文章摘要：重點(diǎn)分析了220t/h循環(huán)流化床運(yùn)行中存問(wèn)題，并提出了解決辦法。

1. 前言

循環(huán)流化床鍋爐具有高效、低污染、低成本等特點(diǎn)。循環(huán)流化床燃燒是介于層燃和室燃之間一種燃燒技術(shù)，是采用流態(tài)化燃燒，具有很多優(yōu)點(diǎn)：

⑴ 燃料適用性廣;

⑵ 燃燒效率高;

⑶ 燃燒強(qiáng)度大，溫度分布均勻;

⑷ 采用低溫分級(jí)燃燒，高效脫硫、煙氣SO2和NOX排放量少;

⑸負(fù)荷調(diào)節(jié)比例大;

⑹ 灰渣綜合利用性能好。

正是這些優(yōu)點(diǎn)，近10年來(lái)我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐到了迅速發(fā)展?？v觀(guān)我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行情況，故障率高、運(yùn)行周期短問(wèn)題已成為普遍現(xiàn)象。主要表現(xiàn)給煤系統(tǒng)故障、排渣故障、風(fēng)室漏料等。下面結(jié)合霍煤鴻駿鋁電公司電廠(chǎng)兩臺(tái)武漢鍋爐廠(chǎng)生產(chǎn)220t/h循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行情況，分析一下循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中常見(jiàn)問(wèn)題，并找出解決辦法。

2. 設(shè)備概況

霍煤鴻駿鋁電公司電廠(chǎng)1、2號(hào)爐是武漢鍋爐廠(chǎng)生產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐。系高壓、單爐膛、平衡通風(fēng)、自然循環(huán)汽包爐、膜式水冷壁、采用汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離室內(nèi)布置。鍋爐主要由四部分組成：燃燒室、高溫旋風(fēng)分離器、返料密封裝置和尾部對(duì)流煙道。燃燒室位于鍋爐前部，底部為后墻水冷壁彎制水冷布風(fēng)板和風(fēng)室。燃燒室后有兩個(gè)平行布置內(nèi)徑5米高溫旋風(fēng)分離器。 密封返料裝置位于旋風(fēng)分離器下，與燃燒室和旋風(fēng)分離器相連接。燃燒室、旋風(fēng)分離器、和密封返料裝置構(gòu)成了粒子循環(huán)回路。尾部對(duì)流煙道再鍋爐后部，煙道上部四周及頂棚由包墻組成，其內(nèi)煙氣流程依次布置有三級(jí)過(guò)熱器和一級(jí)過(guò)熱器，下部煙道內(nèi)依次布置有省煤器和臥式空氣預(yù)熱器，一二次風(fēng)分開(kāi)布置。鍋內(nèi)采用單段蒸發(fā)系統(tǒng)，下降管采用集中與分散結(jié)合供水方式。過(guò)熱蒸汽溫度采用兩級(jí)噴水減溫調(diào)節(jié)。鍋爐采用床下點(diǎn)火，水冷風(fēng)室下布置兩臺(tái)啟動(dòng)燃燒器。每個(gè)燃燒室裝有一只簡(jiǎn)單機(jī)械霧化油槍。點(diǎn)火風(fēng)引自一次風(fēng)出口。點(diǎn)火時(shí)將一次風(fēng)加熱到900℃左右，耐火保溫層厚度為200mm。爐排渣采用滾筒冷渣器，由鏈斗式輸送機(jī)送入渣倉(cāng)。冷渣器布置啟動(dòng)燃燒器下面，并列布置三臺(tái)。為保證尾部受熱面良好傳熱效果過(guò)熱器省煤器空氣預(yù)熱器處布置蒸汽吹灰器。鍋爐配有一次風(fēng)機(jī)一臺(tái)、二次風(fēng)機(jī)一臺(tái)、引風(fēng)機(jī)兩臺(tái)、高壓流化風(fēng)機(jī)兩臺(tái)。2號(hào)爐于2005年2月17日72小時(shí)試運(yùn)行投入生產(chǎn)，1號(hào)爐于2005年8月13日72小時(shí)試運(yùn)行生產(chǎn)。

3.存問(wèn)題及分析

3.1燃燒器設(shè)計(jì)不合理、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。

鍋爐采用床下點(diǎn)火方式，共布置2只油槍。每只出力900kg/h,可帶12%BMCR負(fù)荷。燃燒器混合風(fēng)按圓周方向分兩級(jí)送入，每級(jí)16個(gè)風(fēng)口，與煙氣發(fā)生器軸線(xiàn)夾角60°送入。16個(gè)風(fēng)口風(fēng)量不均勻，造成火焰偏斜。將燃燒器配風(fēng)器燒損。為避免燒壞配風(fēng)器，被迫將油槍出力降低為500kg/h。但啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)11小時(shí)。浪費(fèi)了大量燃油。采取措施：(1)采用薄料層啟動(dòng)。鍋爐正常運(yùn)行料層厚度保持600～800mm。鍋爐啟動(dòng)時(shí)料層加到500mm。(2)采用微流化啟動(dòng)方式。冷態(tài)試驗(yàn)最低臨界流化風(fēng)量為100000m3/h，顯然較同容量等級(jí)循環(huán)流化床鍋爐臨界流化風(fēng)量偏大。為減少熱量損失，啟動(dòng)時(shí)采用80000m3/h流化風(fēng)量，床溫升高逐漸加大風(fēng)量直至大于臨界流化風(fēng)量。(3)提前投煤燃燒?；裘壶欜E鋁電公司電廠(chǎng)燃用是霍林河露天礦褐煤。褐煤燃點(diǎn)250℃～450之間，不必等到床溫達(dá)到600℃時(shí)投煤。實(shí)踐證明平均床溫達(dá)到280℃就可以投煤燃燒。床溫達(dá)到600℃時(shí)就可以斷油穩(wěn)定燃燒。這樣極大減少了燃油量。燃用高著火溫度燃料電廠(chǎng)，鍋爐啟動(dòng)階段可以用褐煤做為引子煤，提高床溫。床溫達(dá)到設(shè)計(jì)煤種投煤溫度，再燃用設(shè)計(jì)煤種。采用褐煤做為引子煤是循環(huán)流化床鍋爐節(jié)油技術(shù)措施方面非常有前途方式。采用減小油槍出力、薄料層、微流化、提前投煤等手段達(dá)到機(jī)組快速、穩(wěn)定啟動(dòng)，并減少了啟動(dòng)燃油消耗量。

3.2煤倉(cāng)棚煤?jiǎn)栴}。

(1)原因分析。煤倉(cāng)棚煤、搭橋是循環(huán)流化床鍋爐最為常見(jiàn)故障。從兩臺(tái)220t/hCFB爐運(yùn)行來(lái)看煤倉(cāng)棚煤事故率很高，最高時(shí)每班多達(dá)20余次。嚴(yán)重威脅到機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。電力部門(mén)目前設(shè)計(jì)要求,成品煤倉(cāng)容積應(yīng)能滿(mǎn)足鍋爐滿(mǎn)出力8小時(shí)以上儲(chǔ)煤量需求.成品煤堆積錐形煤倉(cāng)內(nèi)受到煤擠壓,使煤粒之間、煤粒與煤倉(cāng)壁之間產(chǎn)生摩擦力.越接近下煤口其摩擦力和擠壓力越大.下煤口約1m處煤越容易搭橋.另外一定范圍內(nèi)水份越大,煤粒間粘著力也越大.使煤流動(dòng)性惡化. 霍林河煤礦褐煤收到基水分30%,加劇煤倉(cāng)棚煤故障。下煤口越小越容易堵煤,德國(guó)要求下煤口寬度燃用煙煤時(shí)大于等于1000mm,燃用褐煤時(shí)大于等于1200mm,下煤口長(zhǎng)度則小于1200mm,煤倉(cāng)與給煤機(jī)相連接部分金屬斗加工成雙曲線(xiàn)形.國(guó)產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐煤倉(cāng)多為方體錐形，下煤口截面較小(武鍋220t/hCFB爐煤倉(cāng)下煤口為510mm×510mm)。(2)采取措施。1)煤倉(cāng)壁加裝壁式電振機(jī)，定期振打。2)煤倉(cāng)加裝液壓松動(dòng)裝置。3)定期降低煤位。采取上述措施極大緩解了棚煤故障發(fā)生。但未從根本上解決問(wèn)題。設(shè)計(jì)院應(yīng)充分考慮煤倉(cāng)棚煤?jiǎn)栴}，將下煤口設(shè)計(jì)成雙曲線(xiàn)型。并考慮煤倉(cāng)內(nèi)壁加裝聚乙烯塑料板等方法防止粘煤。

3.3給煤系統(tǒng)

(1)給煤機(jī)燒損?；裘壶欜E鋁電公司電220t/hCFB鍋爐給煤機(jī)為耐壓稱(chēng)重式密封皮帶給煤機(jī)。這種給煤機(jī)較螺旋給煤機(jī)和埋刮板給煤機(jī)可靠性高.但應(yīng)注意給煤口不宜正壓,否則高溫?zé)煔夥锤Z可能燒壞皮帶.機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)有兩臺(tái)給煤機(jī)因水冷屏爆破和煤斗漏眼燒損。應(yīng)對(duì)措施：1)落煤管加裝快關(guān)閥。給煤機(jī)出口雖已設(shè)計(jì)了電動(dòng)閥,但增加給煤機(jī)安全性可落煤管加裝氣動(dòng)快速啟閉閥,此閥與給煤機(jī)溫度聯(lián)鎖.當(dāng)給煤機(jī)超溫時(shí)此閥快速關(guān)閉,并聯(lián)跳給煤機(jī).2)設(shè)置播煤增壓風(fēng)機(jī)。

(2)給煤機(jī)超溫。機(jī)組調(diào)試期間出現(xiàn)了給煤機(jī)超溫現(xiàn)象.空氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)加熱方式采用是熱風(fēng)再循環(huán).再循環(huán)門(mén)不嚴(yán)勢(shì)必造成一次風(fēng)機(jī)出口溫度過(guò)高. 給煤機(jī)密封風(fēng)接于一次風(fēng)機(jī)出口造成給煤機(jī)超溫.被迫將熱風(fēng)再循環(huán)管路堵死.采用稱(chēng)重密封皮帶式給煤機(jī)鍋爐，空氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)加熱方式不應(yīng)采用熱風(fēng)再循環(huán)加熱。 (3)給煤機(jī)與進(jìn)、出口電動(dòng)閘板門(mén)DCS系統(tǒng)聯(lián)鎖啟動(dòng)，沒(méi)有分部啟動(dòng)功能。停止給煤機(jī)時(shí)為防止煤給煤皮帶自燃必須將給煤皮帶上煤拉空.這時(shí)操作就必須到就分步操作，非常不便。

3.4風(fēng)室漏床料。2800×8800mm矩形水冷布風(fēng)板布置有855個(gè)大直徑鐘罩式風(fēng)帽，間距S1=S2=160mm,每個(gè)風(fēng)帽由連接管和風(fēng)帽頭兩部分組成，風(fēng)帽采用四周側(cè)向開(kāi)孔，孔徑Φ15.5mm。風(fēng)帽直接放底座上，未采用任何連接。運(yùn)行中因風(fēng)帽被風(fēng)吹翻，風(fēng)室漏入大量床料被迫停爐多次。后采取風(fēng)帽與底座點(diǎn)焊，運(yùn)行情況大為好轉(zhuǎn)。制造廠(chǎng)如采用風(fēng)帽與底座羅紋連接不會(huì)發(fā)生風(fēng)帽被一次風(fēng)吹翻現(xiàn)象。

3.5布風(fēng)板布風(fēng)嚴(yán)重不均。布風(fēng)板阻力過(guò)小(數(shù)據(jù)見(jiàn)下表)，減弱了風(fēng)室均壓穩(wěn)流作用。流化風(fēng)量50000Nm3/h時(shí)，中部已完全流化，但前后墻基本處于靜止?fàn)顟B(tài)。這樣就必須用較大流化風(fēng)量(100000m3/h)保證床料正常流化。較高流化風(fēng)量帶來(lái)后果有如下：一.低負(fù)荷運(yùn)行比較困難只能帶到30%B-ECR.此時(shí)床溫已降至650℃.二.鍋爐啟動(dòng)時(shí)風(fēng)量大熱量損失較多,啟動(dòng)速度慢.三.受熱面磨損加劇。四.風(fēng)機(jī)電耗增加。改造風(fēng)帽還沒(méi)有更好方法。

1號(hào)爐布風(fēng)板空床阻力試驗(yàn)

工況項(xiàng)目 工況一 工況二 工況三 工況四 工況五 工況六 工況七

風(fēng)室壓力(左/右) KPa 0.21/0.22 0.61/0.62 1.0/0.98 1.16/1.16 1.4/1.7 1.75/1.75 2.79/2.79 料層下部壓力KPa 0.19 0.25 0.28 0.24 0.14 0.22 0.22

流化風(fēng)量m3/h 66500 84500 104300 114200 126300 137500 168300 2號(hào)爐布風(fēng)板空床阻力試驗(yàn)

工況 項(xiàng)目 工況一 工況二 工況三 工況四 工況五 工況六 工況七 流化風(fēng)量m3/h 63790 82567 98108 121164 142503 158576 181903 風(fēng)室壓力 0.42 0.76 1.04 1.7 2.34 2.93 3.88 爐床料層差壓 0 0 0 0 0 0 0 3.6測(cè)點(diǎn)問(wèn)題

熱電偶溫度計(jì)價(jià)格昂貴，密相區(qū)測(cè)點(diǎn)往往插入深度不夠。這就造成了溫度讀數(shù)偏離真實(shí)值。給運(yùn)行人員操作判斷帶來(lái)一定影響。這就要求測(cè)點(diǎn)必須插入爐膛100～150mm長(zhǎng)度，考慮到磨損?？蓽囟壬霞友b防磨套管，既不影響傳熱又解決了溫度計(jì)磨損問(wèn)題。正壓區(qū)壓力測(cè)點(diǎn)經(jīng)常堵死，除采用防堵吹氣裝置外還必須定期吹掃。

3.7大型循環(huán)流化床鍋爐一般都設(shè)有加料系統(tǒng).一是用來(lái)啟爐鋪設(shè)底料以減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度,二是灰倉(cāng)儲(chǔ)備灰渣可用緊急情況(風(fēng)室漏料、煤質(zhì)變化料層減薄等).褐煤有易破碎特點(diǎn)燃燒后爐渣都6mm以下，基本不用篩選細(xì)顆粒就可以做為鍋爐啟動(dòng)床料。渣倉(cāng)下部可直接一條管路至爐膛氣力輸送床料更為節(jié)省人力、物力。