循环流化床锅炉设备稳定运行问题探讨

阎新志 李治国 赵长宇

摘要：目前，大型循环流化床(简称CFB)锅炉燃烧技术的应用得到快速发展，本文结合赤峰热电厂2台440t／hCFB锅炉的投运，就设备稳定运行暴露的一些问题进行探讨，希望能对从事锅炉技术研究人员和运行人员有所启发和帮助。

关键词：CFB锅炉稳定运行问题探讨

中图分类号：TH6文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0093-01

CFB锅炉是一种高效、低污染的节能产品，大型CFB锅炉燃烧技术的应用目前得到快速发展，为提高煤炭能源的利用率、改善环境质量，世界许多国家积极发展效率更高、污染物排放更少的洁净煤发电技术。哈锅二台440t／hCFB锅炉已于2006年12月在我厂安家落户。但在稳定运行上暴露了一些问题，希望通过对大型CFB锅炉设备稳定运行探讨，提高CFB锅炉运行和维护水准，确保机组能够长周期安全稳定运行，从而促进国產化大型CFB锅炉技术的发展。

1影响大型CFB锅炉稳定运行的主要问题

目前，影响大型CFB锅炉长期稳定运行主要问题有：水冷壁的磨损问题、冷渣器的排渣问题、耐火保温材料的脱落选择、施工及烘烤、床下点火风道燃烧器的配风及保护、CFB锅炉特征量的在线测量及监视可靠性低下、给煤机的堵煤与断煤、燃煤粒径的控制及辅机问题等。

1.1锅炉受热面的磨损问题

为保证循环流化床锅炉稳定燃烧和较高的传热系数，炉膛内存有大量的床料，这些床料在炉内构成内循环和外循环。特别是大颗料较多的床料，为保证流化质量避免结焦，不得不加大一次风量，这样，势必会对密相区以上部位的水冷壁造成磨损。另外，二次风量不均也会使床料向炉膛一侧偏斜，床料会在二次风压低、刚性不够的部位产生涡流，从而冲刷水冷壁造成磨损。煤质稳定也是锅炉受热面磨损的主要原因之一。

(1)运行中采取的主要措施有锅炉点火启动前，严格进行空床阻力特性试验、临界流化风量和流化质量试验，为锅炉的稳定燃烧，防止设备烧损和床面结焦，保证锅炉安全、经济运行提供参考依据。

(2)改变煤质，赤峰厂燃用煤质为当地平局煤以及地方煤矿煤种，煤质较复杂。对锅炉燃烧及水冷壁磨损影响也相当显著。自2009年10月改用白音华地区煤炭以来，锅炉磨损问题明显好转。白音华地区煤质灰分大、含硫量小适合CFB锅炉燃用。

1.2冷渣器的排查问题

影响大型CFB锅炉长期运行的另一个主要问题是锅炉的排渣问题。炉渣的可靠排放是锅炉稳定运行的基础，也是实现CFB可控运行的标志。因此，选择合适的冷渣器并保证冷渣器的可靠、合理、稳定运行是实现顺利排渣的前提，也是锅炉排渣的下级——输渣系统稳定运行的保证。

我厂每台锅炉配备4台水冷渣器。冷却水原设计为化学软化水进行冷却，软化水经冷渣器循环后，冬季作为热网补水，夏季作为水塔补水。原设计方式夏季运行时，造成热量损失和成本浪费，现已改造为使用本机凝结水进行冷却、，软化水作为备用。

存在的问题：因为煤质差排渣量较大时，冷渣器排渣温度过高，最高达180℃，容易造成输渣机渣斗变形损坏而被迫停运，不得不事故排渣。冷渣器经常间断运行；冷渣器磨损严重；冷却水管漏泄；冷渣器无法实现连续运行，4台冷渣器不能满足运行的需要，锅炉运行受制于冷渣器，经常造成降负荷运行。

原因分析：锅炉排渣失控，没有建立冷渣器的进渣与出渣的平衡是造成上述问题的主要原因。因为冷渣器的设计是按一定的物料平衡设计的，当锅炉排渣失控(即冷渣器的进渣失控)时，大量的热渣快速进入冷渣器，而冷渣器冷却水不足以将热渣冷却到设计的排渣温度，冷渣器的冷却水不能将热渣冷却下来时，导致冷渣器需要停运进行冷却；当冷渣器进渣量较大时，大量的未燃烧煤粒会随着渣流涌入，并在冷渣器内发生可燃物的再燃现象，容易发生火灾。

采取的措施：建立冷渣器的进渣与出渣平衡，保持排渣量的稳定和可控，排渣时先将冷渣器入口阀门全开，通过控制冷渣器转速，调节排渣量；又对冷渣器进行内部改造，通过加装冷却水管，从而增加冷却水流通面积，进一步冷却渣温，使出渣温度控制在120℃以下，减少了因渣斗变形损坏而被迫停止输渣系统。

采取措施后的效果：冷渣器能够稳定可靠运行，能够实现连续排渣，排渣温度可以控制在120℃以下，3台冷渣器就可以保证锅炉满负荷运行，1台冷渣器作为备用。

1.3锅炉炉膛布风板漏渣

哈锅生产的440t／hCFB锅炉炉膛布风板均存在漏渣情况。在冷态和停用床下油枪前，炉膛布风板不漏渣，漏渣发生在锅炉带上一定负荷且床下油枪停用后，漏渣的部位在靠近后墙的回料中心附近。大量的漏渣将导致水冷风室的堵塞，并使水冷风室磨损严重，危及锅炉的正常运行。

通过初步的试验及现象分析认为，造成炉膛布风板漏渣的原因可能为：回料布置集中，局部的回料量偏大、布风板阻力偏小、风帽制造粗糙。

因为CFB锅炉大型化后，额定负荷时的循环物料量很大，如果不相应增加回料口势必造成局部回料量过大，使布风板上的局部床压过高。当布风板阻力偏小时容易随着炉膛循环量的增加而发生漏料情况。而在循环物料量较小时并不发生漏料，这与实际情况是相吻合的。因此，必须在大型CFB锅炉的设计中充分考虑回料量的均匀分布，避免造成局部回料量过大的问题。同时，应注意风帽的结构是否合理和制造加工质量是否合格。

2结语

(1)水冷壁的磨损问题比较复杂，运行中控制好一次风量的大小是防止水冷壁磨损的关键，又是防止锅炉结焦的重要参数，必须加强调整，引起足够的重视。

(2)冷渣器的运行必须要建立进渣与出渣的平衡，保持燃烧室床压的稳定与可控。配备出力足够的冷渣器，在建立了进渣与出渣的平衡后，能够实现连续排渣并稳定运行。

(3)耐火耐磨材料的选择、施工及烘烤是大型CFB锅炉所面临的重大难题，没有经验可循，必须引起足够的重视，并应尽快制定相应的标准和检验方法，以保证CFB锅炉的使用寿命。

(4)优先保证锅炉长期稳定运行的基础上，解决其它影响锅炉经济运行的问题，使大型CFB锅炉机组能够安全、稳定、经济运行。

参考文献

[1]倪明江，岑可法.循环流化床锅炉理论设计与运行

[2]阎维平，刘德昌.流化床燃烧技术

[3]刘德昌，陈汉平.循环流化床锅炉运行及事故处理