现代工业和能源领域。在CFB锅炉的运行过程中，旋风分离器是一个重要的组成部分，它负责将燃烧后的烟气中的固体颗粒物进行分离，以保护后续设备的正常运行。然而，在某些情况下，旋风分离器内可能会发生二次燃烧现象，这不仅会影响锅炉的燃烧效率，还可能对环境和设备造成损害。下面将分析循环流化床锅炉旋风分离器内发生二次燃烧的原因：

1. 一次风量过大

- 物料流化状态变化：在循环流化床锅炉中，物料的流化形式基本上处于湍流流化状态，而在炉膛中上部，即稀相区才逐步过渡到快速流化状态。当一次风量过大时，会将未完全燃烧的煤颗粒和渣扬入旋风分离器内，导致这些颗粒在旋风分离器内再次燃烧。

- 二次燃烧的影响：二次燃烧会使烟道内烟气温度和锅炉排烟温度急剧升高，烟道负压和炉膛负压剧烈波动甚至变为正压，烟囱冒黑烟或火星。这种状况不仅影响锅炉的正常运行，还可能对周围环境造成污染。

2. 燃煤颗粒超标

- 颗粒尺寸控制：燃煤颗粒的大小直接影响其燃烧效果。如果燃煤颗粒超过规定值，它们在进入旋风分离器后可能会因高温而发生二次燃烧。

- 颗粒超标的后果：颗粒超标不仅会导致二次燃烧，还可能降低锅炉的热效率，增加燃料消耗，从而影响整体经济效益。

3. 燃煤挥发分低

- 挥发分的作用：燃煤的挥发分是指煤在加热过程中能够释放出的水分和气体。挥发分低意味着煤的燃烧速度较慢，容易形成局部高温区域，从而导致二次燃烧的发生。

- 挥发分低的影响：挥发分低的煤在旋风分离器内燃烧时，由于缺乏足够的氧气和热量，难以完全燃烧，容易发生二次燃烧。

4. 氧量不足

- 氧量的重要性：氧量是影响燃烧的重要因素之一。在循环流化床锅炉中，炉膛内的氧量应保持在一个合适的范围内，以保证燃烧过程的顺利进行。

- 氧量不足的后果：如果氧量不足，煤颗粒在旋风分离器内燃烧时得不到充足的氧气，容易导致二次燃烧的发生。

5. 床温过低

- 床温的作用：床温是影响燃烧效率的关键因素之一。在循环流化床锅炉中，床温的控制对于保证燃烧的稳定性和效率至关重要。

- 床温过低的影响：床温过低会导致煤颗粒燃烧不充分，容易形成局部高温区域，从而引发二次燃烧。

6. 辅助设备异常

- 辅助设备的重要性：循环流化床锅炉的正常运行依赖于一系列辅助设备的正常运作。这些设备包括排渣装置、给煤系统等。

- 辅助设备异常的后果：如果辅助设备出现异常，如损坏或故障，将直接影响锅炉的燃烧工况，可能导致二次燃烧的发生。

7. 操作不当

- 操作参数的控制：在循环流化床锅炉的操作过程中，需要严格控制各种操作参数，如一次风量、二次风量、给煤量等。

- 操作不当的影响：如果操作不当，如一次风量设置过大或给煤量不足，都可能导致煤颗粒在旋风分离器内燃烧，引发二次燃烧。

8. 设计缺陷

- 设计合理性：循环流化床锅炉的设计需要考虑多种因素，包括物料的流化状态、氧量的供应、床温的控制等。

- 设计缺陷的后果：如果设计存在缺陷，如旋风分离器的尺寸不合适或结构不合理，都可能导致二次燃烧的发生。

此外，在了解以上内容后，以下还有一些其他建议：

- 定期检查和维护旋风分离器及其相关设备，确保其正常运行。

- 优化一次风量和二次风量的配比，以适应不同工况下的需求。

- 加强对燃煤颗粒尺寸的控制，确保其在进入旋风分离器前符合要求。

- 提高炉膛内氧量的控制精度，确保燃烧过程的稳定。

- 定期检查辅助设备的运行状态，及时排除故障。

- 在操作过程中严格遵守操作规程，避免因操作不当导致的二次燃烧。

总的来说，循环流化床锅炉旋风分离器内发生二次燃烧的原因是多方面的，涉及一次风量、燃煤颗粒、氧量、床温等多个因素。为了预防和解决这一问题，需要从多个角度出发，采取相应的措施。通过合理的设计和操作，以及定期的设备维护和检查，可以有效地减少二次燃烧的发生，保障CFB锅炉的安全稳定运行。