张伟明
中国电建集团福建工程有限公司 福建省 福州市 350000
【摘 要】：热电厂采用循环流化床锅炉能够大幅提高燃煤的利用率，降低企业的生产成本。伴随着循环流化床锅炉在火电领域的广泛应用，所以本文有必要谈一谈循环流化床锅炉的安装和调试过程中的特点，对其进行分析，希望对循环流化床锅炉的推广和应用起到一定的作用。
【关键词】：热电厂；循环流化床；锅炉安装与调试
引言
循环流化床（CFB）锅炉燃烧技术具有燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放低以及负荷调节方便等优点，被广泛应用于电站锅炉，成为劣质煤商业化最成功的洁净煤燃烧技术。对CFB锅炉安装与调试特点进行分析对其推广具有一定的重要意义。
一、CFB床锅炉介绍
1.循环流化床锅炉的结构
循环流化床锅炉运用流态化燃烧技术，是劣质煤商业化最成功的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉的主要结构有：燃烧室和循环回炉两部分，燃烧室包括密相区和稀相区，循环回炉包括高温气固分离器和返料系统。锅炉总体上分为前部及尾部两个竖井使用自然循环方式，单锅筒结构。前部竖井为总吊结构，四周由膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、密相区、稀相区，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器、空气预热器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部连接回送装置及灰冷却器。尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。锅炉使用分级燃烧技术，用油或者煤气在床下点火方式，一次风的比率占为50—60%，飞灰循环。灰渣采用中温分离，干式排放的方式，首先经过水冷螺旋出渣机处理再由灰冷却器和除尘器灰斗排出。回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等是循环灰输送系统的主要构成部分。床温控制系统的调节过程是自动的。密相区床温在整个负荷变化中要保持在850-950℃范围内的某一恒定值，因为这个值是最佳的脱硫温度。当自动控制不投入不及时的时候，也可以用手动控制维持床温的恒定。
二、CFB锅炉安装特点研究
1.工艺设计注意事项
1.1设计上要保证在密相区的出口的横截面尽可能大些，再控制物料在进出口的流速，使物料对水冷壁不造成冲击，降低水冷壁的磨损。
1.2在锅炉炉膛的两侧加装双面受热水冷壁管系，在水冷却方面增强热传导效应。
1.3如果使用的燃煤品种的发热量比较低时，需要在受热面的处理方面要进行隔热和绝热，在尾部设置烟道口，在锅炉内部的炉膛中安装屏式过热器。
1.4设置石灰石进料口并且使用两级运送的方式来输送完成。
1.5在中央炉膛的出口位置建设绝热物料分离塔，燃烧后的物料通过U型的自平衡阀送回到炉膛中进行二次燃烧，并将生成的洁净烟气推送到尾部烟道。
1.6为了降低锅炉的启动时间，使上下部同时受热，采用床上与床下两点联合点火的方式启动锅炉。
1.7中央炉膛内由于高温产生的气流中拥有大量烟尘，为了确保二次风能够顺利进入锅炉炉膛内促进燃烧，要使燃料燃烧更为彻底，大容量锅炉在设计上不仅要更大，同时在宽度和深度上也要有所加强，并采用矩形截面而并非圆形截面。
1.8如果循环流化床锅炉是大容量锅炉，为了促使排除锅炉的大量烟气迅速降温，需要在外部设置外置换热器，而后在外置的设计中加装一级再热器，利用变化风对内部蒸汽的压力进行监控和调节；同时，利用外置式换热器的烟气量比来对床温进行控制。
2.施工工艺的特点
2.1.内衬耐火保温
循环流化床锅炉所采用的是低温燃烧技术，受热面面积相较于普通锅炉更大，势必会导致内部的局部高温；由于燃料是由高压风推送进炉膛内，燃料颗粒的速度非常高，对金属部件的磨损较为严重，因此必须要在锅炉的主要部位增加耐火防磨材料，采用浇筑的方式延长金属部件的使用寿命。
风道燃烧室：锅炉上床和下床同时进行点火，利用油枪来对推送风进行加入，加热温度达到 560℃的燃料燃烧温度，满足炉膛煤料的着火条件。冷渣室：煤料燃烧后的残渣中，颗粒较大的将掉落到炉膛底部，自动排渣阀开启，而后燃料残渣进入冷渣室，由于排渣的颗粒较大，其磨损情况相对更为严重。绝热分离塔：煤料在炉膛中加热上升的过程中仍然存在燃烧过程，要将温度控制在 850℃以上，为了降低热量散失，在分离塔的各个重要部位要采用内衬浇筑工艺进行浇筑。
2.2.防磨料的浇注
配制内衬浇筑材料是由安装单位来完成，其主要材料主要有以下几种，首先需要用富含三氧化二铝的碎石（直径≤ 3cm）为主料，辅料采用高铝水泥，也可采用矾土水泥。用耐火材料制成的销钉将耐火材料固定，其密度为 800个 / ㎡ ~1000 个 / ㎡。浇筑前事先安放套管，并在内衬浇筑时注意开好排气孔。
2.3.排渣流道的施工
排渣流道的施工：流道切入应为流线型以降低排渣阻力，如果是直角形的排渣流道则需要对正对着排渣流道的小孔进行扩孔。如果工艺尺寸出现问题，那么会导致流道喉部与排渣阀进位出现缝隙，造成关闭不严。
三、CFB锅炉调试特点研究
1.空气动力场试验
布风阻力特性试验：启动风机并逐渐加大进风量，测量冷风室压力以及密相区压力，二者的压力差即为布风阻力，每次开启风门测量压力差进行记录并绘制特性曲线。布风均匀性和临界风量试验：在床面铺设底料，厚度在 60cm~70cm 之间。底料成分为硫酸钙和英砂等，容量为 1800kg/m3~2600kg/m3。在流化风量不断增大的情况下，记录床层上下部的压力差，当压差突然减小并保持恒定时，其流化风量达到最小临界点。
2.床温的控制
循环流化床锅炉温度控制通常在800℃ ~900℃之间，床温过低会影响煤料着火，降低煤料的燃烧率；而温度过高则会产生结焦。锅炉正常运行状态下，床温变化与给煤量从曲线上观察比较平稳。循环流化床参与燃烧的风量主要由三个部分构成，一次风机主要功能实现底料流化和基础燃烧，二次风机的主要是助燃功能，并确保燃煤充分燃烧，高压流化风机的功能是促进循环物料的用风。其中，对床温影响最大的是一次风机，针对床层厚度的控制主要从床层压差来实现，指的是燃烧室与风室之间的压力差。
3.机组甩负荷试验
流化床锅炉相较于普通锅炉在甩负荷方面，其热惯性更大，极易导致锅炉内部过热器、再热器的温度超标，在进行急速冷却时导致无法投煤，并出现锅炉内部发生结焦，必须给予重视。第一，甩负荷前期准备。检查油枪和旁路系统，旁路系统要进行小开度暖管；确保阀门的开闭状态符合设计要求；同时对排渣系统运行是否正常也要进行检查。第二，甩负荷过程控制。对流化风量、物料填充速度、残渣排放速度进行控制，控制床层的高度，避免因热惯性造成温度过高，使床温维持在定值范围，根据床温的变化合理进行减温水控制，并及时进行调整。
4.锅炉初次点火升温、升压
锅炉初次点火升温主要由两部分构成，分别为整体低温烘炉和整体高温烘炉。整体低温烘炉是循环流化床锅炉的预热阶段，采用无焰烘炉，确保排气孔处于开启状体，为了避免磨损不填充底料，运用床下油枪进行一次风加热，控制出油速度，使锅炉缓慢升温，升温速度控制在 10℃ /h~20℃ /h，当温度超过 100℃后，升温速度控制在 5℃ /h~10℃ /h，将结晶水和游离水去除，并对锅炉进行化学清洗。高温烘炉阶段填充底料，是床内高度达到 60cm，按照升温曲线严格控制升温速度，并完成蒸汽冲管工作。在整体烘炉完成后，对锅炉包括浇筑部位在内的各项指标进行检查。
结语
总而言之，为了适应我国现代化的发展，响应国家可持续，环保的发展政策。循环流化床锅炉技术具有煤种适应广、燃烧效率高、系统简单、低NOx排放的特点,是将来我国未来热电厂发电行业大量采用的一种技术，是需要进一步完善和研究发展优化的一种技术。
参考文献
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