內(nèi)容摘要：燃燒調(diào)整試驗(yàn)是決定一臺鍋爐是否能夠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作，也是鍋爐運(yùn)行的一項(xiàng)長期工作。只有不斷通過調(diào)整優(yōu)化運(yùn)行方式，才能提高鍋爐燃燒效率。本文章主要結(jié)合現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，對中溫分離循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：中溫分離  燃燒調(diào)整  試驗(yàn)

前言

    福建金業(yè)（永定）火電有限公司一臺130噸中溫分離循環(huán)流化床鍋爐，是東方鍋爐廠針對福建省龍巖無煙煤揮發(fā)分低、含碳量高、著火點(diǎn)高及成灰特性的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。該鍋爐于2004年12月全面安裝完成進(jìn)入72小時(shí)試運(yùn)行，于2005年1月10日通過了72小時(shí)試運(yùn)行，并正式移交生產(chǎn)投入商業(yè)運(yùn)營。

    經(jīng)過兩年多的運(yùn)行實(shí)踐證明，該鍋爐運(yùn)行狀況良好，已經(jīng)連續(xù)實(shí)現(xiàn)4個(gè)百日運(yùn)行周期，且每個(gè)百日運(yùn)行周期都是計(jì)劃停爐檢修，到目前為止還沒有因設(shè)備問題造成的非計(jì)劃停運(yùn)。各運(yùn)行參數(shù)基本上能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，對比煤粉爐充分體現(xiàn)了循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)。雖然，在調(diào)試期間跟大部分循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行初期一樣，總是碰到這樣或那樣的問題，不是很順利，其實(shí)總結(jié)起來大概主要也就三點(diǎn)：一是設(shè)計(jì)或安裝不合理；二是設(shè)備本身存在缺陷；三是運(yùn)行準(zhǔn)備不充分操作經(jīng)驗(yàn)不足。因此，只有不斷摸索改進(jìn)設(shè)備，不斷分析總結(jié)運(yùn)行操作經(jīng)驗(yàn)，才能盡快過渡到正常運(yùn)行。

    回顧過去，其實(shí)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行調(diào)整是比較簡單的，但要調(diào)整好，怎樣調(diào)整才能達(dá)到最安全、最經(jīng)濟(jì)和最穩(wěn)定的工況卻不是十分容易。安全和經(jīng)濟(jì)有時(shí)是有矛盾的，有時(shí)注重了經(jīng)濟(jì)影響了安全，而有時(shí)保證了安全又影響了經(jīng)濟(jì)。因此，運(yùn)行人員的職責(zé)和中心任務(wù)，就是怎樣做到精心調(diào)整和處理好這一對矛盾，就是在確保安全的情況下鍋爐在最經(jīng)濟(jì)的工況下運(yùn)行，讓煤中的可燃元素在爐內(nèi)的燃燒反應(yīng)過程中與空氣中的氧元素有一個(gè)最佳的混合和配比，使其最充分地燃燒，就是根據(jù)蒸汽壓力、溫度、負(fù)荷、爐內(nèi)溫度、煤質(zhì)情況、循環(huán)物料濃度、料層差壓和循環(huán)返料灰量等工況調(diào)整好一、二次風(fēng)比例和送、引風(fēng)量。下面主要結(jié)合一些調(diào)整試驗(yàn)和本人兩年多來的運(yùn)行調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，對中溫分離循環(huán)流化床鍋爐燃燒調(diào)整的一些粗淺看法。

1.鍋爐簡介

1.1鍋爐概況：本鍋爐為單汽包自然循環(huán)、半塔式布置、中溫旋風(fēng)分離、全鋼結(jié)構(gòu)爐架的低循環(huán)倍率流化床鍋爐。爐膛采用全懸吊結(jié)構(gòu)，其四壁由膜式水冷壁組成，沿空氣煙氣流向依次布置有水冷等壓風(fēng)室、布風(fēng)板、爐膛密相區(qū)稀相區(qū)、水冷管束、高低溫過熱器、煙氣轉(zhuǎn)向室及布置在尾部豎井中的省煤器和鋼管臥式空氣預(yù)熱器，爐膛和尾部豎井中之間通過兩個(gè)并聯(lián)布置的旋風(fēng)分離器相連通，分離器下部接回料裝置，分離器及回料裝置均支承在鋼結(jié)構(gòu)架上。

1.2設(shè)備簡要基本特性

制造廠家：東方鍋爐廠

制造年月：2003年5月

投產(chǎn)年月：2004年12月

鍋爐型號：DG130/3.82-12

鍋爐型式：半塔式中溫分離低倍率循環(huán)流化床鍋爐

1.3鍋爐設(shè)計(jì)主要參數(shù)

1.4燃煤特性

3.鍋爐燃燒調(diào)整

3.1燃燒風(fēng)量調(diào)整

    流化床鍋爐運(yùn)行參數(shù)的控制，是通過改變?nèi)剂虾惋L(fēng)量來完成的。鍋爐具有大量的循環(huán)物料量，并且不同粒度的物料在爐內(nèi)具有不同的分布特性，因此，可通過改變?nèi)剂狭?、風(fēng)量以及風(fēng)量的分配等來改變爐內(nèi)各區(qū)域的溫度、灰濃度等，進(jìn)而達(dá)到控制鍋爐運(yùn)行參數(shù)的目的。

    我們通常用一次風(fēng)控制床溫和維持合適的流化速度，同時(shí)，由于煤質(zhì)揮發(fā)分低、含碳量高、且粒度偏大，造成密相區(qū)燃燒份額過大，一次風(fēng)還提供燃料燃燒所需的很大一部分氧量。實(shí)驗(yàn)證明，一次風(fēng)量偏少，相同負(fù)荷煤量要增加，燃燒效率明顯下降，嚴(yán)重時(shí)影響帶負(fù)荷的能力。因此，我們一次風(fēng)所占的比例一般取上限60~65%左右。而二次風(fēng)則主要用于控制燃燒過?？諝庀禂?shù)和加強(qiáng)稀相區(qū)的擾動(dòng)，使空氣和可燃物充分混合創(chuàng)造有利的燃燒條件。由于我們是中溫分離的鍋爐，爐膛溫度隨著爐膛高度的升高而較明顯降低，過大的二次風(fēng)量會(huì)進(jìn)一步降低爐膛溫度。因此，我們二次風(fēng)所占的比例一般在35~40%左右，主要以煙氣含氧量作為二次風(fēng)量控制為主要依據(jù)。對二次風(fēng)的要求主要是盡量提高風(fēng)壓，加強(qiáng)二次風(fēng)對爐膛的穿透能力和對物料的擾動(dòng)能力，有利于提高燃燒效率。

3.2床溫的控制

    床溫是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行控制中一個(gè)十分重要的參數(shù)，它是通過均勻布置在布風(fēng)板上的多個(gè)熱電偶測量反映的。在鍋爐正常運(yùn)行、負(fù)荷、燃料穩(wěn)定情況下，床溫應(yīng)該相對穩(wěn)定、分布均勻，床溫的變化主要與鍋爐負(fù)荷、燃料特性（熱值、水分、灰分、粒度）、返料量大小、一次風(fēng)量及風(fēng)量分配等因素有關(guān)。

    在未對鍋爐風(fēng)煤量進(jìn)行調(diào)整的情況下，如果床溫有非正常的變化，運(yùn)行人員應(yīng)予以重視，首先可從一次風(fēng)量、給煤量、煤質(zhì)特性有無變化，中溫分離循環(huán)流化床鍋爐還應(yīng)特別注意返料是否發(fā)生沖灰或不返料的現(xiàn)象，通過這幾方面查找原因，然后根據(jù)造成床溫波動(dòng)的原因及時(shí)調(diào)整使床溫控制在合適的范圍內(nèi)。如果運(yùn)行中出現(xiàn)了局部的高床溫區(qū)，隨后又轉(zhuǎn)為低床溫區(qū)的現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象已確認(rèn)不是由于測量儀表故障或一次風(fēng)量不足造成的，同時(shí)到就地觀火鏡觀察確認(rèn)爐內(nèi)出現(xiàn)大量白亮的流星或固定火苗，那么很大可能是床內(nèi)出現(xiàn)了結(jié)焦，加大流化風(fēng)量無法消除時(shí)，應(yīng)立即停爐處理，否則會(huì)造成更嚴(yán)重的后果。中溫分離循環(huán)流化床鍋爐出現(xiàn)整體床溫猛降，汽溫、汽壓反而猛升的現(xiàn)象，一般都是發(fā)生返料器大量沖灰。應(yīng)迅速調(diào)整返料風(fēng)壓，控制返料量，否則大量失控的返料沖入爐膛會(huì)造成床溫下降或超溫結(jié)焦，這一點(diǎn)應(yīng)特別重視。

    因此，對床溫的控制應(yīng)有預(yù)見性，針對實(shí)際情況及時(shí)采取措施處理。同時(shí)，應(yīng)通過一些調(diào)整試驗(yàn)，在掌握如：燃料特性、燃煤粒度、燃料燃燒、返料特性、灰渣結(jié)焦特性和排放控制等一些規(guī)律后控制不同的運(yùn)行床溫。隨著運(yùn)行人員對風(fēng)、煤量變化引起的鍋爐運(yùn)行參數(shù)的響應(yīng)特性的掌握和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，可逐步總結(jié)出較好的運(yùn)行操作方式，將床溫調(diào)整到合理的值。

3.3床層厚度的控制

    循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)行應(yīng)控制一個(gè)比較合理的床層厚度，具體應(yīng)根據(jù)每臺鍋爐的特性來定，一般應(yīng)控制在600mm~900mm范圍內(nèi)，過薄燃燒穩(wěn)定性差，抗外擾能力低。過厚風(fēng)機(jī)電耗大，且易造成流化不良。因此，應(yīng)不斷通過運(yùn)行分析總結(jié)找出一個(gè)既安全又經(jīng)濟(jì)的床層厚度。中溫分離循環(huán)流化床鍋爐，由于返料溫度低，一般應(yīng)采用較厚的床層運(yùn)行，目的是為了減弱返料對床溫的沖擊。

3.4返料器運(yùn)行的控制

    返料系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐一個(gè)非常重要的組成部分，它將煙氣攜帶的大量物料分離下來并返送回爐膛形成循環(huán)燃燒。返料系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，直接影響鍋爐的燃燒、傳熱、運(yùn)行穩(wěn)定及鍋爐的熱效率。目前，我廠返料系統(tǒng)主要存在單側(cè)返料不暢、料位太高不可控，停爐時(shí)檢查經(jīng)常發(fā)現(xiàn)返料器內(nèi)有板結(jié)成塊的物料，特別是不正常側(cè)。但由于中溫分離鍋爐返料溫度低500℃左右，對床溫影響大，如調(diào)整不當(dāng)極易造成大量沖灰，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生熄火或超溫結(jié)焦的事故。因此，在運(yùn)行中如返料相對穩(wěn)定不要大幅度調(diào)整，調(diào)整試驗(yàn)一般應(yīng)安排在點(diǎn)火初期進(jìn)行，具體方法有幾種：

① 返料風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)及充氣風(fēng)的配比調(diào)整。

② 點(diǎn)火就啟動(dòng)J閥風(fēng)機(jī)投返料。

③ 點(diǎn)火投煤后再投返料。

④ 點(diǎn)火過程中放空返料，帶負(fù)荷后再逐步投返料。

⑤ 強(qiáng)制全部返料，負(fù)荷70%左右，床溫逐步緩慢降低時(shí)，再調(diào)整返料量。

⑥ 充氣風(fēng)全關(guān)，開大返料風(fēng)、松動(dòng)風(fēng)，盡量提高返料風(fēng)壓運(yùn)行。

    總之，對返料器的調(diào)整，應(yīng)針對每臺鍋爐的特性，通過不同的調(diào)整試驗(yàn)，找出一個(gè)比較合理的運(yùn)行方式，對鍋爐正常運(yùn)行和提高燃燒效率是非常重要的。

4.鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果及分析

4.1通過對鍋爐燃燒調(diào)整試驗(yàn)，進(jìn)一步掌握鍋爐的運(yùn)行狀況。鍋爐運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化是以運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性為目標(biāo)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和測試結(jié)果逐步優(yōu)化各運(yùn)行參數(shù)并最終確定下來，分析比較測試結(jié)果，最后確定出較佳的運(yùn)行控制參數(shù)，保證鍋爐經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。

4.2試驗(yàn)工況

    工況一：上、下排二次風(fēng)風(fēng)量相同。

    工況二：上、下排二次風(fēng)風(fēng)量上小下大，大約為4：6。

    工況三：上、下排二次風(fēng)風(fēng)量上大下小，大約為6：4。

    工況四：上、下排二次風(fēng)風(fēng)量相同，床壓升高至~4KPa左右。

    整個(gè)試驗(yàn)過程維持負(fù)荷穩(wěn)定，其他運(yùn)行參數(shù)基本不變，通過對這幾個(gè)工況的比較分析，在工況一的狀態(tài)下鍋爐效率為81.21%，工況二為78.72%，工況三為86.68%，工況四為79.08%，從這幾個(gè)工況對比不難看出，工況三也就是上、下排二次風(fēng)風(fēng)量上大下小，大約為6：4時(shí)鍋爐效率最好，這時(shí)爐內(nèi)風(fēng)量配比應(yīng)該是比較合理。但從試驗(yàn)過程來看，這時(shí)的床溫波動(dòng)比較頻繁，對運(yùn)行人員的調(diào)整要求比較高，工作量大。而從燃燒穩(wěn)定性的角度考慮工況一是最穩(wěn)定的，各運(yùn)行參數(shù)波動(dòng)幅度最小，最有利于安全運(yùn)行。

4.3試驗(yàn)結(jié)論及建議

① 鍋爐運(yùn)行狀況穩(wěn)定，各參數(shù)都能達(dá)到要求。

② 返料器運(yùn)行穩(wěn)定性較差，特別是#2返料器經(jīng)常會(huì)發(fā)生小沖灰現(xiàn)象，建議定期人為提前采取少量沖灰控制#1、#2返料器灰溫差。

③ 床溫盡量控制在980℃以上，但不要超過1000℃。

④ 床壓應(yīng)控制在～4KPa（風(fēng)室壓力11～12KPa之間）。

⑤上、下排二次風(fēng)配比應(yīng)采取上大下小的形式，比例可根據(jù)實(shí)際情況來定。一次風(fēng)量應(yīng)控制在65000Ｎｍ３/h左右。

⑥ 播煤風(fēng)和冷渣器用風(fēng)都略微偏大，應(yīng)適當(dāng)減少，風(fēng)壓保證就可以。

⑦ 盡量做到連續(xù)排渣，勤排少排，使床壓穩(wěn)定。

⑧ 控制入爐煤的粒度盡量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

⑨ 氧量應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，在不影響燃燒效率的情況下，應(yīng)盡量控制在下限。

⑩ 摻燒煤矸石應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整燃燒方式，應(yīng)特別注意返料器和冷渣器的運(yùn)行影響。

4.4 附表：燃燒調(diào)整各工況數(shù)據(jù)

5．結(jié)束語

    由于國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)資料上所提到的燃燒調(diào)整，一般是指高溫分離的鍋爐，而對中溫分離鍋爐的介紹很少，但不管什么類型的鍋爐，燃燒調(diào)整的目的就是在不影響鍋爐安全運(yùn)行的前提下，如何使可燃物盡快完全充分地燃燒。因此，只有在運(yùn)行過程中，通過不斷摸索、調(diào)整、試驗(yàn)、分析及總結(jié)，掌握鍋爐的特性，合理地選擇運(yùn)行方式，才能提高鍋爐燃燒效率。

參考文獻(xiàn)

[1]  金業(yè)（永定）火電有限公司130t/hCFB鍋爐調(diào)整報(bào)告

[2]  淺談循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行調(diào)整及磨損治理   趙家恩

作者簡介

李燕祥    鍋爐運(yùn)行專工     福建省金業(yè)（永定）火電有限公司（364102） 

文章作者：李燕祥 金業(yè)永定火電有限公司