伍敏健
广东省特种设备检测研究院顺德检测院 广东顺德 528300
摘要：随着我国工业化进程的不断加快，化工、火电等领域都取得了较大的发展。而循环流化床锅炉以其自身所具有的燃烧效率高、煤种适应性强等特点，在工业领域内达到了广泛的应用。为了保证循环流化床锅炉的有效运行，需要对其进行科学的调试，对于调试过程中出现的问题进行及时有效地解决，才能够保证其安全运行。文章针对循环流化床锅炉调试中容易出现的几个问题进行了简单的分析。
关键词：循环流化床；锅炉调试；问题；处理
引 言
电力企业要想在此激烈的竞争中立于不败之地，改革发电技术是十分有必要的。循环流化床燃烧技术由此顺势而生，其在运用不仅大大降低了发电成本与管理成本，同时在节能降耗、优化管理方面也有诸多的优势。然而，当前循环流化床燃烧技术在锅炉调试方面还存在一些不足，制约了循环流化床燃烧技术的发展与发挥。基于此，笔者就循环流化床锅炉调试存在的问题和处理方法做浅要的探索。
1 循环流化床锅炉概述
循环流化床锅炉（circulating fluidized bed）简称CFB，是在鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环床锅炉。与常规锅炉相比，循环流化床锅炉（CFB）的调试工作技术性问题比较多，需要充分掌握其核心专业内容。调试技术人员尤其是主要负责人，必须做到概念正确、条理清晰、工艺熟悉，能够正确地及时处理现场可能发生的各种CFB运行与检修问题，促进调试进度的保证，实现合理的运行过程。由于CFB技术仍然存在一定的缺憾，使得自不同地域的大专院校、研究院所、制造厂家和设计单位的专家们常常会有不少专业上的意见分歧。
2 机组调试前的准备
2.1 设备的系统性熟悉过程
机组调试之前，须对锅炉全部主辅系统设备做到心中有数，同时还要对影响到CFB安全可靠运行的其它相关专业系统设备进行基础性了解和熟悉。
除了锅炉炉本体及其主辅系统以外，燃料输送和破碎系统、机组全面热力系统、除盐水水系统、冷渣器风水冷系统、汽机旁路系统、空冷机组真空系统、机炉之间管道系统和其他公用系统等的设备工艺特点、技术指标和制造性能，都会影响CFB机组运行特性。如果对这些系统不能完整掌握，就无法很好贯彻锅炉整体调试计划，不可能高质量地实现全部的技术要求。
2.2 所调试 CFB 机组的基本技术文件学习与归纳整理
以下资料的认真学习和领会，对于开展CFB调试工作有很重要的作用：锅炉安装说明书、锅炉运行与调整说明书、锅炉热力计算书、烟风系统阻力计算书、汽水系统阻力计算书、安全阀排放能力计算书、膨胀系统布置图册与计算表、锅炉总图与锅炉岛基本系统布置图、热控基本逻辑／联锁／保护清册与说明、机组测点布置图、煤质资料、除灰除渣系统相关数据与图册、给煤机数据/布置/本体基本图册、全厂热力系统图、疏放水系统图册、管系与支吊架基本资料、化学除盐水制备与供给水系统基本数据、燃料破碎与输送系统基本参数、耐火浇筑料及其施工/烘炉工艺资料、锅炉化学清洗措施（如整体调试单位不承担此项任务时）、空冷系统基本状况（空冷机组）、主要泵与风机说明书和基本数据、破碎后的燃料筛分数据及其成灰特性、主流化床和返料器的布风板及风帽结构图、床下点火筒结构图、表盘DCS画面的基本设置情况、安装详细进度计划、吹灰系统图、返料系统布置与结构图、电厂CFB锅炉运行规程以及其他已运行的同类型机组的主要技术资料。
3 启动调式期间主要问题及调试
3.1 烟道的振动
所谓烟道振动一般指在调试过程中，机组负荷达到150MW~200MW之间，锅炉尾部的烟道出现明显的振动情况，且在集控室也能感觉到十分强烈的振感。通过分析得知，循环流化床锅炉尾部烟道产生卡门涡流和与其频率相近的烟气流相互作用而发生共振是烟道产生振动的主要原因。目前常用的优化处理方法，多是用合适的平行板添加在驻波以外的地点，而具体要用多少平行板、每个板之间的距离，则需要根据驻波的波长与频率来计算，这种方法实际就是通过平行板将共振烟道分离成若干个小的烟道，以加强烟道的横向声震频率，使卡门涡流频率与驻波频率被有效的区分开来，从而有效避免锅炉尾部烟道的振动。另外，随着锅炉运行时间的积累，锅炉中受热面管段的沾污系数将发生不同程度的变化，影响烟道的振动，因此在处理烟道振动时也许考虑到管道沾污程度再来采取有关措施。
3.2风机失速
当锅炉启动初期，风机运行处在一个流量较小的时期，这时如果风压控制不当，则很容易产生风机失速现象，给锅炉的正常运行造成影响。通常处理此类问题是采用的增大以此风道流量的方法，但采用这种方法在进行跳一台时，如果制动调整后的动叶速度过快很可能再次失速。因此采用这种处理方法关键是要降低风母管的压力，以提高对风机的失速余量，从而使风机的出口压力保持在合适范围了，以避免失速。
3.3 水位控制
传统的锅炉调试过程中，多是采用前馈控制法来对水位进行控制，但是扰动性较大，控制效果不太理想。因此在实际的调试和控制过程中，多是修改包水位，采用串级控制与降低水温增加蒸汽流量的方式来控制水位。与此同时，在锅炉运行初期也会有一级过热器金属壁温度异常的情况，针对这种情况，可停炉对一级过热器入口集箱处进行检查，将异物清除，然后再进行处理后重启锅炉。
4 给煤系统的调试
在循环流化床锅炉初期运行时，容易在下煤口发生堵塞的情况，使得给煤机给料不均匀，严重影响锅炉的正常运行。给煤机发生下料不通畅的主要因素有：
（1）煤仓搭桥是造成给煤不通畅的一个主要原因，如果煤仓内部的料位不够高时，则从煤仓的上部能够看到在煤仓的壁上存有厚厚的煤层，而煤料的运行也只能够停留在中间的位置，在煤仓壁上形成的煤层如果脱落，就会造成下煤口的堵塞。
（2）空气炮的布置不够科学也容易造成煤仓的堵塞。如果在系统的设计时，只在煤仓下部接近下煤口的位置安装一层空气炮，则在下煤的过程中发生堵煤时，用过空气炮后能够产生一定的缓解。但是，如果煤仓搭桥的位置发生在该层空气炮的上部，则在下煤口处形成一个空腔，这时空气炮的作用也无法得到有效地发挥。通常情况下，煤仓发生搭桥经常出现在煤仓的下部，但是在煤仓的中上部也时有发生。
（3）煤仓内壁微晶铸石板脱落也容易造成下煤遇到阻碍。煤仓内的微晶铸石板如果发生脱落，则会随着大量的煤涌入到给煤口，并且会卡在给煤口，使得煤口发生堵塞。
针对给煤系统中容易出现的堵塞问题，可以采取以下措施：
（1）对设备进行改造。
①由于下煤口经常出现堵煤的现象，因此可以在给煤机的入口处安装振动装置，通过振动的作用来加强下煤的速度。
②在靠近原有空气炮的位置上方1.5m左右，加设几台空气炮，这样能够通过空气炮的作用缓解煤仓中发生搭桥引起的堵塞现象。
③对于煤仓内壁发生微晶铸石板脱落的现象，可以将煤仓的内壁改为不锈钢钢板，就能够有效地避免这个问题。
（2）对运行操作的改善。
①通常情况下，给煤机正常运转时，其能够保持稳定的速度，给煤量也能够保持稳定。当其中的某台给煤机发生异常时，往往都是下煤口或者下煤管道发生堵煤的预兆，这时则应当开启空气炮，并且使用上述措施中的振动装置来进行缓解，当给煤机正常运行后，再停止振动装置的运转。如果堵煤的情况较为严重，则可以持续开启振动装置。
②遇到雨天或者是潮湿的天气，煤中的水分含量很大，容易增加搭桥的可能性，这时需要定期地开启空气炮和振动装置，以此来保证给煤系统的正常运行。
③在锅炉运行的过程中，尽量使多台给煤机同时运行，这样能够有效地避免一台给煤机发生堵煤情况而对给煤系统的运转造成影响。
④加强对煤仓进煤工作的管理。通常情况下是在锅炉点火之前便开始向煤仓内进行投煤，因此为了避免在煤仓中停留过长的时间，应当加强对煤仓的管理工作，发现有堵塞的情况及时给予处理。通过对给煤系统的设备改造，能够有效地提高系统的运行效率，也使得给煤系统的投煤能力得到了不断的提高，使得给煤系统能够在保证锅炉满负荷的情况下仍然达到稳定运行的状态。
5 启动床料的选择
床料的选择包括床料的种类（如砂子、流化床锅炉排出的经筛选过的细渣等）、粒度的选择等。启动床料的选择对流化床锅炉的启动有一定的影响，合适的床料有利于锅炉的启动。床料选择不合适，会对锅炉的启动造成许多不良的影响。例如选择床料的粒度过大时，会造成炉内流化不良，投煤运行后，容易造成炉内结焦，类似的情况在调试中曾经遇到过。而床料过细时，风机启动后，床料容易被抽走，料层厚度得不到保障，床料蓄热不足而造成锅炉投煤困难，会直接影响到锅炉运行。实际应用中证明最好选用经过筛选过的3mm以下的流化床锅炉排出的细渣来做为启动床料。当没有流化床锅炉排出的细渣时，也可以选用砂子做为启动床料，砂子的成分和粒径应按照锅炉厂的要求选用。当选用粒度较小的砂子做为启动床料时，应考虑适当增加床料的厚度，同时，在点火启动初期，流化风量注意不要太大，能保证流化即可，以免床料被吹走过多，无法保证必要的床料厚度。
6 运行期间优化措施
随着锅炉容量的大幅度扩充以及蒸汽参数的不断提高，锅炉的构造也逐渐复杂化。人们更加注重锅炉运行的安全系数和经济效益。锅炉的正常运转离不开各项运行参数的支撑，所以应当密切关注锅炉运行过程中的参数变化，并及时采取合理的措施。通常情况下，锅炉的运行参数包括有再热蒸汽温度、过热蒸汽温度、过热蒸汽压力等等。在锅炉实际运行中，参数随时随地发生变化，因此必须加强对参数的全面监控，保证其稳定性。锅炉运行调移需要注意有以下几个方面：
其一，保证汽包水位正常，蒸汽质量达标，确保锅炉在投入运行后不会出现气温、气压过热以及其他各种异常情况，时刻对锅炉运行情况进行监控观察，以及时掌握锅炉变化规律。
其二，通过冷态空气动力场实验来对锅炉作业情况进行检测。在确定设备优化达标的基础上，将锅炉调试到不同的范围，进行试运行，然后结合实验结果选择最佳的运行方式，以确保循环流化床锅炉调试的有效性。
结束语
与常规锅炉相比，循环流化床锅炉（CFB）的工作技术性问题比较多，需要充分掌握其核心专业内容。工作人员必须做到条理清晰、工艺熟悉，能够正确地及时处理现场可能发生的各种CFB运行与检修问题，实现合理的运行过程，推动CFB技术今后的长足发展。
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