南陽電廠循環流化床鍋爐調試及運行

孔令曉

（中電投河南電力檢修工程有限公司監理分公司，河南 鄭州 450000）

1 循環流化床鍋爐爐型情況

鍋爐由1個膜式水冷壁爐膛、1個汽冷式旋風分離器和1個由汽包墻包覆的尾部豎井（HRA）組成。燃燒系統配以風室、布風板、燃燒室、爐膛及給煤系統等；旋風分離器配以2臺進口的定容式閥風機。燃燒產生的高溫煙氣夾帶著物料通過爐膛向上流動，進入氣冷式旋風分離器，粗的物料經過與旋風分離器底部相連的閥回料器，返回位于布風板上的爐膛密相區，實現循環燃燒。煙風系統配以2臺引風機、1臺一次風機、1臺二次風機、1臺點火增壓風機及2臺播煤增壓風機，采用床下點火方式。排渣系統采用在爐膛兩側各配以1臺選擇性排灰冷渣器。

鍋爐參數如下：額定蒸發量為120t/h；過熱蒸汽出口溫度540℃；過熱蒸汽出口壓力為9.81Mpa；給水溫度為215℃；冷風溫度為20℃。

2 鍋爐燃燒的控制

循環流化床的燃燒控制是整個鍋爐調試的重點，直接決定整個機組的運行狀況。

2.1 循環流化床鍋爐燃燒理論

床下點火的循環流化床燃燒的原理是：利用床下預燃室內燃油燃燒后形成的高溫熱煙氣來加熱爐膛床料，當料達到一定溫度后，投入部分燃燒煤。當煤點著后，床溫快速升高，開始大量投煤，達到升負荷條件。

2.2 底料準備及燃煤顆粒的控制

2.2.1 底料的良好狀況是正常流化的基礎

據國外先進經驗及國內研究成果，底料顆粒度維持在0-10mm，發熱量為3200-4000 kcal/Kg，配上合適的一次風，就能基本保證爐內正常流化。若顆粒太粗，則直接影響爐床的流化品質，易造成爐內結焦。試運發現，如果底料顆粒度太小，僅為0-5mm時，鍋爐啟動初期易出現料層很快被吹空而影響爐床流化的現象。因為點火初期，由于沒有用煤來補充床料，而底料過細，很長一段時間內細灰會被風吹走，形成料層的逐步降低，這將大大影響料層的流化。因此，底料顆粒的大小配比要適度，既不可過細，也不要過粗。經驗表明：如果控制好流化風量，底料的顆粒可以增大到0-12mm，粗細料各含20%-40%，仍可保證爐內不結焦。

2.2.2 燃煤顆粒的控制

入爐燃煤顆粒要盡可能介于0-10 mm。顆粒過大，一會造成水冷壁、旋風分離器的磨損面積擴大，磨損速度加快，降低鍋爐使用壽命；二會造成爐床的流化性變差，顆粒過大加之混合雜物磨損風帽，極易導致爐床局部流化不好，局部床溫升高而造成高溫結焦；三若顆粒過大，會造成一次風機出力增加，高負荷時若爐內排渣不及時，會造成風機過負荷或爐內結焦。

2.3 風帽的檢查

該鍋爐爐床風帽的走向是由制造廠直接確定安裝的，試運中曾出現爐床結焦，在排除其它原因后，進入爐膛反復核對風帽走向，發現有幾排風帽的走向與設計不符，還漏裝了一排風帽，還有部分風帽內有積灰渣現象。

2.4 床溫的控制

床溫的控制主要指燃燒室密相區內流化物的溫度控制，它直接關系到鍋爐的安全、穩定運行。

點火初期溫升不可過快，可將床溫控制在400-500℃、1-2h（通過控制點火風道的熱風溫度來實現）。投煤帶負荷后，床溫的調整、控制主要根據負荷和煤質的變化，及時調整給煤量與配風，并保持一定的料層厚度，使床溫維持在最佳的范內運行。運行中當發現床溫、汽壓有變化時，要及時按變化趨勢相應調整給煤量。

試驗表明：當床溫變化時，調整一次風量比調整給煤量效果好。

3 循環回料的控制

循環回料是循環流化床鍋爐的特色，回料量對燃燒起著重要的作用。在爐膛里，回料實際上是一種熱載體，它將燃燒室的熱量帶到爐膛上部，使爐內溫度場分布均勻，通過多種方式與水冷壁、過熱器進行換熱，有較高的換熱系數，可以保證爐床溫度的穩定和帶滿負荷的順利實現。

3.1 回料溫度控制

回料溫度是指通過回料器返回爐膛的循環灰溫度，它可用來調節爐床溫度，該鍋爐采用高溫循環旋風分離器，回料溫度較高。為防止回料溫度過高而在回料器內結焦，應將回料溫度控制在1000℃以下，可通過調整給煤量和閥風來實現。此外，為確保閥風量有效，每次啟動前，要將回料器各風管吹一遍，以保證管路暢通。

3.2 回料量的控制

回料量的控制主要取決于爐膛床溫和回料溫度。它直接與旋風分離器的效率有關，若分離效率高，則分離煙氣中的灰量就大，有利于鍋爐負荷的調節。控制灰量主要靠調整閥風量。投煤初期，灰量較小，可以使用小風量，等到升負荷時，可以逐漸開大各路閥風量。

3.3 回料層的控制

按燃燒狀況來控制回料量，還要同時嚴密監視回料料層的厚度。要保證料層的正常流化，就必須對料層厚度進行控制。否則，料層過高，就可能造成流化不好，大量的高溫熱灰產生滯留，如果系統的觀察空、測量孔、排放孔不夠嚴密時，便有大量空氣漏入產生再燃，致使返料器內結焦、堵塞，無法正常運行。

3.4 回料的投入方式

回料器有兩種投入方式，一是點火初期投入；再是帶負荷時投入。前者因為回料器投入較早，灰溫逐步提高，床溫也逐步提高，所需熱量較多，時間較長；后者因為回料器冷灰投入較晚，所以前期僅爐床溫度較容易提高，但在投入回料器時，因灰溫較底，則會引起床溫波動較大。因此，建議在試運初期最好采用前者投入方式。

4 排渣的控制

排渣是該循環流化床鍋爐調試的重點。料層厚度控制的好壞，直接影響風室壓力和風機電耗。料層過厚會使送風量降低，保證不了流化風速，流化質量惡化，可能會導致爐膛結焦或滅火；料層太薄，雖送風量調節范圍大，但運行不穩定，負荷較低時風機節流損失大。因此，在運行中，常采用低負荷小風量薄料層或高負荷大風量厚料層運行。下面就對運行中在排渣上遇到的一些問題進行了敘述：

4.1 排料出現結焦

在運行中，如果不能保證鍋爐連續排渣，則會在兩側排料管出現結焦。經分析，原因為：由于是間斷排渣，高溫熱渣在排料管作短暫停留，而此排料管上輸渣風管風門不嚴，出現風管漏風，排料管就會有結焦；有時若燃料未燃燼，含碳量過高，會加速排料管結焦的出現。一旦結焦形成。排料管就失去排料功能，導致鍋爐排渣不暢，最終因床料過高而被迫停爐。為解決排料管結焦問題，增設了高壓風吹送系統，即在每次排料前、后，先用高壓空氣吹掃排料管，既減少了排料管高溫灰渣的堆積，又加大了排渣時的原動力。還增設了事故打焦口。

4.2 冷渣器本身存在的問題

冷渣器本身存在的主要問題如下：

4.2.1 在運行操作中，曾因高溫灰渣在此處停留，造成結焦，被迫停爐。

4.2.2 在冷渣器內布置的水冷管束，并沒能夠提高效率，反而為排渣增設不少阻力。

4.2.3 冷渣器的排渣出口絞龍在更換排渣出口電動閘板門為旋轉調節閥后，環境污染情況大為好轉，也為連續排渣創造了良好條件，基本能解決排渣的順暢和環境污染問題。因此建議在完善冷渣器狀況的條件下，盡可能采取連續排渣。

除此以外，正常運行時，鍋爐負荷及主蒸汽參數均可滿足設計要求，但當燃煤變化較大，又沒有投入石灰石系統時，鍋爐床溫、出口煙溫、排煙溫度都出現不同程度的偏高，過熱器減溫水量偏大。經分析主要是由于爐內沒有及時補充床料，在缺乏適量循環物料時，爐內物料濃度會下降，傳熱能力下降，若要維持正常鍋爐負荷，會出現上述的溫度偏高現象。

[1]劉德昌.流化床燃燒技術的工業應用.[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2]路春美等.循環流化床鍋爐設備與運行.[M].北京：中國電力出版社，2003.