循环流化床返料

1、循环流化床锅炉循环回料不稳原因分析及建议摘要：本文介绍CFB锅炉飞灰循环系统在点火过程中循环回料不稳定，对锅炉运行造成影响的原因分析，为锅炉飞回灰循环系统的运行稳定寻找合适的方法和途径。关键词：循环流化床锅炉  灰循环系统  循环回料 1  系统介绍我公司热电厂有三台220t/h循环流化床锅炉，于2002年建设施工，2003年投入生产运行。锅炉指标参数、性能概述如下：220t/h循环流化床锅炉系高温高压参数（9.81MPa,540）、单汽包、自然循环蒸汽锅炉，采用循环流化床燃烧方式，物料分离采用高温绝热旋风分离，平衡通风。锅炉主要由四部分组成：燃烧室、高温旋风分离

2、器、自平衡U型密封返料阀和尾部对流烟道。燃烧室位于锅炉前部，四周和顶棚布置有膜式水冷壁，以保证炉膛气密性。底部为略有倾斜的水冷布风板，布置有大直径钟罩式风帽。炉膛上部与前墙垂直布置有四片水冷屏和四片二级过热器，以提高辐射传热。燃烧室后有两个平行布置的高温绝热旋风分离器，直径5160mm，内衬耐磨绝热材料。密封返料阀位于旋风分离器下部，与燃烧室和分离器相连接，回料采用自平衡方式，流化密封风采用高压风机单独共给。燃烧室，旋风分离器和密封返料阀构成了物料粒子循环回路，煤与石灰石在燃烧室完成燃烧及脱硫反应。尾部对流烟道在锅炉后部，烟道上部的四周及顶棚由包墙过热器组成，其内沿烟气流程依次布置有三级过热器

3、和一级过热器，下部烟道内，依次布置有省煤器和卧式空气预热器，、二次风分开布置。锅炉采用单段蒸发系统，下降管采用集中与分散相结合的供水方式。过热蒸汽温度采用二级给水喷水减温调节。锅炉布置在主厂房DE间隔，炉本体采用紧身封闭方式,8m运转层下按全封闭设计，设有炉顶小间。锅炉构架采用全钢焊接结构，按7度地震裂度设计。 锅炉采用支吊结合的固定方式，除旋风分离器和空气预热器为支撑结构外，其余均为悬吊结构。为防止因炉内爆燃引起水冷壁和炉墙的破坏，锅炉设有刚性梁。锅炉分别将炉膛中心线、旋风分离器中心线、为部烟道中心线设置成膨胀中心，以膨胀中心为原点自由膨胀，在分离器、炉膛、回料阀、尾部烟道的连接处设有非金属

4、膨胀节，以解决热位移密封问题，确保锅炉密封严密。锅炉燃烧系统采用前墙四点给煤，炉前煤斗里的煤经称重皮带给煤机送入炉前刮板给煤机，经落煤管进入炉膛，为防止正压烟气反窜入给煤系统，在给煤系统中通入二次风正压密封。石灰石系统采用正压气力输送，由石灰石风机将日用仓内的石灰石经送风管路送入二次风管道进入炉膛和回料阀斜腿。锅炉排渣由床面两个排渣孔进行，高温灰渣经两台滚筒冷渣器冷却，再将低温灰渣送入除渣系统。锅炉配风设有一次风机、二次风机、高压风机、石灰石风机及引风机，采用平衡通风方式，压力平衡点设在炉膛出口。锅炉点火系统采用床上床下联合启动方式，床上布置四支启动燃烧器，床下布置两支热烟气发生器，具有热效率

5、高，加热均匀，启动速度快、点火可靠性高等优点。2  灰循环系统问题2006年12月16日在锅炉点火过程中，锅炉出现回料波动。当时锅炉炉膛中部床温点温度过高，锅炉出口温度、旋风分离器进出口温度偏低，灰循环回料温度低，灰料压力低，且时有波动。3  问题分析3.1 CFB锅炉物料分析。CFB锅炉的物料分布可分四种形式：飞灰、底渣、内循环和外循环物料。其中，内循环物料和外循环物料平衡的实现是CFB锅炉运行的关键，如果回料不稳或突然停止工作，会造成炉内循环物料量不足，气温、气压床温难以控制，危及正常的运行。而造成外循环回料不稳的原因，除浇筑料脱落堵塞外，最为重要是锅炉循环灰量不足致使

6、烟气短路，难以建立连续稳定的外循环物料平衡。如不加以重视及时采取措施加以调整，后果将十分严重。3.2锅炉点火启动过程分析分析锅炉点火启动过程中，循环灰量不足的原因很简单，因为当我们在锅炉点火启动前，炉料是一定的，有700mm厚，锅炉升温前5小时是不投煤的，就没有介质进入炉内，来补充随烟气连续不断被带走的循环灰量，而此时燃烧室内所剩的炉料以大颗粒居多（这也是这一次发生床温波动的主要原因），加之我们在点火初期一般一次风量控制的不够准确，使大量飞灰扬析随烟气又进一步被带走，那么被烟气被带走的循环灰都那里去了呢？都积存在返料阀内了，因为我们在点火启动初期返料阀是空的，只有当返料阀内达到一定厚度的料位后

7、，才能建立起良好的循环，为什么这样讲呢？让我们首先来了解一下回料阀、回料立管、高压风机的作用和运行特性。    转贴于 中国论文下载中心 3.2.1  U回料阀实际是一个小流化床，回料风由下部两个小风室通过流化风帽进入阀内，运行中高压风通过、图1；a1、a2进入风室通过布风板、风帽流化U型阀内的物料。U型阀属于自平衡阀，既流出量与进入量自动调节，阀本身调节流量的功能较弱。它还有一个最为重要的作用是：用以回料密封。            

8、                                                  

9、                                                  

10、                                       .2.2回料立管立管的作用是输送物料、系统密封、产生一定的压头避免炉膛烟气反串，与回料阀、高压风机配合使物料能够由低压向高压（炉膛）

11、处连续稳定地输送。3.2.3高压风机高压风机是一种高压头低风量设备，有较高的压头并且具有阻力增加，风机压头增加的特点来克服炉堂内的高压，实现物料连续稳定的输送。低风量是为了避免高温物料在回料阀内结焦。3.3回料不稳原因分析3.3.1回料循环的建立让我们再从图1中分析看、此时4是空阀没有一定厚度的料层，也就失去了U型阀本身，其中一条最为重要的作用：“回料密封”，炉膛内的高压5将返窜，造成烟气短路，从而阻碍正常的飞灰循环。 B1段为回料立管，当外循环灰进入立管中物料的自重B1<B2+5高压风加炉膛内的高压将反串的阻，阻碍了立管中物料向下流动，当立管中的物料堆积到一定重力后、B1>B2时

12、才能使循环灰进入到U型阀内，但此时进入U型阀内的循环灰量较少还难以输送回炉膛内，只能在U型阀内积存，而此时又将形成上述所讲的几次或十几次的循环，使U型阀内积存一定量的循环灰量最终只有当、B1=B2或、B1B2时才能建立起良好稳定的外循环物料平衡。3.3.2回料阀的自平衡根据上述的分析和U型阀的特性，让我们再次试分析：当U型阀内如果在图中B2段存有厚度一定的料层时，在高压风机的作用下，料位膨胀被流化，（它是决不会被吹空的，我们曾经在停炉时做过实验，两台高压风机同时启动运行很长时间后，打开U型阀内还是存有B2段厚度的循环量）假如我们将U型阀B2段内原有的存灰比作是被，“膨胀流化的水”、既“连通器”

13、原理。那么当分离器被分离下的循环灰，由图中3回料立管B1B2连续不断地进入U型阀（既“连通器”原理）返回炉内，从而建立起良好的外循环回路，实现其原有的设计理念，“U型阀属于自平衡阀，既流出量与进入量自动调节”3.3.3回料不稳现象由此又使我们联想到，曾经正常运行时出现过的几次回料不稳时，主要出现在锅炉减负荷过急、过快，原因当外循环灰量突然减少时立管中物料的自重、B1<B2高压风的阻力从而阻碍了立管中物料向下流动，当立管中的物料堆积到一定重力后、B1>B2时使高压风机阻力增加压头增高、B1段物料大量返回炉内，从而使B1段压力又小与B2段造成返料不稳，形成恶性循环。只有当、B1=B2或

14、、B1B2时才能建立起良好稳定的外循环物料平衡，在调整时不能急噪要循序渐进，也许需要数小时的调整才能使外循环物料平衡稳定。3.3.4回料循环不稳定的影响通过在点火启动过程中，旋风分离器入口温度比较低并且温升缓慢，也可以证明被分离器分离的循环灰，滞留在U型阀内没能回送炉膛燃烧室参与灰循环，如果有循环灰来参与灰循环，旋风分离器入口温度势必将随着床温度的提高而提高，因为是循环灰将温度带到旋风分离器入口，而在我们点火启动初期，未投煤时分离器入口与床温偏差极大，不利于分离器温升控制，也势必造成分离器开裂、脱落情况的发生。3.3.5其它电厂锅炉循环回料系统情况根据其它电厂锅炉点火启动过程的经验，也可以证明

15、我们在点火启动过程中造成回料不稳定，是和回料阀清空没有一定厚度料位是有关系的。以吉林市东关电厂、辽宁大连香海电厂、辽宁盘锦电厂的点火启动过程来看。吉林市东关电厂点火启动过程及正常运行时从未出现过，回料波动现象的发生，他们一般锅炉小修情况时，对U型回料阀内的存灰，是从不进行清理的，全部留着再次点火启动时使用，所以从未发生过回料不稳定情况的发生，盘锦电厂也是如此进行的。大连香海电厂，点火床料比较细，一般都在5mm以下，并且在点火启动过程中还得根据床压表计变化，对锅炉进行两次补装床料，来补充循环灰量的不足和床料的缺失，大连香海电厂，自行设计了床料补装口，锅炉点火启动过程中即可进行补料工作，十分方便，

16、所以他们在点火启动过程中，也从未出现过回料波动现象的发生。4  避免回料不稳措施建议4.1循环灰的留用如果未出现分离器、回料立管、U型阀、内浇注料脱落现象发生的情况，对U型阀内存灰不进行清除工作，留着下次点火启动时使用。如果有类似回料波动的情况，进行回料阀清理、修补、检查后，将细灰留存，重新投入炉膛使用。4.2启动风量调整对回料阀不进行清理工作，再次点火启动过程中，有可能出现的问题是点火生温速度慢。我们可以采取减一次风量，增加点火油压的方法解决。因为我们历次点火启动过程的一次风量裕量较大，高温烟气都随着炉膛负压被带走，存于炉料中用于加热床料的热量非常少。5  结论物料在CF

17、B锅炉内的分布可分为四种形式：底灰、飞灰、外循环物料和内循环物料。CFB锅炉的物料平衡可以进一步认为是内循环和外循环物料的平衡。CFB锅炉点火启动过程中，出现回料波动时，在调整时不能急躁，要循序渐进，也许需要数个小时的调整才能使循环灰系统的外循环物料平衡稳定。2×440t/h循环流化床锅炉运行经验介绍1绪  论 运河发电有限公司两台SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉，分别于2003年9月和2004年2月相继投产运行，由于我公司的两台循环流化床锅炉属于上海锅炉生产的首批循环流化床锅炉，属于典型的“三边”（边设计、边制造边安装）产品，自机组投运以来曾多次出现问题，影

18、响了机组的安全运行，我们通过对设备存在的问题进行认真分析，总结经验教训，寻找对策解决问题，两台锅炉目前运行比较稳定。2循环流化床锅炉简介SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉为超高压中间再热，单锅筒自然循环、循环流化床锅炉是上海锅炉厂有限公司在引进、吸收美国ALSTOM公司循环流化床锅炉技术的基础上，运用了ALSTOM公司验证过的先进技术和几十台超高压中间再热循环流化床锅炉设计、制造、运行的经验，进行本锅炉的全套设计。SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉主要由锅筒、悬吊式全膜式水冷壁炉膛、绝热式旋风分离器、U型返料回路以及后烟井对流受热面组成。炉膛上部布置4片水冷屏和16片屏

19、式过热器，其中水冷屏对称布置在左右二侧。炉膛与后烟井之间，布置有两台绝热钢板式旋风分离器。旋风分离器下部各布置一台非机械的“U”型回料器，回料器底部布置流化风帽，使物料流化返回炉膛。锅炉采用两次配风，一次风从炉膛底部布风板、风帽进入炉膛，二次风从燃烧室锥体部分进入炉膛。锅炉共设有四个给煤点和四个石灰石给料口，均匀地布置在炉前。炉膛底部设有钢板式一次风室，悬挂在炉膛水冷壁下集箱上。本锅炉采用床上启动点火方式，床上共布置4支（左右侧墙各2）大功率的点火油枪。同时在炉膛燃烧室左右两侧各布置一台流化床冷渣器。本锅炉锅筒中心标高为47000mm,G排柱至K排柱的深度为37200mm,主跨宽度为21000

20、mm,左右侧副跨宽度均为5000mm。3循环流化床锅炉常见故障分析及对策3.1炉内受热面磨损循环流化床锅炉（简称CFB锅炉）除了高效节能、低污染地清洁燃烧优点以外还有一个最大的特点就是燃料适用的广泛性。正因为如此，大多的循环流化床锅炉都燃用了高水份、含灰量极大的劣质煤，燃烧时，烟气中含有大量的飞灰颗粒，这些灰粒以极高的速度冲刷炉壁及其设备，使其表面受到剧烈的磨损，发生局部的严重破坏，甚至导致事故停炉。炉内受热面的磨损主要集中在水冷壁四角、密相区上部过渡位置、温度测点周围、炉内悬吊受热面、顶部与分离器相对位置的水冷壁和过热器以及焊缝附近，由于上述位置均处于物料的次密相区和涡流区，飞灰浓度和速度相

21、对较大，设计上没有在该处考虑受热面的防磨，因此就出现了防磨的盲点。据不完全统计，全国的流化床锅炉因磨损造成壁厚减薄而爆管的事故中有26.41%是出现在上述部位。3.1.1各部位磨损机理分析3.1.1.1流化床区域在燃烧室中，从床的底部至固体颗粒膨胀起来的床层界面称为流化床。要使流化床上的固体颗粒保持悬浮沸腾状态，使煤粉颗粒得以充分有效地燃烧，从炉底布风装置出来的空气流必须具有足够的速度、强度和刚度，以在支撑固体颗粒料层的同时，产生强烈的扰动，研究发现，当床料密度s(1-)=8-10kg/m3时（s?颗粒密度，?空隙率），床内细颗粒就会聚成大粒子团，团聚后的粒子团由于重量增加体积加大，以较大的相

22、对速度沉降，并具有边壁效应，使流化床中气?固流动形成近壁处很浓的粒子团以斜下切向运动，下降到炉壁回旋上升，颗粒彼此之间以及与炉壁之间进行频繁的撞击和摩擦，使炉壁出现了严重的磨损。锅炉运行一年后大修检查，发现水冷壁密相区耐磨料过度部位的水冷壁普遍出现不同程度的磨损，经测厚最薄为4.7mm，磨损量达1.8mm。3.1.1.2 炉膛内悬吊受热面布置在炉膛内的过热器等受热面，所处的位置是烟气流必经通道，高浓度、高速度的飞灰颗粒，大大地增加了在单位时间内颗粒对受热面的撞击率，我们知道，管壁表面的磨损量是与撞击率以及流速成正比：T (k3/2g)式中：T ?管壁表面的磨损量,单位为g/m3?时间，单位为s

23、g?重力加速度，g=9.18m/s2?飞灰速度，可认为等于烟气流速，单位为m/s?烟气中飞灰浓度，单位为g/m3?飞灰撞击率因此，布置在炉膛内的悬吊受热面，特别是第一、二排的管束，磨损较严重。锅炉运行一年后大修检查，发现两侧水冷屏的第一排管束与侧墙相对的一面磨损较为严重，经测厚最薄壁厚为5.2mm。3.1.1.3炉膛出口（分离器进口）炉膛出口处烟气流流通截面骤降，并使粒径d50为4070m的固体颗粒加速到最大速度，以满足分离器所需分离临界速度，不同结构的分离器有着各自不同的临界速度，据我们了解，一般这一临界速度达25m/s左右，这样高速度的固体颗粒在炉膛出口转弯处（俗称靶区）将产生较大的离心力

24、，强烈地冲刷炉膛出口管，同时，高密度的灰粒在与管表面碰撞时，使金属显微颗粒克服分子之间的结合力，使本已处在高温处的局部管表面温度升高引起该处金属变软，使金属颗粒更易与母体分离产生磨损。锅炉运行一年后大修检查，发现分离器入口两侧水冷壁磨损较为严重，特别是与耐磨料结合处的一根水冷壁管冲刷出现许多凹坑，深度达23mm。3.1.2设备改造情况针对炉内受热面磨损严重的问题我们采取了如下措施：（1）将水冷壁两侧的床温测点（约标高26米）拆除，将测点两侧的让管进行取直。（2）我们在过热屏的迎火面加装了部分耐磨鳍片，鳍片的两端与管子的角度磨成150斜角。（3）考虑到流化床锅炉的特殊性和受热面磨损的普遍性，我们

25、利用大修机会对炉内部分受热面进行了喷涂。喷涂位置为炉膛四角水冷壁、密相区往上1.5米、焊缝两端各0.2米，顶棚往下1.5米和分离器入口两侧相对应的部位。3.1.3运行采取的措施（1）循环流化床锅炉受热面磨损速率与颗粒速度的三次方和颗粒粒径的平方呈正比，为了减少磨损必须严格控制入炉煤的粒度和热值，细碎机出料粒度总体标准如图（3-2）所示： 对煤粉粒度的具体要求如表（3-1）： 图3-2                  

26、;               表3-1煤粉粒度控制表      筛孔尺寸 通过量占总量比例（%） (mm) 10mm 100 8mm 98100 6mm 95100 3mm 7890 1mm 3860 超过上表所示的范围，视为不合格。（2）对入炉煤的热值进行严格的取样化验，确保入炉煤的低位发热量高于校核煤种即大于19500KJ/Kg,发热量小于该值的煤种一律进行掺烧，防止煤量过大。（3）由于我们公司现在的

27、煤种的热值很难达到校核煤种的热值，为了减少飞灰磨损带来的危害，保证烟速在规定的范围内，决定对入炉煤进行定量燃烧，严格将燃料耗量控制在69t/h以下。（4）炉内受热面的磨损与运行人员的调整有很大的关系，一、二次风的配比和物料浓度对受热面的磨损有直接的影响，在保证炉内床料流化良好的前提下，减小总风量，145MW合理风量在450t/h左右。（5）在保证料层差压合理分布的前提下，降低炉膛差压，145MW合理床压在13.414.5KPa左右。（6）根据燃烧工况，合理控制风量配比，减小“多余”风量的送入。（7）煤、风调整应缓慢均匀，精心监视，降低炉内的扰动。（8）高负荷，在保证蒸汽参数前提下，控制外循环物

28、料量。（9）根据排渣粒度每360运行小时置换换床料一次。（10）开展各种活动，不断优化燃烧调整，丰富经验，提高机组安全、经济性。3.2炉内耐磨料损坏非金属耐磨材料，由于热震稳定性好，施工维修简单，是循环流化床锅炉中应用最多的耐磨材料，从整台锅炉的经济比较来说也占了相当大的比例。非金属耐磨材料有定形制品与不定形制品，定形制品以预制品和砖为主，而砖在循环流化床锅炉中大面积的耐磨墙体应用较多，如分离筒、回料器，尾部烟道等，目前常用有硅线石砖、锆铬刚玉砖、碳化硅砖等。不定形制品有喷涂料、耐磨耐火可塑料、耐磨耐火捣打料、耐磨耐火浇注料等。耐磨耐火可塑料，是由耐火骨料、结合剂和液体组成的混合料。交货状态为

29、具有可塑性的软坯状或不规则形状的料团，可以直接使用，主要结合剂可以为陶瓷、化学结合剂。以捣打（手工或机械），震动、压制或挤压方法施工，在高于常温的加热作用下硬化，耐磨耐火捣打料的组成基本与耐磨耐火可塑料相同，所不同是耐磨耐火捣打料，一般来说均在现场调配，用多少配多少，最适用于用量不大的修补，而耐磨耐火可塑料，不宜久存，特别是开封后极易硬化，故较适用于用量较大的批量施工。如悬吊在炉膛内的受热管束，使用现存的可塑性软坯在管节距之间捣打挤压，即密实又施工方便。耐磨耐火浇注料是由耐火骨料和结合剂组成的混合料。交货状态为干状，加水或其他液体调配使用。主要结合剂为水硬性结合剂，也可以采用陶瓷和化学结合剂，

30、以浇注、震动的方法施工，无需加热即可凝固硬化。保温耐磨料的损坏主要集中在炉内密相区、过热屏底部、旋风分离器入口及切向位置、旋风分离器的入口伸缩节、回料器的平行位置，其损坏主要有脱落和磨损两种情况，造成上述损坏的原因是多方面的。3.2.1耐磨料损坏的原因耐磨料的损坏主要有以下原因造成：（1）有些耐磨料其本身的成分配比不符和要求，使耐磨料的稳定性达不到设计要求，表面硬度减弱以及粘结力降低，耐磨料极易磨损和脱落。耐磨材料的的物理化学性能非常重要。一般来说，耐磨材料的耐压强度、抗折强度、耐磨性、热震稳定性和重烧线变化是主要的考虑指标，同时，高温耐压强度指标也要考虑。有许多种耐磨材料结合剂须1200以上

31、温度烧结后才有一定强度，在1200以下使用，因耐火材料达不到烧结温度而导致强度很低，因此，在流化床锅炉上选用效果不理想。（2）施工工艺不良也容易造成耐磨料的损坏，在施工中没有严格按照料水（或磷酸结合剂）浓度进行合理配比，耐磨料中水分较大或者没有严格按照烘炉特性曲线进行烘炉、施工时欲留的膨胀缝不符和要求或膨胀缝设计存在问题等，在运行中极易造成耐磨料大片脱落。（3）设计结构不合理也会造成耐磨料脱落，例如：抓钉、拉砖钩数量较少以及设计强度较低都会造成耐磨料大面积脱落。从目前情况来看，我公司两台循环流化床锅炉的分离器总体设计不是很合理；该墙原设计厚度304mm，内层为150mm厚高强度耐磨耐火砖，外层

32、为154mm厚的耐火保温浇注料，用拉砖钩将耐火砖拉住。该结构的墙保温效果差，经常造成墙体塌落，现在设计中常设计成棋盘式结构，效果较好。（4）运行操作不当也会造成耐磨料脱落，耐磨材料随温度的升降，产生膨胀或收缩，如果此膨胀或收缩受到约束，材料内部就会产生应力。耐磨材料属非均质的脆性材料，与金属制品相比，由于它的热导率和弹性较小、抗拉强度低、抵抗热应力破坏能力差、抗热震性较低，在冷启动锅炉和停炉冷却时如果温升较大，就会造成耐磨料的受热不匀产生裂纹而脱落。3.2.2针对耐磨料损坏所采取的措施（1）对耐磨料进行了招标，选择有资质的、信誉和质量较好的耐火材料厂家进行施工，在施工中严格施工工艺，加强质量监

33、督，对耐磨料的成分进行不定期抽样检查，对不合格的产品一律拒绝使用。（2）旋风分离器切向位置的耐磨料，飞灰碰撞积率最大、烟速和烟温最高，磨损最严重、三维热膨胀最大。我们对该处的耐磨料进行了施工改造，将原有的耐火砖拆掉（部分脱落）增加了Y型抓钉，并在抓钉上面焊接了6mm的不锈钢网，外层用60mm的高温硅酸铝棉毡，中间用微孔保温砖，内层附以150mm厚的耐磨捣实料，经过8个多月的实际运行，保温效果和强度都非常好。（3）回料器的水平段耐磨料经常脱落，致使该处的铁板烧红，我们利用大修机会对该处进行了改造：在耐磨料最内层加装了成型的碳化硅预制板，该板耐高温，抗磨损冲刷，使用效果比较好。（4）对屏式过热器和

34、水冷屏在下部增加了销钉数量。（5）为了避免出现耐磨料脱落的现象发生，每次停炉和启动，都应严格按照温升曲线进行3.3过热器超温#3、4炉自投产以来，屏式过热器冷段和热段出口温度一直偏高，在135MW冷段出口温度最高达475,比设计值高出50.8在一级减温器减温水量26.1t/h时，热段出口温度最高达534，比设计值高出40.6，其中3、4炉屏式过热器高温段部分管子由于过热出现了球墨化现象。3.3.1原因分析（1) 在锅炉设计时，由于设计人员比较保守，造成炉内过热器受热面较多。（2) 在锅炉设计时，没有考虑分离器出口混合室内悬吊管和隔墙管的辐射吸热量。（3) 燃用煤种偏离设计煤种较大。（4) 运行

35、中风量配比偏差较大。3.3.2设备改造（1) #3炉分别将热屏和冷屏去掉了一屏，并在下部增加了部分耐磨料。（2) #4炉在冷屏和热屏底部增加了部分耐磨料，以减少冷屏和热屏的整体吸热量。（3) 为了减少屏过管子的热偏差，分别在每屏出口前后两侧的管子增加了部分耐磨料。（4) 为了减少悬吊管和隔墙管处的辐射热，分别将#3、4炉分离器出口混合室内悬吊管和隔墙管加装了隔热护板。3.3.3运行采取的措施（1）    点火过程中，运行油枪应雾化着火良好，燃烧器风量适当；冲转并列时，调整回油门开度、调节级旁路，必要时，开启向空排气门，维持主汽压力稳定，保证屏过壁温不超温，必要时减

36、少油枪投入数量。（2）    并列后初期升负荷，保持高压调门全开，使汽压、汽温、负荷按规程规定上升，宁慢勿快，监视屏过壁温变化。（3）    初期投煤执行“脉动”给煤的规定，根据床温变化率、氧量变化，确已着火方可连续少量给煤，否则稳定电负荷提高床温后重新投煤。给煤量缓慢均匀增加，使汽压稳定升高，注意一二次风量的调整。避免可燃成分炉内积存燃烧，床温失去控制。（4）    根据汽温变化情况，及时投入、调整减温水，特别注意一级减温水的调整，保证屏过热段出口汽温、壁温不超温。（5）  

37、0; 给煤稳定后，根据床温变化率，床温升至600以上，及时逐一切除油枪运行，注意停止大油枪对床温的影响。（6）    升负荷过程中，注意炉膛进出口差压、炉膛上下床压、回料器压力的变化，合理调节一二次风比例，及时排渣置换床料，保证稀相区燃烧份额，控制床温及升负荷速度。（7）    低负荷时，一次风比例大，随床温升高，一次风比例降低，合理调节一二次风比例及二次风门开度，减小各层床温与分离器进出口烟温差，减小两侧烟温差。（8）    防止过热器、再热器壁温超温，应烟气侧与蒸汽侧调整相结合；升负荷过程中，应以烟气

38、侧为主，调整减温水为辅。（9）    高负荷时，严格按规程规定调节床温，均匀给煤，根据煤质，适当提高床压，通过控制床温控制屏过壁温超温；合理调节一二次风比例及二次风门开度，保持氧量，通过控制分离器出口烟温及两侧偏差防止对流过热器、再热器壁温超温。（10）高负荷时，注意协调一、二级减温水比例，保证屏过出口、再热器出口、过热器出口汽温、壁温在规定范围内。（11）高负荷时，加强再热器、过热器吹灰，不允许为汽温而造成壁温超温，当发生保持汽温额定与壁温超温相矛盾时，优先保证过热器、再热器壁温不超温，尽可能提高汽温，并满足主、再热汽温差<27，主（再热）汽温A、B两侧之

39、差<14的规定。（12）当发现过热器壁温、再热器壁温接近上限、或超温时，加强责任心，及时调整，不等不靠；当调整无效，壁温超温与机组负荷相矛盾时，减小锅炉负荷并汇报值长。（13）稳定运行工况下，主、再热汽温保持正常，不允许超过540的现象出现。减温水调整应缓慢均匀，避免汽温不允许大幅度变化。（14）当发生断堵煤恢复时，缓慢增加给煤量，控制床温、汽压缓慢稳定上升，并注意对汽温、壁温的监视。（15）当发生高加解列等异常情况时，可适当减负荷，控制床温上升速度，防止汽温、壁温超温。3.4冷渣器排渣困难本台锅炉共设置两台流化床冷渣器，分布于炉膛下部两侧，布置在零米层，采用以水冷为主、风冷为辅的双冷却

40、形式，锅炉总灰量为14188.4kg/h，一台冷渣器的设计底灰排出量为锅炉总灰量的50%，一台冷渣器即能满足锅炉正常运行的需要。冷渣器的进渣温度为880°C，经过冷渣器的两个冷却室的冷却，落渣口的出渣温度为150，而冷却室蛇形管中的水温从35加热到70左右再引出到汽轮机的回热系统。冷却水的进口温度为35，压力为1.2MPa，流量为80000kg/h。设计从冷渣器侧面的正常排渣口排渣。运河发电厂自投产以来，频繁发生冷渣器堵渣现象，炉膛床料无法排出，造成床压升高，被迫减负荷进行处理；后期出现冷渣器结礁现象，造成停炉。3.4.2原因分析造成冷渣器频繁堵渣的原因主要有以下三点：3.4.2.1

41、高温结礁（1）    床温过高造成结礁（2）    细碎机未及时调整，粗细煤粒的分布不合理，造成密相区燃烧份额加大，床温提高结礁。（3）    点火过程中投入冷渣器运行，给煤落入冷渣器内，使冷渣器内发生煤粒再燃，造成高温结礁。3.4.2.2低温结礁（1）  停炉时床料中煤粒未完全燃烧尽，产生低温结焦，焦块进入冷渣器内。（2）  配风不合理和锅炉长期低负荷运行，炉膛流化不良可能造成炉膛局部结焦。（3）  炉膛内流化不良，存在部分死区，易使低温焦块生长。（4）  低温焦

42、块进入冷渣器中，在冷渣器停运及吹扫过程中，以其为内核滚雪球似的长大，形成低温焦。3.4.2.3其它原因结焦（1） 锅炉本身缺陷造成的冷渣器堵塞：如炉膛内有渣块、落渣管处的风帽堵塞、落渣管中耐火材料脱落等易造成结焦堵塞。（2） 冷渣器设计缺陷：冷渣器中间隔墙过高，较大的渣料由于流化困难，很难被从室吹到室。（3） 渣器堵塞后，不能与炉膛隔离，运行中没有清渣手段。（4） 运行调整过程中，冷渣器运行关键参数的监视不到位。3.4.3设备改造情况（1）将冷渣器内的中间隔墙降低，保留5块耐火企口砖，高度约400mm。目的是便于主室内的渣进入副室，从而自正常排渣口排出。（2）降低正常排渣口的高度。即：将标高从

43、4.733米下降至3.84米。做法：a、将4.733米高处的正常排渣口用厚度8mm的不锈钢板（1Cr18Ni9Ti）满焊封住。B、标高3.84米处在冷渣器侧墙用风镐开孔273mm，孔的直径可适当稍大，然后用273x10的钢管与原正常排渣管道相连。管道规格：273x10，材质：Q235-A。管道与冷渣器外箱体之间圆周焊接，焊缝高度8mm。（4）  在冷渣器回风管上增加手动隔绝门。增加该手动门有两个作用：一是当炉膛排渣口堵塞时可以将该门关闭，利用冷渣风机的风将排渣口鼓开；二是当冷渣器内结礁或冷却水管道泄漏时可以将该门关闭后进行事故处理。（5）  在冷渣器底部加装了压力测点，根据

44、压力合理控制排渣时间。3.4.4运行采取的措施：（1）严格控制床温，将床温控制在850900，严禁床温超过950。（2）每天对入炉煤进行检验，严格控制入炉煤粒度的均匀性，并保证粒度不大于10mm，发现有超标情况时应及时更换细碎机锤头。（3）冷渣器投运时，选择床温达到600时，应平缓投入，保证床料得到良好的流化和床料中的煤粒燃尽，使冷渣器不致受到过度热应力的损坏。（4）在停炉熄火后，应加强炉内通风以保证床料中的煤粒燃尽和得到充足的冷却，并严密监视床温不得超过400，如果发现有生温倾向应加大通风量。（5）合理控制一、二次风配比，保证床料得到充分燃尽和流化。（6）合理控制A、D给煤机的进煤量，使A、

45、D给煤机的给煤量尽量小一些，一方面可以减少排渣的含碳量，另一方面可以减少侧墙水冷壁的磨损。（7）实行间断排渣并保持冷渣器内的床料在一定位置，以减少排渣的可燃物含量和使床料得到充分的冷却。3.5给煤机堵煤本台锅炉共设四台给煤机两个原煤仓，一个原煤仓分别对应两台给煤机，自标高30米至22米为一体，自22米向下至18.5米分成两个金属煤斗分别与两台给煤机连接。每台给煤机所连接的煤斗设有4台空气炮。原煤仓设计形状为方锥型， 12mm厚的Q235钢板，内衬3mm不锈钢板；煤斗下部收口为方型，安装电动插板门，由“天方地圆”收成圆筒，接入给煤机。自投产以来，频繁发生给煤机堵煤、断煤现象，仓壁挂煤严重，虽经空

46、气炮疏松但无明显效果，只能用人工进行敲打和投通。特别是雨季煤湿，堵煤现象更为严重。3.5.1原因分析经过认真观察分析，认为堵煤现象的频繁发生主要有以下原因造成：（1）  入炉煤含水量较大，增加了煤的粘度。实践证明：当煤的含水量在8%15%范围内粘性最大，煤在煤仓中极容易结块产生堵煤现象。（2）  煤仓和入口电动门结构不合理：煤仓设计为方锥型，入口电动门为方型结构，两台给煤机共用一个原煤仓。中间分叉后变两个煤斗接入给煤机，由于仓壁四角产生“双面摩擦”和挤压，越接近下煤口部位摩擦力和挤压力会越大，所以在四角部位积煤特别严重。电动插板门后为“天方地圆”结构，由于设计时预留高度太短

47、，所以收缩太快，造成坡度减小容易堵煤。3.5.2设备改造情况（1）  对原煤仓进行了改造，从原煤仓的分叉处往下由方型改为圆形结构，分三节形成双曲线型结构，内贴高分子PST板，去掉空气炮，每个煤斗对称加装了由北京派通公司生产的疏松机。（2）  将给煤机入口电动插板门更换为双向液压门，该门为圆形桶体结构，采用液压双向插板设计，相对开关。由于门的内壁为圆柱型结构，从而减少了煤和门壁的摩擦，避免了门后堵煤现象的发生。3.5.3运行采取的措施（1）加强入炉煤的掺配，严格入炉煤的化验制度，将入炉煤的水分控制在8%以内。（2）每周利用低负荷运行时，进行一次煤仓低煤位燃烧，以便于将积在煤仓

48、四周的积煤“清理”干净。避免长期满煤运行造成的四角积煤。（3）   加强上煤巡检制度，杜绝杂物进入煤仓造成堵煤。（4）    如果长时间停炉，必须进行空仓燃烧处理，防止煤在仓内长时间堆积造成结块积煤。（5）    遇到雨天和煤湿时，煤仓上煤应采取低煤位、勤上煤的办法，始终让煤位在较低状态下运行，避免湿煤在仓中结块。3.6非金属膨胀节的损坏就SG?440/13.7?M562循环流化床锅炉总体而言，炉膛与旋风分离器进口烟道之间、分离器与旋风分离器出口烟道之间、出口烟道与尾部前墙入口之间、分离器与直管之间、回料器入炉斜管

49、与回料弯管之间、冷渣器进渣管与冷渣器箱体之间及回料管与箱体之间皆有非金属柔性膨胀节，以解决从冷态到热态两者之间的三维的相对位移。自投产运行以来，炉膛与旋风分离器进口烟道之间的非金属膨胀节，经过几次停炉检查发现伸缩节导向板部分变形、烧坏，且磨损较为严重，以至于部分缝塞和高温棉被烟气吹跑，虽经多次处理但始终没有达到满意的效果。3.6.1原因分析（1）现场施工时，没有严格按照施工要求进行施工，伸缩缝内的缝塞质量较差致使缝塞经常被抽走。（2）所用的导流板耐温性能较差，经常发生过热变形。（3）运行操作不当造成该处“负压”过大，致使缝塞被烟气带走。（4）    &#

50、160;     伸缩节前后耐磨料脱落，造成伸缩缝内缝塞失效。3.6.2其它防范措施（1）加强运行监督，确保分离器入口的压力保持在“微正压”运行。（2）利用停炉机会对伸缩节进行检查，及时清理伸缩缝内的积灰，发现缝塞和导流板损坏时要及时进行更换处理，防止缺陷扩大。（3）伸缩节前后由于运行膨胀不匀会出现纵向裂纹，每次停炉时要对裂纹中的灰及时进行清理，避免炉运行时膨胀受限而损坏伸缩节。3.6.3设备改造情况（1）伸缩节仍然采用上锅厂原设计的“Z”型结构，伸缩节前两侧墙比伸缩节后增加15mm厚度，并采用平滑过渡。（2）伸缩缝内部缝塞必须固定好，并用5mm销钉插入

51、缝塞中，向火侧采用2mm的不锈钢网制成的“U”型护网，最后焊上导流板。不锈钢网和导流板材质为1Cr25Ni20Si2耐高温材料。4结  论循环流化床锅炉因其具有燃料适应性广，低温燃烧氮氧化物排放量低，可实现炉内脱硫等优点，适应了当今社会对能源与环境保护同时提出了更高要求的潮流，因此，近年来循环流化床锅炉得到了迅猛的发展，循环流化床锅炉的容量也日趋扩大，本文所述均为我公司两台440t/h循环流化床锅炉运行一年以来出现的问题讨论，随着对流化床锅炉认识的加深和经验的进一步积累，流化床锅炉的安全可靠性和稳定性也得到了很大提高，希望本文能够给其它同类流化床锅炉的工作者提供有益的帮助，同时，也希

52、望各位同行就本文的不足之处给予指正和提出宝贵的建议。转贴于 中国论文下载中心 循环流化床锅炉燃烧稳定性的运行调整方式建议摘要文章针对某型号循环流化床锅炉在调试和试生产阶段出现的典型问题，分析了床层温度、流化风量和料层差压等参数对运行稳定性的影响，并对运行中的燃烧调整方式提出了建议。关键词床层温度料层差压燃烧调整循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点，大容量机组已被发电等行业所接受。对其燃烧调整技术的深入研究，将为循环流化床锅炉的推广、改进和大型化提供前提和基础。循环流化床锅炉燃烧稳定性主要表现为合理的料层差压、稳定的流化风量、适宜的床层温

53、度以及合理的循环倍率。下面针对某公司自备电厂2号锅炉在调试和试生产阶段中出现的典型问题，对循环流化床锅炉运行过程中，影响燃烧稳定性的主要因素进行分析，同时对锅炉安全、稳定、经济、洁净运行提供燃烧调整的建议。1   设备概况某公司自备电厂2号锅炉为220t/h高温高压循环流化床燃煤锅炉，于2005年1月投产。锅炉为“” 型布置，燃烧室、旋风分离器和返料器构成物料热循环回路。燃烧室（炉膛）蒸发受热面采用膜式水冷壁结构，底部设有水冷布风板。燃烧室与尾部对流烟道之间布置了两个内径5m的高温汽冷旋风分离器，每个旋风分离器回料腿下布置1个U形非机械型返料器。返料器的返料方式为自平衡式，

54、其返料风采用2台并联高压流化风机单独供给。锅炉采用前墙四点给煤，在给煤系统中通入一次风分支来的密封风和播煤风，以克服给料点正压并有利于煤向床内播放。锅炉排渣在燃烧室底部，燃烧后较粗的炉渣从布风板上的三根273mm的放渣管放出，经3台滚筒式冷渣器排出。锅炉配风采用并联系统，即各个风机均单独布置：锅炉设有一次风机、二次风机、高压风机及引风机，采用平衡通风方式，压力平衡点设在燃烧室出口。锅炉采用床下动态点火方式。在风室后部布置有两个启动点火燃烧室，每个燃烧室装有一支简单机械雾化油枪，并配有高能点火器和火焰检测器。表1 主要风机设计参数设备名称型号Q/ m3?h-1p/ kPa一次风机G6-3522.

55、5F21370019.91二次风机G4-60-1418.5F17490010.36高压风机SNH822219071.25引风机Y4-60-1424.5F2444006.2锅炉设计煤质为霍林河褐煤：收到基碳为31.57%，收到基氢为2.22%，收到基氧为9.07%，收到基氮为0.57%，收到基硫为0.43%，收到基灰分为27.49%，收到基水分为28.65%，干燥无灰基挥发分Vdaf为43.37%，低位发热量Qnet，ar为11290kJ/kg；变形温度为1150，软化温度为1300，流动温度为大于1450；煤的粒径范围为010mm，燃料消耗量51.13t/h。2锅炉运行状况2.1流化试验相同出

56、力的循环流化床锅炉的临界流化风量在45000m3/h左右，此时的布风板空床阻力在3000Pa左右。从表盘数据分析，在这个风量下该炉也处于流化状态。此时打开8m平台人孔门观察发现，整个床面只从炉后向炉前流化了大约2/3，而炉前的1/3还处于静止状态。表计的一次元件安装位置恰恰是在侧墙的中间位置。所以，表盘数据已经不能作为监视流化的手段。关闭所有风门挡板，控制人孔门处负压，在人孔门打开的情况下实际观察，发现流化并不是在某一风量下整床出现的，而是随着流化风量的逐渐增大，流化现象沿炉后向炉前逐步推进，在流化风量为70000m3/h时，炉前床面才处于鼓泡状态，而此时炉后部分的流化已经很剧烈。为保证充分流

57、化，取80000m3/h为临界流化风量，查布风板空床阻力曲线，对应的空床阻力只有1000Pa左右。2.2床层温度锅炉点火后，由于流化不均，床层温度表现为前后不均，左右不均，上下不均，最大偏差可达400，因此监视床层的平均温度已经没有意义。而炉膛上部稀相区温度也偏差很大。该炉燃用煤种为褐煤，着火点较低，所以只能根据经验通过看火孔点动投煤，观察床面颜色进行判断。在连续投煤以后，选择其中的几个温度点作为运行控制的监视数据。2.3料层差压该炉左右侧墙安装有料层差压表计，但由于位置设计不合理，使得该表计显示数值偏小，而且在完全流化之后也没有料层差压的平滑曲线出现，始终表现为单调上升，因此不能作为运行中料

58、层厚度的监视数据。为了保证锅炉的稳定运行，利用合理的参数，我们补充了2套监视手段：其一，采用双参数控制法，即监视流化风量和风室压力。保证流化风量不低于临界流化风量，保证风室压力不低于根据料层允许差压反推计算后的风室压力；其二，采用理论计算的料层差压数据。料层差压风室压力-流化风量对应下的布风板空床阻力-密相区出口压力，该数据经过逻辑计算，在DCS画面上以特殊颜色显示。3   床层温度与流化风量的调整与分析循环流化床锅炉的燃烧是在特殊的流体动力特性下进行的。在稀相区的特殊流体动力特性下，固体物料被速度大于单颗粒物料的终端速度的气流所流化，物料以颗粒团的形式上下运动，颗粒团不断

59、地形成、解体又重新形成，产生高度返混，并伴有贴壁下降流，并不象在气力输送系统中立即被气流夹带，其环-核形式的流动结构对炉内的燃烧和传热有重要的影响。而在密相区，高速运动的烟气与流化的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，进行流态化燃烧反应过程。由于燃烧反应控制在动力燃烧区内，燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就是决定于温度水平，因此床层温度的高低就是燃烧能否持续稳定进行的关键。同时为了避免床面和返料器内结焦， 根据锅炉设计煤质运行中将床层温度控制在800850之间。通过冷态流化试验，确定该炉的临界流化风量为80000m3/h。循环流化床内沿高度方向划分为密相床层（布风板以上）和稀相空间（炉膛上部），

60、床内的床料绝大部分是惰性的灼热灰渣，其可燃物含量只占很小一部分。密相床层相当于一个“大蓄热池”，煤粒燃烧释放出热量，流化风的加热吸收热量，床层与水冷壁的传热散发热量，从而使床层保持一定的温度水平。据参考文献1，床层与水冷壁的传热量Qa可写成：其中：Qa床层与水冷壁的传热量,W；A流化床中的裸露蒸发表面积，m2；hc对流项换热系数，W/m2?K；hr辐射项换热系数，W/m2?K；Tb床层温度，K；Ts管壁温度，K；               &#

61、160; 181   182   184   185 b燃烧区的床层密度，kg/m3；从公式1可见，在稳定工况下燃烧区的床层密度是改变床层对壁面传热系数的直接因素，为维持床层温度和管壁温度稳定在一定范围内，2号锅炉额定负荷的流化风量在90000 m3/h130000 m3/h之间，设计煤种的低位发热量为11290kJ/kg、燃料消耗量51.13t/h，流化风加热吸收的热量约占锅炉输入热量的16%，因此在锅炉燃料量和锅炉蒸发量基本平衡的前提下，调整流化风量可以有效地控制床层温度。4料层差压的调整与分析2号循环流化床锅炉的料层差

62、压选择了布风板上方静压和密相区上边界静压之差作为料层差压的运行监视值，但其运行代表性并不理想。因此，在调试过程中采用前述的2套料层差压监视手段，控制范围定为8.0±2kPa，试运中燃烧稳定性良好、排渣时机准确。布风板阻力曲线是在冷态、空床状态下，调整流化风量测试并拟合取得的，图1为2号炉布风板空床阻力曲线。从床层差压的运行测点安装看，这一参数体现一段定高度区域的差压变化，表征的是物料静止状态下的堆积厚度，运行中代表的是该段区域空隙率或床料的密度变化，因此床层差压过低，则床料密度下降，运行表现为床层温度不易控制，锅炉出力不足，煤质好的时候容易超温造成床面结焦，煤质差的时候床温下降，影响燃烧稳定性，有可能无法点燃新进入的燃料导致锅炉灭火。床层差压升高，则床