生物质锅炉床温高的原因分析及对策

温成坤

摘 要：广东粤电湛江生物质电厂锅炉为高温高压参数、自然循环、单炉膛、平衡通风、露天布置、钢架双排柱悬吊结构、固态排渣循环流化床锅炉。锅炉在使用使用15%建筑废料燃料后，运行时间达至60天后就会出现锅炉床温高，严重影响锅炉的安全、经济运行。

关键词：生物质;循环流化床锅炉;床温;流化

序言：广东粤电湛江生物质电厂是全世界单机容量最大的纯燃用生物质燃料的电厂，总装机容量为2×50MW。其锅炉为高温高压参数、自然循環、单炉膛、平衡通风、露天布置、钢架双排柱悬吊结构、固态排渣循环流化床锅炉。设计锅炉燃用燃料为周边地区的农林废弃物及木材加工厂的边角料、甘蔗渣、甘蔗叶等生物质燃料。锅炉使用15%建筑废料燃料后，发现锅炉运行时间两个月左右后，锅炉床温就偏高且波动较大，经常会超过设计值850℃达至920℃，严重影响锅炉安全、经济运行。下面本人根据自己的实际工作经验及对现场运行工况的了解，分析一下造成锅炉床温偏高的原因及应该采取的技术措施。

一、锅炉参数简介：

锅炉主要设计参数：

设计燃料：

锅炉燃用按树的皮、枝、叶、根和甘蔗叶、渣;木材边角料;等农林废弃物。

——设计燃料：50%甘蔗叶（12%水分）+20%树皮（25%水分）+30%其它（25%水分）;

实际燃料：

锅炉燃用按树的皮、枝、叶、根和甘蔗叶、渣;木材边角料等农林废弃物及建筑废料。

——实际燃料：35%散树皮（40%水分）+30%碎树皮（50%水分）+木尾%（20%水分）+建筑废料15%（15%水分）。

#2锅炉2020年5月17日启动运行后，开始配烧15%建筑废料，运行时间超过60天后，满负荷工况下，发现床下平均温度一般会达到830℃左右，床中、床上温度也较之前有明显提高，普遍接近840℃。床温经常超过850℃（锅炉设计要求床温低于850℃），最多升到920℃。床温超过900℃后锅炉炉膛有结焦风险，严重影响锅炉安全、经济运行。锅炉炉膛超温时主要参数：机组负荷50.4MW、一次风量 80000Nm3/h、二次风量92000Nm3/h、床压8.5KPa、沸下平均床温℃、沸中平均床温907℃、沸上平均床温918℃。

二、锅炉炉床温偏高的原因分析：

1、机组运行时间长，炉内循环物料中大颗粒物料多，近段时间进行掺烧15%建筑废料，建筑废料含铁偏多，排不出的铁质物质容易聚团影响流化，铁质物质在风帽周围聚集也会使风帽堵塞或者改变风向，致使锅炉流化变差。

2、进段时间天气较好且气温高，来料燃料整体水分较低，库存的碎树皮不多，入炉燃料品质较好，锅炉床温整体有上升趋势。

3、#2锅炉A冷渣机进口堵塞时间较长，长期只能通过B冷渣机排渣，导致A侧床料中大的物料较多，影响锅炉流化。

4、#2锅炉料仓技改后，由于一级给料机阻力较大，经过近两个月运行，料仓底部变形严重，引起一级给料机（特别是C两台一级给料机、目前螺旋片已经部分脱落）卡料严重，使用流动性较差的树皮类燃料时，频繁卡死无法正常运行，但使用流动性较好干料时，床温就容易偏高。

5、虽然一直采用置换床料改变炉内床料有效成分，但A冷渣器一周来一直无法有效疏通排渣，影响床料置换效果。

三、降低锅炉床温的措施：

1、由锅炉炉膛超温时主要参数、锅炉床温、一次风量变化及流化床锅炉床温控制理论，适当提高一次风量可以明显降低锅炉床温;将一次风量由80km3/h增加至90km3/h。

2、由锅炉炉膛超温时主要参数、床压、负荷影响程度的对比，可以看出维持稍高床压影响机组负荷的时间较短，将锅炉床压由8.5Kpa提高至9.5Kpa左右;但要密切留意冷渣机运行情况，发现堵塞及时联系处理，避免床压过高无法控制无法控制的情况出现。

3、长期单侧冷渣机运行，会导致炉内两侧物料偏差，长期不排渣侧大颗粒的物料偏多，会影响锅炉流化状况;想尽一切办法确保两侧冷渣机能够正常排渣，发现问题及早解决。

4、建筑废料，特别是含铁质多的建筑废料，入炉的铁质物质无法有效排出，会聚团及堵塞风帽，对锅炉流化影响很大。提高建筑废料验收标准，减少建筑废料中铁杂质含量;建筑废料使用比例由15%降低至5%。

5、当班值长根据锅炉实际运行给料和床温数据变化情况，床温出现升高苗头时，及时加强#2炉入炉燃料的调配，保持入炉燃料水分适中，通过合理的燃料配比，满足锅炉床温正常情况下又不影响给料机卡料，增加破碎效果较好的碎树皮使用量10%。

6、加强床温的监视（锅炉中前2床温测点反应最快），发现床温超过830℃报警时，及时调整，通知上料班适当增加湿树皮量，并适当降低机组负荷，尽量控制床温不超850℃运行。

7、加强锅炉床料置换，现筛渣机筛分出来的渣量较少，建议改造筛渣机，增加筛分量，并采购一定量的河沙，继续加大锅炉床料添加置换;每个值各向锅炉添加两铲炉渣或河沙进行床料置换。

8、#2锅炉技改检修后，二次风布置发生较大变化，经过不断摸索调整二次风上下两层风量配比，找到对锅炉床温控制最有利的二次风配比运行方式，辅助降低锅炉床温。

9、燃运分部加强恒然上配料的管理，确保树皮类湿燃料与干料按照比例充分混合均匀后才上料，配料上料不能出现不混或者混料不均匀，从而导致短时间内集中大量上流动性较好的干燃料引起床温突然升高降负荷。

结语：湛江生物质电厂通过采取以上的措施后，锅炉床温有明显的下降。现在机组满负荷运行，锅炉的床温可有效控制在820℃以下，锅炉安全性明显提高，且连续运行时间也在增加，这说明我们采取的措施是有效可行的。

参考文献：

[1] 杨勇平、董长青、张俊姣. 《生物质发电技术》.北京：中国水利水电出版社，2007

[2] 中国电力科学研究生物质能研究室.《生物质能及其发电技术》.中国电力出版社; 2008

[3]江淑琴.生物质燃料的燃烧与热解特性[J].太阳能学报. 1995（1）：40-48.

[4]刘焕彩.流化床锅炉原理与设计[M.].武汉.华中理工大学出版社，1988.

（广东粤电湛江生物质发电有限公司）