南陽(yáng)電廠循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試及運(yùn)行

孔令曉

（中電投河南電力檢修工程有限公司監(jiān)理分公司，河南 鄭州 450000）

1 循環(huán)流化床鍋爐爐型情況

鍋爐由1個(gè)膜式水冷壁爐膛、1個(gè)汽冷式旋風(fēng)分離器和1個(gè)由汽包墻包覆的尾部豎井（HRA）組成。燃燒系統(tǒng)配以風(fēng)室、布風(fēng)板、燃燒室、爐膛及給煤系統(tǒng)等；旋風(fēng)分離器配以2臺(tái)進(jìn)口的定容式閥風(fēng)機(jī)。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈯A帶著物料通過爐膛向上流動(dòng)，進(jìn)入氣冷式旋風(fēng)分離器，粗的物料經(jīng)過與旋風(fēng)分離器底部相連的閥回料器，返回位于布風(fēng)板上的爐膛密相區(qū)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)燃燒。煙風(fēng)系統(tǒng)配以2臺(tái)引風(fēng)機(jī)、1臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、1臺(tái)二次風(fēng)機(jī)、1臺(tái)點(diǎn)火增壓風(fēng)機(jī)及2臺(tái)播煤增壓風(fēng)機(jī)，采用床下點(diǎn)火方式。排渣系統(tǒng)采用在爐膛兩側(cè)各配以1臺(tái)選擇性排灰冷渣器。

鍋爐參數(shù)如下：額定蒸發(fā)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(fēng)溫度為20℃。

2 鍋爐燃燒的控制

循環(huán)流化床的燃燒控制是整個(gè)鍋爐調(diào)試的重點(diǎn)，直接決定整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行狀況。

2.1 循環(huán)流化床鍋爐燃燒理論

床下點(diǎn)火的循環(huán)流化床燃燒的原理是：利用床下預(yù)燃室內(nèi)燃油燃燒后形成的高溫?zé)釤煔鈦?lái)加熱爐膛床料，當(dāng)料達(dá)到一定溫度后，投入部分燃燒煤。當(dāng)煤點(diǎn)著后，床溫快速升高，開始大量投煤，達(dá)到升負(fù)荷條件。

2.2 底料準(zhǔn)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(chǔ)

據(jù)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)研究成果，底料顆粒度維持在0-10mm，發(fā)熱量為3200-4000 kcal/Kg，配上合適的一次風(fēng)，就能基本保證爐內(nèi)正常流化。若顆粒太粗，則直接影響爐床的流化品質(zhì)，易造成爐內(nèi)結(jié)焦。試運(yùn)發(fā)現(xiàn)，如果底料顆粒度太小，僅為0-5mm時(shí)，鍋爐啟動(dòng)初期易出現(xiàn)料層很快被吹空而影響爐床流化的現(xiàn)象。因?yàn)辄c(diǎn)火初期，由于沒有用煤來(lái)補(bǔ)充床料，而底料過細(xì)，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)細(xì)灰會(huì)被風(fēng)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(xì)，也不要過粗。經(jīng)驗(yàn)表明：如果控制好流化風(fēng)量，底料的顆?？梢栽龃蟮?-12mm，粗細(xì)料各含20%-40%，仍可保證爐內(nèi)不結(jié)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(huì)造成水冷壁、旋風(fēng)分離器的磨損面積擴(kuò)大，磨損速度加快，降低鍋爐使用壽命；二會(huì)造成爐床的流化性變差，顆粒過大加之混合雜物磨損風(fēng)帽，極易導(dǎo)致爐床局部流化不好，局部床溫升高而造成高溫結(jié)焦；三若顆粒過大，會(huì)造成一次風(fēng)機(jī)出力增加，高負(fù)荷時(shí)若爐內(nèi)排渣不及時(shí)，會(huì)造成風(fēng)機(jī)過負(fù)荷或爐內(nèi)結(jié)焦。

2.3 風(fēng)帽的檢查

該鍋爐爐床風(fēng)帽的走向是由制造廠直接確定安裝的，試運(yùn)中曾出現(xiàn)爐床結(jié)焦，在排除其它原因后，進(jìn)入爐膛反復(fù)核對(duì)風(fēng)帽走向，發(fā)現(xiàn)有幾排風(fēng)帽的走向與設(shè)計(jì)不符，還漏裝了一排風(fēng)帽，還有部分風(fēng)帽內(nèi)有積灰渣現(xiàn)象。

2.4 床溫的控制

床溫的控制主要指燃燒室密相區(qū)內(nèi)流化物的溫度控制，它直接關(guān)系到鍋爐的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

點(diǎn)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(diǎn)火風(fēng)道的熱風(fēng)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)）。投煤帶負(fù)荷后，床溫的調(diào)整、控制主要根據(jù)負(fù)荷和煤質(zhì)的變化，及時(shí)調(diào)整給煤量與配風(fēng)，并保持一定的料層厚度，使床溫維持在最佳的范內(nèi)運(yùn)行。運(yùn)行中當(dāng)發(fā)現(xiàn)床溫、汽壓有變化時(shí)，要及時(shí)按變化趨勢(shì)相應(yīng)調(diào)整給煤量。

試驗(yàn)表明：當(dāng)床溫變化時(shí)，調(diào)整一次風(fēng)量比調(diào)整給煤量效果好。

3 循環(huán)回料的控制

循環(huán)回料是循環(huán)流化床鍋爐的特色，回料量對(duì)燃燒起著重要的作用。在爐膛里，回料實(shí)際上是一種熱載體，它將燃燒室的熱量帶到爐膛上部，使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)分布均勻，通過多種方式與水冷壁、過熱器進(jìn)行換熱，有較高的換熱系數(shù)，可以保證爐床溫度的穩(wěn)定和帶滿負(fù)荷的順利實(shí)現(xiàn)。

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(huán)灰溫度，它可用來(lái)調(diào)節(jié)爐床溫度，該鍋爐采用高溫循環(huán)旋風(fēng)分離器，回料溫度較高。為防止回料溫度過高而在回料器內(nèi)結(jié)焦，應(yīng)將回料溫度控制在1000℃以下，可通過調(diào)整給煤量和閥風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，為確保閥風(fēng)量有效，每次啟動(dòng)前，要將回料器各風(fēng)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(fēng)分離器的效率有關(guān)，若分離效率高，則分離煙氣中的灰量就大，有利于鍋爐負(fù)荷的調(diào)節(jié)?？刂苹伊恐饕空{(diào)整閥風(fēng)量。投煤初期，灰量較小，可以使用小風(fēng)量，等到升負(fù)荷時(shí)，可以逐漸開大各路閥風(fēng)量。

3.3 回料層的控制

按燃燒狀況來(lái)控制回料量，還要同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)視回料料層的厚度。要保證料層的正常流化，就必須對(duì)料層厚度進(jìn)行控制。否則，料層過高，就可能造成流化不好，大量的高溫?zé)峄耶a(chǎn)生滯留，如果系統(tǒng)的觀察空、測(cè)量孔、排放孔不夠嚴(yán)密時(shí)，便有大量空氣漏入產(chǎn)生再燃，致使返料器內(nèi)結(jié)焦、堵塞，無(wú)法正常運(yùn)行。

3.4 回料的投入方式

回料器有兩種投入方式，一是點(diǎn)火初期投入；再是帶負(fù)荷時(shí)投入。前者因?yàn)榛亓掀魍度胼^早，灰溫逐步提高，床溫也逐步提高，所需熱量較多，時(shí)間較長(zhǎng)；后者因?yàn)榛亓掀骼浠彝度胼^晚，所以前期僅爐床溫度較容易提高，但在投入回料器時(shí)，因灰溫較底，則會(huì)引起床溫波動(dòng)較大。因此，建議在試運(yùn)初期最好采用前者投入方式。

4 排渣的控制

排渣是該循環(huán)流化床鍋爐調(diào)試的重點(diǎn)。料層厚度控制的好壞，直接影響風(fēng)室壓力和風(fēng)機(jī)電耗。料層過厚會(huì)使送風(fēng)量降低，保證不了流化風(fēng)速，流化質(zhì)量惡化，可能會(huì)導(dǎo)致爐膛結(jié)焦或滅火；料層太薄，雖送風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍大，但運(yùn)行不穩(wěn)定，負(fù)荷較低時(shí)風(fēng)機(jī)節(jié)流損失大。因此，在運(yùn)行中，常采用低負(fù)荷小風(fēng)量薄料層或高負(fù)荷大風(fēng)量厚料層運(yùn)行。下面就對(duì)運(yùn)行中在排渣上遇到的一些問題進(jìn)行了敘述：

4.1 排料出現(xiàn)結(jié)焦

在運(yùn)行中，如果不能保證鍋爐連續(xù)排渣，則會(huì)在兩側(cè)排料管出現(xiàn)結(jié)焦。經(jīng)分析，原因?yàn)椋河捎谑情g斷排渣，高溫?zé)嵩谂帕瞎茏鞫虝和Ａ?，而此排料管上輸渣風(fēng)管風(fēng)門不嚴(yán)，出現(xiàn)風(fēng)管漏風(fēng)，排料管就會(huì)有結(jié)焦；有時(shí)若燃料未燃燼，含碳量過高，會(huì)加速排料管結(jié)焦的出現(xiàn)。一旦結(jié)焦形成。排料管就失去排料功能，導(dǎo)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(jié)焦問題，增設(shè)了高壓風(fēng)吹送系統(tǒng)，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(shí)的原動(dòng)力。還增設(shè)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(yùn)行操作中，曾因高溫灰渣在此處停留，造成結(jié)焦，被迫停爐。

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

4.2.3 冷渣器的排渣出口絞龍?jiān)诟鼡Q排渣出口電動(dòng)閘板門為旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥后，環(huán)境污染情況大為好轉(zhuǎn)，也為連續(xù)排渣創(chuàng)造了良好條件，基本能解決排渣的順暢和環(huán)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(xù)排渣。

除此以外，正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐負(fù)荷及主蒸汽參數(shù)均可滿足設(shè)計(jì)要求，但當(dāng)燃煤變化較大，又沒有投入石灰石系統(tǒng)時(shí)，鍋爐床溫、出口煙溫、排煙溫度都出現(xiàn)不同程度的偏高，過熱器減溫水量偏大。經(jīng)分析主要是由于爐內(nèi)沒有及時(shí)補(bǔ)充床料，在缺乏適量循環(huán)物料時(shí)，爐內(nèi)物料濃度會(huì)下降，傳熱能力下降，若要維持正常鍋爐負(fù)荷，會(huì)出現(xiàn)上述的溫度偏高現(xiàn)象。

[1]劉德昌.流化床燃燒技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用.[M].北京：中國(guó)電力出版社，1999.

[2]路春美等.循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備與運(yùn)行.[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.