循環流化床鍋爐調試過程中的那些事，看完很有啟發！

中國聯合工程公司於2011 年承接的南美某國電廠項目，單機容量185MW，是該國最大容量的電廠項目。機組在調試過程中，遇到設計、設備、操作經驗等方面的問題，經過各參建公司的共同合作攻關，均得到較好的解決，取得了較好的工程業績。

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鍋爐結構和參數

鍋爐是上海鍋爐廠有限公司製造的SG-608/13.7 -M3301 型CFB 鍋爐，主要技術參數如表1。由汽包、水冷壁爐膛、水冷分離器、U 型返料器及尾部煙道等組成。爐膛前牆布置3 片水冷屏、4 片高溫再熱器、8 片中溫過熱器和8 片高溫過熱器。2 台分離器位於爐膛與後煙井之間；後煙井分隔成前後2 個煙道，在前煙道內布置低溫再熱器，後煙道內布置低溫過熱器和省煤器；鍋爐配置一次風機、二次風機、引風機各2 台，返料風機3 台；6 台給煤機布置在前牆下部，6 台床上油槍分別布置在爐膛側牆和後牆； 在爐膛底部布置4 台滾筒冷渣器。

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風系統的冷態調試

風系統的冷態調試是指在冷態情況下對風系統及各輔機進行全面的動態檢查， 檢驗系統及風機整體運行情況，鑒定風機及煙風擋板的調節特性；通過風量標定，核定二次風機和一次風機風量測量裝置的校正係數；通過布風板均勻性試驗、阻力特性試驗、料層阻力特性試驗，檢查布風的均勻性，為鍋爐的啟動運行及熱態燃燒調整提供依據。

2.1 一、二次總風量的標定

二次風左、右側風道上的流量表位號是10HLA23CF101和10HLA24CF101，測量時，引風機、一次、二次和返料風機各2台運行，測定二次風機擋板開度在50%和70% 2 種工況， 在流量計安裝位置的風道截面上測量7 個點的風速值，取所有測量數據的平均風速值， 與DCS 上顯示的數值進行對比，求出平均修正係數（如表2）。

一次風道分為4 路支管， 流量表分別是10HLA04CF101、10HLA04CF102、10HLA04CF103、10HLA04CF104，測定2台一次風機擋板開度在18%和36% 2種工況，在每台流量計安裝位置的風道截面上測量5 個點的風速，取所有測量數據的平均值，與DCS 上顯示的數值進行對比，求出風量修正係數（如表3）。

這些風量修正係數將輸入到DCS 系統中對應測量表的計算公式。

2.2 爐膛布風板阻力試驗

爐膛布風裝置由水冷風室和箭型風帽的布風板構成（如圖1）。

布風板空板阻力試驗是指無床料條件下進行的阻力試驗，可以測出布風板初始的阻力。料層阻力試驗在800mm、950mm 料層高度下進行。空板阻力試驗前必須對風帽進行逐一檢查、清通，一次風量表應得到準確標定。

試驗時，通過調整2 台一次風機的擋板開度改變流化風量，記錄流化風室和爐膛下部壓力值的變化趨勢，兩者的差值即為布風板的阻力（如表4）。

料層阻力特性試驗，在靜止厚度為800mm、950mm 的床料厚度下進行，方法同空板阻力試驗，詳見表5、表6。

2.3 臨界流化風量和布風板均勻性檢查

臨界流化風量和布風板均勻性檢查都是通過對爐內床料流化情況的觀察來判定。

在床料950mm 時臨界流化風量為104675Nm3/h，A 側一次風機電流89A、擋板開度22%，B 側一次風機電流82A、擋板開度19%。因此，最小流化風量不能低於此值。

均勻性試驗時，在布風板上鋪一定厚度的床料，啟動風機，逐漸增大一次風量，使床料完全流化。觀察爐膛的流化情況，然後急停風機，觀察整個料層的平整度，如果很平整，說明床料流化良好。否則，應檢查床料粒徑分布是否均勻，若問題仍存在，則應檢查風帽是否堵塞。

通過風系統的冷態調試，可以確認鍋爐風量標定的實測值基本準確，與風機說明書上的流量性能曲線相符；通過空板阻力試驗，從數據上可以看出布風板的阻力較小，最大壓力是3.6kPa，因此運行時床料不宜維持太低，至少應控制在900mm 以上；床料的流化性能良好，今後鍋爐啟動床料可以使用此類河沙，或者回用經過篩分的床料。

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耐火耐磨材料的養護

耐火耐磨材料由無錫市宜剛耐火材料有限公司供貨並負責安裝和烘爐養護，並對鍋爐廠的設計進行了優化，改進了磨損敏感區域的設計和材料選用。

為防止爐膛密相區上方水冷壁的磨損，在密相區踢出管上方2m 高度的水冷壁表面堆焊了耐磨合金。

耐火耐磨材料養護目的不僅在於烘乾耐火材料中的水分，更重要的是通過嚴格的升溫過程，使材料中的鋼化纖維相互滲透，形成緻密結構，達到設計強度要求，從而起到耐火耐磨的作用。因此，耐火材料養護是CFB 鍋爐調試階段特有的一道重要工序。

養護分為低溫、中溫、高溫3個階段，溫度控制程序見表7。

表7 耐火材料烘爐養護溫度控制程序

低溫烘爐階段採用6台移動式柴油燃燒器，分別放置在爐膛下部、回料器、爐膛上部煙氣出口煙道的人孔處，在爐膛內密相區耐火材料上方加蓋保溫鐵皮，使熱煙氣流向回料器流動進入分離器。

低溫烘爐結束後，需要對耐火材料的養護情況進行全面檢查，並取出試塊進行強度試驗，以驗評低溫烘爐養護的效果。

中高溫烘爐從冷態啟動鍋爐開始，應嚴格按烘爐曲線進行升溫。進入中溫烘爐階段，將有滿足吹管條件的蒸汽產出，可以在保證烘爐溫度控制的前提下，進行蒸汽管道的吹掃，

同時對DCS 系統進行調試。進入高溫烘爐階段，可以根據爐膛溫度進行投煤調試，完成後實施連續投煤燃燒，逐步降低柴油燃燒器負荷，直至油槍全部停用。

高溫養護結束，鍋爐完全冷卻後，檢查烘爐養護效果，並進行缺陷的處理。

養護過程重點應注意如下幾點：

烘爐前，應在回料器、分離器出口煙道等無受熱面的耐火材料區域外護板上開排汽孔，保證烘爐過程中耐火耐磨材料蒸發出來的水蒸汽能夠及時排出。

中高溫烘爐階段，由於是床上燃燒器供熱，沿著煙氣流動方向溫度是逐漸降低的，要保證處於末端的分離器出口至尾部煙道區域的耐火材料能夠按養護曲線進行養護，在操作過程中要重點關注，合理控制燃燒器的負荷，適當延長爐膛、回料器、分離器區域的烘爐時間。烘爐曲線中的升溫速率是控制上限、恆溫時間是控制下限，操作過程中適當降低升溫速率、延長烘爐時間是有利的。

冷爐後檢查結果表明，烘爐效果良好，回料器和爐膛密相區的耐火材料細裂縫均在容許範圍， 左側爐膛燃燒器和3#、5# 落煤口存在小塊耐火材料碎裂， 用耐磨可塑料進行了修補。水平煙道和分離器區域均完好無損。

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床層溫度偏高

床層溫度是指燃燒密相區內流化物料的溫度，通常控制在850～920℃左右。影響床溫的因素主要有煤種、風量、循環床料量。在循環倍率一定時，主要與煤質和風量有關，其中一次風量起主要作用。

本鍋爐進入全煤運行後，發現床層溫度偏高，平均溫度達到950℃以上，個別測點達到1000℃，調試過程中，通過增加一次風量和床料量來調整，經多次試驗，床層平均溫度下降至920～930℃，但床層差壓明顯升高，說明循環床料量增加。

造成床層溫度偏高的原因，主要有以下2 個方面：燃料煤的品質好於設計數據，在調試過程中使用的煤的典型分析數據（乾燥基） 為揮發份45.6%、灰分8.9%、低位熱6200kcal/kg，煤的燃燒速度較快。設計上的原因，對水側受熱面積和汽側受熱面積的分配比例存在不利偏差。由於這2方面的原因均難以改變，只能依靠工況調整來維持相對合理的床層溫度，即適當提高一次風量比例、增加循環床料量，帶來的負面影響是一次風機耗電量增加。

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冷渣器排渣控制困難

滾筒冷渣器採用凝結水冷卻，調試過程中，因煤質較好，渣量不多，冷渣器處於間歇運行模式。在冷渣器的啟動過程中，多次發生大量床料衝進冷渣器，將冷渣器滾筒密封橡膠板、落料三通的非金屬膨脹節燒損。

造成故障的原因主要有：冷渣器落料管中沒有設置限制流量的插板閥，當啟動冷渣器時，入口電動插板閥聯鎖全開，床料在爐膛壓力作用下，沖入冷渣器滾筒，流量處於失控狀態；冷渣器滾筒設計長徑比不合適，長度偏小，使得大量床料進入滾筒後直接形成軸向流動到達出口；爐內床料粒度細小，大量的是與石灰石粒徑相當的床料，流動性很好。

改進的方法如下：在落渣管上增加限流插板閥，根據床料特性控制閥門開度，限制排渣量；調整控制邏輯，將排渣閥與冷渣器的聯鎖解除，採用先啟動冷渣器，再脈衝進渣，穩定後連續進渣的方法投用冷渣器。停用冷渣器時，採用先關排渣閥，再停冷渣器的程序。

試運行的情況表明是能控制冷渣器正常運行的。

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結論

循環流化床鍋爐技術經過近30 年的發展，已經相當成熟，但在實際工程中，由於設計、製造等各環節存在缺陷，會產生一些問題，需要在調試過程中採取相應的措施，並總結經驗，反饋到設計、製造環節，使此項技術不斷得到完善。

文獻信息

王秩良. 南美某電廠項目循環流化床鍋爐調試綜述[J]. 能源與環境,2017,(01):34-36+38.

（來源：循環流化床發電）

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