循环流化床锅炉施工特点及运行分析

  摘要：根据多年的施工实践及循环流化床锅炉动态特征及自动控制系统组成，以下对135MW循环流化床锅炉机组的施工特点及安装调试技术要点进行了详细的阐述。

  通过对循环流化床燃烧技术的学习，结合对电站循环流化床锅炉工程的施工和调试，现对循环流化床锅炉施工中的一些特点做一介绍。

  本文以哈尔滨锅炉厂生产的超高压、一次中间再热自然循环单汽包循环硫化床锅炉，过热蒸汽流量465t/h(B-MCR工况)为例，此循环流化床锅炉与135MW等级汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压（滑压）启动和运行。锅炉采循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热分离器。锅炉采用平衡通风。

  1.1.1锅炉主要由炉膛、高温绝热分离器、自平衡“U”型回料阀和尾部对流烟道组成。燃烧室蒸发受热面采用膜式水冷壁，水循环采用单汽包、自然循环、单段蒸发系统。采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽，具有布风均匀、防堵塞、防结焦和便于维修等优点。燃烧室内布置双面水冷壁来增加蒸发受热面。燃烧室内布置屏式Ⅱ级过热器和屏式热段再热器以提高整个过热器系统和再热器系统的辐射传热性，使锅炉过热汽温和再热汽温拥有非常良好的调节特性。

  锅炉采用2个内径为8.08米的高温绝热分离器。高温绝热分离器回料腿下布置一个非机械型回料阀，回料为自平衡式，流化密封风用高压风机单独供给。

  以上三部分构成了循环流化床锅炉的核心部分----物料热循环回路，煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应。经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。

  1.1.2锅炉设有膨胀中心，各部分烟气、物料的连接烟道之间设置性能优异的非金属膨胀节，解决由热位移引起的密封问题，各受热面穿墙部位均采用国外成熟的密封技术设计，确保锅炉的密闭性。

  A.燃料适用性广；B.低硫排放；C.高燃烧技术；D.低NOX排放；E.消除溶渣；F.较大负荷调节比

  1.1.4为使循环流化床锅炉长期安全可靠运行，在以下表面采取了防磨措施：

  A.高温绝热分离器及料腿内表面；B.回料阀内表面；C.高温绝热分离器和对流烟道之间的连接烟道内表面；D.下部燃烧室内表面和部风板上表面；E.双面水冷壁、过热器屏、再热器屏穿前墙处周围水冷壁向炉膛侧外表面；F.燃烧室出口烟道及出口烟道周围的后墙、侧墙、双面水冷壁外表面；G.双面水冷壁、过热器屏下部和再热器屏下部外表面；H.冷渣器内表面。

  1.1.5采用钟罩式风帽，每个风帽由较小直径的内管和较大直径的外罩组成，外罩与内管之间用螺纹连接。这种风帽具有流化均匀、不堵塞、不磨损、安装、维修方便的优点。

  1.1.6为加快启动速度，节省燃油，采用了床上和床下启动燃烧器结合的方式。

  循环流化床锅炉炉膛区域为正压燃烧，故施工中尤其要注意炉膛密封及所有与炉膛接口的风管道、物料管道、油枪、测点等的密封焊接；否则将造成运行时物料外漏，影响运行环境，降低锅炉的热效率，增加检修的工作量，情况严重时将造成被迫停炉。在安装过程中，对26个二次风口，4个给煤口，4个回料阀接口，4个床上点火器接口，4个冷渣器接口焊缝进行了仔细焊接检查，并做了严密性试验后进行保温，经过试运验证，此部分密封是成功的。

  床下点火燃烧器非金属膨胀节在安装过程中也是难点，再三号炉试运过程中，出现膨胀节烧坏现象，四号炉吸取三号炉经验教训，保证焊缝严密不漏，膨胀节安装时，保温材料添实，并在外部加装钢丝网，来保证四号炉床下非金属补偿器没出过任何问题。

  旋风分离器是CFB锅炉的核心部件之一，其设计、布置是否合理必然的联系着锅炉系统制造、安装、运行、维修等各方面的经济性与可靠性。

  旋风分离器采用地面组合，由于其体积大，在锅炉封顶前先吊入，以免影响钢架吊装进度，在安装过程中，每个旋风分离器锥段与直段组合，进出口烟道分片组合吊装，回料阀安装时，应保证与炉膛距离，非金属补偿器的安装错位也不应忽视，如安装不正确，可能会引起膨胀节撕裂。

  回料阀在试运时发生振动，因其吊杆无法调节，始终没解决。因此部位受冲击较大，回料阀晃动解决是一个难点。 ????? 尾部受热面在试运初期发生低频共振，怀疑安装问题，但检查后未曾发现问题，发生低频共振时，主要在低温再热器部位，总风量在40万m3/h以上，低再压差500Pa，在总启动时，低频共振没有再发生。分析其原因，可能是受热面积灰，改变了低再的共振频率，这应该是其主要原因。

  尾部受热面发生撕裂，分析原因，因其密封墙盒是一个整体，与受热面膨胀量不同，因此发生，建议密封墙盒采用分体式，或在墙盒处加膨胀节。

  次炉型因其浇注料施工量很大，为了不影响工期，采用分段交付，炉膛及分离器要先施工完成。冷渣器顶盖采用地面浇注，然后吊装，旋风分离器顶盖、分离器进出口顶部采用先安装加固，待烘炉完成后再上顶板。

  风帽作为CFB锅炉的典型设备主要布置在风室水冷壁、 回料阀、冷渣器等处，施工时需仔细核对厂家图纸，主要在风帽的安装角度、固定方式及高度注意。防止角度偏差造成床料流化不均或磨穿风帽，床压达不到设计值进而影响锅炉的出力。

  风帽安装好应注意防护，投用前和停炉检修期间注意检查风帽上的孔眼是否畅通。

  CFB锅炉内部大量采用耐磨、耐火浇、砌筑料，施工养护完毕要进行烘烤使其达到设计强度。耐磨、耐火浇、砌筑料的烘烤一般按照材料厂家提供的烘炉曲线制定具体的实施工程的方案。根据不同的炉型结构和现场环境条件，一般将烘炉分为低、中、高温三个阶段。

  本锅炉一二阶段采用烘炉机烘炉，此阶段完成后，冷渣器，床下点火燃烧器，回料斜腿第三阶段烘炉也已完成。第三阶段烘炉采用床下床上点火枪，床下点火枪采用400Kg/h，床上点火枪采用975Kg/h（正常运行时，床下点火枪采用400Kg/h、975Kg/h，床上点火枪采用1500Kg/h）。

  在试运过程中，床下点火风道出现轻微脱落现象，原因是配风比不合适，造成油柱直接冲刷浇注料，从而使部分浇注料脱落。

  作为CFB锅炉的日益广泛使用，探讨其安装特点对于提高运行的可靠性起着至关重要的作用。了解CFB锅炉结构、系统的特殊性，按照设计、原理来安装，需要引起安装施工者们的重视。这只作为我个人的意见，存在不当之处，希望多提宝贵意见。

  [1]可法.循环流化床锅炉理论.设计与运行.北京：中国电力出版社，1998.

  [4]P. 巴苏，S.A.弗雷泽．循环流化床锅炉的设计与运行．科学出版社，1994