一、循環(huán)流化床鍋爐主要參數與結構簡介

1、主要技術參數(設計)

蒸發(fā)量   　　　　　　　 75t/h

過熱蒸汽壓力  　　　　  5．29MPa

過熱蒸汽溫度  　　　　  485℃

給水溫度   　　　　　　 170℃

一次熱風溫度  　　　　  150℃

二次熱風溫度  　　　　   150℃

排煙溫度   　　　　 　   145℃

爐膛出口溫度 　　　　   920℃

2、進水管路與水循環(huán)系統(tǒng)

鍋爐給水分三路：一路至噴水減溫器；一路至水冷套；另一路直接給水與水冷套冷卻水混合后進入省煤器的混合集箱經省煤器至汽包。

爐膛四周由膜式水冷壁組成，爐頂由前后墻水冷壁管交叉斜拉而成，其上敷以磷酸鹽耐火混凝土。爐膛的截面為5190mm× 3340mm，爐膛布置水冷壁管的上標高為2350mm、下標高為8500mm。膜壁由20GΦ60×5與20．5×6扁鋼焊接而成。前后墻各64根，兩側墻各41根。爐膛兩側慣性分離器，四周也由膜式水冷壁組成，靠爐膛一側的水冷壁與爐膛共用，其余三面單獨組成三個水循環(huán)回路，兩側共6個循環(huán)回路。其側墻各41根，前后墻各18根。為了保護慣性分離器的受熱面，其側墻、后墻，中間墻均上敷磷酸鹽耐火混凝土，以防含塵氣流磨損。

3、燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)由爐膛慣性分離室旋風分離器和返料器組成。爐膛下部為密相區(qū)，最底部是布風板，一次風經布風板上的風帽均勻進入爐膛起流化作用，二次風經上、下層19個噴嘴進入爐膛稀密相區(qū)的交接處，補充稀相區(qū)燃燒所需的氧氣并擾動燃燒。含塵氣流在爐膛出口處分為左右兩股進入兩側慣性分離室，由于流速降低，轉彎調向和檔板分離，較粗的顆粒由于慣性等作用，第一次分離出來經返料器送入爐膛循環(huán)再燃，煙氣從慣性分離導向煙道分別進入與之相切的旋風分離器。被二次分離的細顆粒經返料器返回爐膛循環(huán)再燃。離開旋風分離器的煙氣，經過熱器，進入省煤器一、二次風空氣預熱器，最后引向電氣除塵通過煙囪排入大氣。

二、運行中遇到的問題及其分析

1、旋風分離器的下部圓錐體結渣。

(1)結渣原因：

①由于在旋風分離器內，處于絕熱狀態(tài)，循環(huán)物料中的細顆粒可燃物及一氧化碳，都會產生二次燃燒，造成局部超溫。再加上旋風分離器處于負壓狀態(tài)下，密封性若不是很好，也會漏入空氣使得二次燃燒加強。

②燃用多礦點的煤質，其金屬氧化物成份含量不同。當堿酸比J(J＝

在0．4一0．7范圍內，灰的熔點較低。使得在較低溫度下就易結渣。

⑧旋風筒內在氧氣不充足與碳發(fā)生反應，易產生CO等還原性氣體而這種還原性氣體能起催化作用，至使灰熔點大幅度降低，這也能使在較低溫度下結渣．

綜合多年的經驗，旋風分離器的入口溫度不宜超過960℃否則結渣的可能性很大。

(2)結渣的影響

①旋風分離器的結渣，直接影響鍋爐的安全運行。

因為在其圓錐體下部，隨時間積累，結渣越來越多，使中心通道變小，直至堵死，循環(huán)物料無法暢通，造成堵灰現(xiàn)象，被迫緊急停爐處理。

②旋風分離器內側結焦也直接婦響到分離效率。    ：

含塵氣流由筒體的側面沿切線的方向導入，氣流在圓筒部旋轉向下，進入錐體到達錐體的端點前反轉向上。清潔氣流經排氣管排出旋風分離器。由于內側結焦，壁面凹凸不平及使簡體不圓度的存在會產生一些局部小旋渦，將已濃集在旋風筒壁處的顆粒卷揚起來，影響分離效果。    ．

(3)克服旋風分離器結渣的措施   

①運行調整。合理布置風煤比，一、二次風比，加強調整維持微正壓運行，達到爐膛的燃燼率，減少進入分離器飛灰含碳量，減少在旋風分離器內產生二次燃燒，同時筒體內的CO含量也大大降低，對灰熔點降低的影響也減少。

②由于旋風分離器處于負壓工作區(qū)，其密封性能的要求很高，否則將漏入空氣不但產生二次燃燒，還會降低分離效率。

⑧返料器中的返料風對分離器的正常運行有著重要作用，若返料風太小影響正常返料、太大反竄至錐體底部、降低分離效率。

2、鍋爐出力不足

(1)鍋爐出力不足的原因

①結構設計問題

爐膛出口溫度高達980℃，這說明爐膛的吸熱份額不夠(所占比例42％，爐膛吸熱份額一般為50~60％)。煙氣從爐膛出口到旋風分離器入口的溫度為960℃(即溫度降低20℃)，慣性室所吸收份額還不到2％。由此爐膛必須增加受熱面，還有慣性分離室四周水冷壁的吸熱份額也應增加。

②分離效率低，物料循環(huán)量少

分離效率變化對爐膛床料粒度、底渣粒度、燃料停留時間、飛灰和底渣排出比例及對整個鍋爐經濟性產生影響。分離器效率提高，有更多的細顆粒被分離送回爐膛循環(huán)再燃。床料粒徑變細，爐內顆粒濃度增加。受熱面?zhèn)鳠嵯禂翟黾樱钟捎跔t內熱負荷增加可提高鍋爐蒸發(fā)量。

循環(huán)物料多，從密相區(qū)帶出的熱量多，避免了因密相區(qū)燃燒份額過大而超溫現(xiàn)象，更加有利于協(xié)調密相區(qū)與稀相區(qū)的燃料份額的調節(jié)。

⑧燃燒調節(jié)的組強

調節(jié)一、二次風配比來調節(jié)密相區(qū)燃燒份額。在循環(huán)流化床鍋爐中，二次風一般在稀相區(qū)給入，所以二次風不可參與密相區(qū)的燃燒。此時一次風的比例就是密相區(qū)燃燒份額的最大值，要調整控制密相區(qū)的燃燒份額，就采用調節(jié)一次風率的方法來達到。

燃料顆粒尺寸較小時，稀相區(qū)平均溫度增加。燃燒反應速度快，從而稀相區(qū)燃燒份額增大，密相區(qū)燃燒份額下降。反之，顆粒尺寸較大時，密相區(qū)燃燒份額增大，稀相區(qū)燃燒份額下降，此時必然要有足夠多的介質(循環(huán)物料)將熱量帶入稀相區(qū)，才能滿足負荷的需要。

在實際運行中，組織燃燒調節(jié)是非常重要的，既要保證出力，又要保證燃燒效率。

3、長期運行中，發(fā)電煤耗一直居高不下，除了設備等因素外，還與運行人員的素質有關。運行人員的操作水平，也直接影響鍋爐的經濟效益。比如風煤比不合理，一二次風比不當，都能使發(fā)電煤耗的增加。主要突出的有飛灰機械不完全燃燒的損失q4，其次為排煙損失q2。

飛灰機械不完全燃燒損失q4，在鍋爐損失中占比例最大的一項。運行中飛灰含碳量從32％到46％，即q4從8．0％到14．0％。因此降低飛灰含碳量是一種重要措施．運行方面應組織良好的燃燒方法，保證最佳調節(jié)手段，盡量采用微正壓運行，提高爐內燃燒率，以達到降低爐膛出口飛灰含碳量。另外循環(huán)物料的分離效率也直接影響q4的損失。前面所述，分離效率降低，物料大量直接排出；不能被分離循環(huán)燃燒，并影響傳熱效果。從運行中可發(fā)現(xiàn)，每次運行前期，飛灰含碳量在32—36％，而到了后期逐漸增加至40％，甚至更高。原因分析；鍋爐運行一段時間后，旋風分離器內側結渣，對分離產生擾動，降低分離效率。所以保證旋風筒內壁不結渣，

也是減少q4損失．

排煙損失q2。運行中排煙溫度一般為165℃如果降低20℃，鍋爐效率將提高百分之一。為了減少q2損失，從運行數據中，可以認為造成排煙溫度過高，主要原因是省煤器入口水溫偏高，直接影響省煤器的傳熱，省煤器的吸熱量減少了，導致排煙溫度上升。

由于長時間運行，水冷套冷卻管上的耐火材料逐漸脫落，從高溫循環(huán)物料吸熱增加，其出口水溫高達235℃，與直接給水在省煤器入口集箱混合后仍有220℃，因此，為了確保省煤器入口水溫，就必須限制水冷套出水的焓增，即可采取減少其傳熱量，上敷耐火材料，降低傳熱系數。達到降低鍋爐的排煙損失。

三、結束語   

我公司自95年2臺75t／h循環(huán)流化床鍋爐投入運行，通過不斷摸索，掌握燃燒調整規(guī)律，提高了操作水乎。但是經驗表明，運行人員的技術能力還有待于進步，鍋爐設計必須進一步完善，才能充分體現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐的實用性。

    參考資料

 《循環(huán)流化床鍋爐理論設計與運行》——中國電力出版社1998年5月   《電廠鍋爐原理》——上海電力學院1994年4月 

文章作者：德化縣德義熱電有限公司(362500) 蘇貴生　 李金椅