摘要：随着我国社会整体经济不断发展，电力工业得到显著提高，常规火力发电中会用到锅炉等设备，原有的电站锅炉设备由于在燃煤适应性、环保排放等因素影响下，已经逐渐被替代，循环流化床锅炉以其具有热效率较高、运行稳定、操作简单、燃料适应性广、污染物排放量低的独特优点，是国内外目前竞相发展的燃煤技术。本文分析了超临界循环流化床电站锅炉调试过程中新技术的应用。
关键词：循环流化床锅炉：烘炉：热烟气烘炉技术
循环流化床CFB锅炉是近年来发展应用于电力、化工生产的新型煤清洁燃烧技术。CFB锅炉效率与一般煤粉炉相当，负荷调节性能好，煤种适应性强，可稳定燃用低热值、低挥发份、低灰熔点、高硫份、高灰份的煤种。尤其是在炉内流化低温(850～900℃)燃烧过程中，通过添加适量脱硫剂(石灰石粉)和分级供风燃烧，同时实现炉内脱硫和抑制Nox生成量，使排烟SO2和Nox的含量大大减少，减轻了燃用高硫煤发电对环境的污染，有效缓解电力生产和环境保护之间的矛盾。
一、循环流化床锅炉概述
1.循环流化床锅炉的组成。循环流化床锅炉设备主要是锅炉本体设备和锅炉辅助设备两部分组成。锅炉的本体设备包括汽水系统、燃烧系统、炉墙和构架；辅助设备主要包括给煤/石灰石系统、送风/排烟系统、给水系统、灰渣处理系统、锅炉控制系统、点火系统和锅炉附件等部分。其中燃料完成燃烧及大部分热量的传递都发生在本体设备中的燃烧系统，因此燃烧系统是循环流化床锅炉设计中最主要的部分，它一般由布风装置、燃烧室、飞灰分离收集装置及返料装置组成，有的循环流化床锅炉还带有外部流化床热交换器。
2.循环流化床锅炉的工作原理。循环流化床锅炉中流态化过程是当流体向上流动流过颗粒床层时，其运行状态是变化的。流速较低时，颗粒静止不动，流体只在颗粒之间的缝隙中通过。当流速增加到某一速度之后，颗粒不再由分布板所支持，而全部由流体的摩擦力所承托。此时对于单个颗粒来讲，它不再依靠与其他邻近颗粒的接触面维持它的空间位置。相反地，在失去了以前的机械支承后，每个颗粒可在床层中自由运动；就整个床层面言，具有了许多类似流体的性质。
这种状态就被称为流态化。颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，称为临界流化速度。
二、浅谈循环流化床锅炉调试过程中新技术的应用
某有限公司一期工程两台350MW发电机组，配套两台1242T/H，单布风板、单炉膛、高温冷却式旋风分离器、M型布置超临界循环流化床锅炉。锅炉现已开始烘炉调试。
1.耐火、耐磨材料的分布及烘炉的目的。由于CFB锅炉的燃烧和传热机理同煤粉炉不同，炉膛内灰尘颗粒度较大，受热面受到固体颗粒的连续不断的冲刷，磨损情况较严重。其中受热面管、二次风管入口、落煤口、分离器等部位磨损较大，故障率较高。因此必须对CFB锅炉这些易磨损部位覆盖耐火材料层，进行防磨处理。耐火材料主要分布在如下几个部位：(1)点火燃烧器：锅炉启动点火区，布置有点火油枪。燃烧区中心温度高达1600℃以上。故此处布置耐火、保温材料。防止燃烧器烧损，减少热量损失。(2)水冷风室：水冷风室指风帽下部、点火燃烧器、一次风道交界处风箱。它因为承接点火器产生的高温烟气，故布置耐火保温材料。(3)炉膛下部燃烧区：此处呈倒锥体型，是床料密度最高的地方。这里是床料、锅炉燃料、脱硫剂石灰石混合区，物料通过布风板被一次风流化。这里是锅炉主燃烧区，床料流化，燃料加热、燃烧、破碎、再燃烧，整个医域扰动剧烈，因此耐磨耐火材料覆盖范围从布风板开始到水冷壁直段与斜段交界处．以防止密相区流化床床料的磨损。(4)炉膛前部受热面迎风处：前部炉膛布置有水冷屏、屏式过热器，吸收辐射热．其下部为迎风区，磨损较严重。在这些受热面下部覆盖耐火、耐磨材料防止受热面磨损。(5)炉膛出口：此处是变径区，风速加快，流向改变，磨损较大，故采用耐火耐磨材料保护。(6)汽冷分离器：此处烟气旋转流动，且携带大量灰尘颗粒。是返料分离区。磨损较大。故设有耐火、耐磨材料保护。此处设计是CFB锅炉特有设计。(7)料腿与返料回送装置：返料温度在850-950℃，为保护设备设计有专用耐火保温料。(8)尾部烟道轻型炉墙。内部布置有省煤器。锅炉耐火、耐磨材料施工严格按照国家有关规定和锅炉厂设计施工，监理公司严格把关，对整个施工过程全程监控，从材料的进场验收、材料施工配比、施工尺寸全面把关，保证了施工质量。
2.热烟气烘炉方法选择。热烟气分段烘炉技术；通过专用烘炉机，生成高温烟气进行烘炉。采取分段烘炉技术，具有烘炉时间短、烘炉效果好等特点。（1）烘炉设备：专用烘炉机(烘炉机配备小流量油枪，流量75～180公斤／小时。油枪通过压缩空气雾化，燃烧效率高)。（2）烘炉方式：采用热烟气分段烘炉。根据锅炉砌筑部位的不同，通过砌隔墙的方式将不同受热面分成6个区进行烘炉(水冷风室区、点火燃烧器区、炉膛区、返料回收装置区、分离器区)。（3）烘炉特点：油枪雾化片小，容易控制烟气温度，达到理想的烟气温度，温升基本达到烘炉方案要求。因为分段烘炉，区域内基本处于微正压状态，热利用率高。节省燃料；区域划分合理。没有死角。（4）烘炉时间：控制在7-8天，整体烘炉时间短。有利于整体时间安排。
3.烘炉的主要步骤和方法。根据耐火耐磨材料厂家中低温烘炉方案要求，1242T／H锅炉耐磨耐火浇筑料低温烘炉主要分为三个阶段：第一阶段为110℃低温养护阶段；第二阶段为250℃低温养护阶段；第三阶段为350℃中温养护阶段。烘炉采用13台烘炉机同时分段烘炉。其中点火燃烧器区域2台烘炉机；水冷风室区域1台烘炉机；炉膛区域4台烘炉机；返料回送装置区域3台；分离区域3台。11月27日下午14：00锅炉烘炉从水冷风室1台烘炉机开始，控制温升为小于15℃／h（实际操作中一般控制温升速度约10℃／h，温升速度越慢烘炉对浇注料影响越小）。然后启动点火燃烧器2台烘炉机，控制温升为小于15℃／h。12小时后温度升至110℃±20℃，恒温24小时以上。在燃烧器点火烘炉后6小时后开始，其他部位陆续开始烘炉，启动烘炉顺序由下至上，每四小时启动两台烘炉机。至11月28日16：00，13台烘炉机全面启动,分五个区域开始烘炉。具体烘炉方法如下：(1)11月27日14：00～11月28日16时，烘炉各区域分别以10℃/h控制升温速度先后达到110～120℃。恒温24小时以上。(2)11月29日16：00开始升温，温升速度为：以8～10℃／h左右升温速度升温，到11月30日4：00时，温度升至250℃。恒温24小时以上。(3)12月1日12：00开始升温。温升速度为约10℃／h到12月2日0：00时，温度升350℃±20℃。恒温24小时以上。(4)12月3日12时开始逐步降温减少烘炉机台数。至12月3日22时停止烘炉机，自然降温。炉膛温度低于40℃后开启人孔门通风降温，进入炉膛检查浇筑料烘炉效果，有无脱落、开裂现象。锅炉点火烘炉后，所有操作必须以安全为第一原则，发现问题及时解决问题。整个烘炉过程受控，其问温度的控制保持在可允许的范围内。以满足烘炉曲线为原则。烘炉后多方代表表明此次烘炉效果较好，没有脱落现象。局部裂缝在1.5mm以内，在允许范围内。
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在各单位精心组织和安排下，锅炉烘炉取得较好效果。本次烘炉采用热烟气分段烘炉法烘炉有以下特点：温升控制合理，在允许范围内。烘炉没有死角，燃烧器、炉膛、返料回送装置、汽冷分离器都得到较好的烘炉效果。节省工期时间，采用专用烘炉机不需投入锅炉正式燃油系统，可以灵活安排烘炉时间点。
参考文献：
[1]阎建；浅谈循环流化床锅炉调试过程中新技术的应用[J]；华北电力大学学报；2018年35(6)
[2]赵浩；循环流化床锅炉国内外现状概述[M]；锅炉制造；2018年