火电厂循环流化床锅炉系统调试探讨

摘要：本文以笔者参建的印尼北苏三火电项目为例，对火电厂循环流化床锅炉系统调试中常遇的技术问题及其应对措施展开全面探讨，以期可对众火电建设者有所裨益。

关键词：循环流化床;锅炉系统调试;问题与应对

中图分类号：TK229 文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2021）04-0000-00

1循环流化床锅炉系统概况

印尼北苏三火电项目（2×50MW）建设规模为2台231t/h高温高压循环流化床汽包锅炉，为哈尔滨锅炉厂生产，单汽包，单炉膛，自然循环，非再热，汽冷旋风分离器，管式空预器，固态排渣，露天布置，平衡通风，燃煤，床下点火，钢构架悬吊结构，主要参数为：连续最大蒸发量231t/h，过热蒸汽流量218.5t/h，过热蒸汽出口压力9.81MPa，过热蒸汽出口温度540℃，给水温度230.2℃。

2循环流化床锅炉系统调试

为促使印尼北苏三火电项目循环流化床锅炉系统启动与调试顺利、有序完成，需对相应工作任务与权责分工予以明确、细化，依据相应规范、标准、规程、规定，结合本项目机组实际情况与以往相似机组调试经验所得，编制详尽的锅炉系统调试方案，依调试方案、作业计划组织开展相应施工。

通过对锅炉系统的启动与调试，检验锅炉系统设计性能与安装质量是否达标，及时检出存在的欠妥之处，对出现的相应问题予以妥当处置，避免影响正式投产。其中，主要组成部分的常见问题与应对处置措施如下：

2.1布风板

2.1.1常见问题

锅炉内良好的物料循环及炉内流化是保证循环流化床锅炉正常运作的关键，其中，炉内流化效果的好坏与炉内布风板的阻力有着密切关系。布风板阻力越大，炉内风流表现越均匀，但风机耗能也相对较大;反之，布风板阻力越小，炉内风流的均匀性表现越差，风机耗能相对较小，但往往也会出现因布风板阻力不够而导致炉内布风不均，而影响炉内的流化效果。对于因炉内布风不均发生堵塞的情况，实践分析发现主要存在以下两点问题：（1）在锅炉前期初运行过程中，炉膛内布风板阻力过小，以致入炉煤的粒度分布不均，一旦有大粒径的煤块入炉就会出现堆积形成死角，而影响炉内的流化效果造成结焦。（2）锅炉布风板风帽发生脱落，也会在一定程度上导致布风的均匀性偏差，从而致使水冷风室内流化不充分出现积渣，两侧风量出现一定的偏差。

2.1.2应对措施

对于因布风板阻力不足而导致堵煤，或流化效果差的情况，可在调试过程中，通过对布风板进行适当改造，如在风帽内加焊φ14钢条，以压缩风帽通风面积增加风压;或是在竖井的出风口位置加帽盖，并在周边均匀开孔提高布风的均匀性，防止风流直吹而导致的局部风量大、局部风量不足的情况。同时，运行过程中应对入炉煤粒度予以嚴格把控，并做好相应的排渣工作，确保炉内风压保持正常。此外，对于布风板风帽通过焊接进行连接，以确保风帽不会发生松动脱落。

2.2床下启动燃烧器

2.2.1常见问题

对于床下启动燃烧器耐火材料在试运行过程中出现烧坏脱落的情况，主要表现为以下几点问题：（1）由床下启动燃烧器的结构可知，点火风在预燃室内会形成一个低压回流区，且回流区内较高温度的烟气往往是导致燃烧器耐火材料烧毁脱落的成因之一。（2）用于保护床下启动燃烧器的风冷未充分发挥保护作用，原因在于预燃室混合冷却风的喷嘴位置出现碳化，在混合风门全部打开后，混合冷却风没有冷却效果，以致燃烧器耐火材料出现烧坏脱落。（3）燃烧器耐火材料敷设时的烘烤时间不足，或是耐火材料脱落并重新敷设时，因时间过于仓促而未进行充分干燥及烘烤，便用出力大的油枪进行点火，由此也是导致燃烧器耐火材料脱落的重要原因。

2.2.2应对措施

在锅炉的试运行过程中，可将原设计的油枪出力值，改用出力较小的油枪予以点火操作，同时，对启动时的升温速度进行严格把控，防止迅速升温而导致的耐火材料烧坏的情况。但要想使该问题得到彻底有效的解决，还应考虑如下两个措施：（1）在重新敷设耐火材料时，务须要通过充分缓慢的干燥与烘烤，以确保耐火材料的耐火强度得以显著提升;（2）在适宜的情况下，对一次冷风管、混合风管的管径进行改造，通过加大冷风及混合风的管径，以加大冷却通过耐火材料的混合风量，使耐火材料得以充分冷却保护，从而最大限度减少与规避耐火材料被烧坏几率。

2.3给煤系统[1]

2.3.1常见问题

（1）该项目锅炉采用4台全封闭耐压称重计量式皮带给煤机，不仅能够保证给煤的连续性与均匀性，实现给煤过程的精准称重计量，而且还能够结合锅炉燃烧控制系统所需，对给煤量予以自动调整，进而确保实际给煤量满足锅炉负荷。在进行给煤机的调试过程中，主要有进口堵煤（煤斗）、壳体内堵煤、出口堵煤等情况，壳体及出口堵煤严重时会造成给煤机壳体内充满煤粉，使给煤机胶带极易跑偏，轴承损坏，无法正常运转，甚至会出现停机而影响锅炉的正常供煤，大大增加了操作人员的劳动量。导致耐压称重计量式皮带给煤机出现堵煤质量问题的主要原因有：皮带出现跑偏;出口尺寸设计不合理，导致出口位置存在死角而发生堵煤;锅炉进口落煤管的角度设计不合理，煤流进入不畅通而发生堵煤;给煤机密封风、播煤风的风压及风量设计不满足锅炉生产要求，以致下煤过程不够畅通;堵煤时发现不及时，致使堵煤的情况越来越重，甚至造成给煤机壳体内充满煤粉导致停机而影响锅炉的正常供煤。（2）造成堵煤的另一关键原因在于煤仓的“搭桥”现象，在煤仓内的料位偏低时，由煤仓的上方向下能够看到，煤仓中上方位置的仓壁附着了一定厚度的煤层，仅中间空余部位的煤粒能够进行正常流动。长此以往，附着在煤仓侧壁上的煤层越来越厚，一旦脱落后就会形成大煤块堵住煤仓下煤口。（3）煤仓下方位置与下煤口接近位置的空气炮能够缓解煤仓的堵煤情况，但空气炮上方的“搭桥”，使得煤口上方形成空腔，影响空气炮作用的发挥。（4）使用挖机从地下煤斗上煤时，经常会挖破土工膜垫层，破损的块状土工膜随着皮带进入钢煤斗，造成给煤机堵煤，使煤流量大幅减少、投煤不均匀，从而影响到锅炉燃烧效果。

2.3.2应对措施

（1）对于耐压电子称量给煤机应从以下几个方面进行改进：一是，采取有效措施保证皮带不跑偏，并通过胶带外清扫，调节好煤流;二是，合理设计出口尺寸，避免死角出现，杜绝壳体出口处出现的堵煤现象;三是，调整锅炉进口落煤管和称重给煤机出口落煤管的角度，杜绝煤流不畅情况出现;四是，调节好机体密封风、播煤风的风压、风量等，使下煤更加流畅;五是，安装堵煤报警装置，一旦发生堵煤的情况时，便能及时发出堵煤报警信号，以便于及时处理，防止堵煤现象的进一步扩大。（2）对于下煤口位置发生堵煤的情况，可通过在给煤机入口位置的煤闸门下煤仓侧壁安设电动振动装置，以减少煤仓侧壁煤层的附着情况。（3）在与给煤机靠近的一侧，与原空气炮距离1.5m的上方加设几台空气炮;在煤仓靠近给煤机与锅炉的一侧，与原空气炮距离3.0m的上方分别加设几台空气炮，如此通过在合理的位置处增设空气炮来解决不同高处的煤仓“搭桥”现象。（4）对煤场垫层予以相应加厚，减少违规超挖;（5）紧抓上煤时的监督管控，杜绝向下超挖;（6）加强巡视检查，及时发现皮带上料时的异常情况并予以妥当处理。

2.4排渣系统[2]

2.4.1常见问题

（1）运行中L阀问题导致的堵煤：1）L阀因没有调节渣量的功能，对于进渣量的控制难度较大。实践发现，L阀自身不能进行排渣量大小的调节，因此，仅能通过对每次排渣时间的控制来实现对冷渣器排入渣量的调节，由此也使得因渣量控制不易，而导致冷渣器仓室极易因瞬时大量排渣而出现堵渣的情况;2）因热渣温度过高（通常会>800℃）而导致电动闸门板出现变形，使得L阀上电动排渣闸板门因变形而被卡死，不能进行电动操作且手动操作也因卡死而无法操作。在电动排渣闸门出现卡死后，运行时的进渣闸门也仅能保持一定的开度，在排渣完成后不能对L阀进行水平吹扫，从而导致在经过一定时间的运行后，L阀排渣门水平段极易因沉积较多大渣而出现堵煤;3）因高温的影响，使得L阀直立段捅渣棒出现变形不能操作，因此，对于运行时立管发生堵煤时，仅能借助人工对L阀外壁进行敲击来疏通堵煤，但此种方法易对L阀侧壁的耐火材料造成损伤致其脱落，耐火材料脱落后也会导致L閥出现堵煤的情况。（2）未结合工况实际合理选择流化床冷渣器风机型号，以致高压流化风机的机型选择偏小，运行过程中风压过小、风量偏低，与锅炉实际所需的风压、风量相差悬殊。由于流化风量过小，使得锅炉各个风室的废渣无法充分流化，能够“翻墙”通过三仓室的废渣量更是少之又少，热渣在冷渣器内未进行充分流化冷却便从一仓室、二仓室排出，从而极易导致一仓室、二仓室出现堵渣。（3）冷渣器流化风管网存在较大阻力，导致管道受阻力的影响，使得管道内压损过大，而致使运行过程中的冷渣器流化风机因电气保护停止工作。（4）冷渣器排渣口处的旋转给料阀出现卡死，以致电机马达被烧坏，从而导致旋转给料机被卡死，冷渣器内较大的渣块无法排出发生堵塞、结块。（5）锅炉底部冷渣器埋刮板输送机所设坡度不合理，以致刮板出现磨损或刮链发生断齿，严重时还可能会导致埋刮板机出现脱落、断链等问题。（6）埋刮板输送机的型号选择与锅炉工况不符，型号选择过小不能满足锅炉生产的需要，从而导致经常发生电机过载跳闸的情况。（7）运输冷渣系统的密封性较差，存在较为严重的“冒灰”“漏灰”情况，以致锅炉的整体运行环境恶劣。（8）进入锅炉的煤粒度筛选不到位，相当大的部分超过粒度设计要求值，粒径过大且煤矸石含量超标，是影响冷渣器流化效果的最根本原因。根据排出的废渣成分分析，部分入炉煤粒度甚至超过设计粒度5㎜，煤粒径过大导致热渣进入冷渣器后，因粒径过大而难以进行流化，由此就造成了冷渣器一仓室、二仓室出现堵渣的情况。

2.4.2应对措施

（1）对L阀进闸门进行调整，将电动闸门改为手动闸板门，以便通过L阀能够对排渣量进行自由调节，防止排渣量较大时冷渣器仓室出现堵渣的情况。（2）结合锅炉的实际工况，更换合理型号及数量的冷渣器风机，确保冷渣器的风量及风压大小能够满足锅炉正常运作的需要，进而确保锅炉各个风室的渣块得以充分流化。（3）对于排渣系统潜在的各种问题，可通过对冷渣器系统的通风管道予以改造，将通风管道的直径结合锅炉工况进行加大，使管道内阻力减小，以确保冷渣器流化风机正常运作，进而使渣块得以充分流化冷却。（4）将冷渣器一仓室布风板上的风帽内管取出，以减小管道内的阻力，同时，将一节风管与冷隔墙前的冷渣器一仓室的流化风管上进行连接，以此来增加一仓室的进风量，进而促使一仓室内的渣块得以充分流化。（5）根据锅炉结构的实际设计情况，适当降低冷渣器风冷隔墙的高度，以便于废渣能够顺利通过冷隔墙至三仓室进行流化冷却后排放。（6）将排渣口位置处的旋转给料阀去掉，并在冷渣器一仓室位置加设一个直径较大，能够便于较大粒度渣块通过的排渣口，把3个大渣排渣口由电动改为手动翻板门。（7）结合锅炉生产及排渣情况，选择适宜型号大小的埋刮板输送机，并对埋刮板输送机的坡度进行合理设计，确保排渣的流畅性。（8）对破碎煤块用二级碎煤机予以合理调整，确保碎煤机碎煤粒度能够满足锅炉对入煤粒度的要求，避免入炉煤粒度偏大而导致的堵煤现象。同时，对于进入锅炉的煤块粒度进行严格监控，一旦监控发现存在较大粒度的煤块，应及时调整处理以免出现堵煤。（9）炉渣进入冷渣器前，通过开启出渣侧冷渣器风室的挡板，以有效加大冷渣器各个风室的流化风量，进而保证炉渣的充分流化;其次，按照“少量多次”的原则进行排渣，对排入冷渣器的热渣量进行严格把控，防止热渣排量过大导致在冷渣器内堆积影响炉渣的流化效果出现冷渣器堵塞;另外，注意适时观测冷渣器内不同仓室的温度及差压的动态变化情况，并对热渣进入冷渣器的速度进行控制，避免进渣速度过快而导致一仓室发生堵塞。

3结语

经调试与试运行，印尼北苏三火电项目锅炉系统的主要运行参数均可达到既定设计要求，基本能够满足带满负荷连续稳定运作，但仍还存有少许问题亟待改进，对此，须结合工况、实际，予以全面分析，切实采取针对性改进、调整，以促使火电厂实现更加高效、经济、稳定运行。

参考文献

[1]刘宏卫.300MW循环流化床锅炉机组启动调试过程问题分析[J].电站系统工程，2017，33（6）：41-42+46.

[2]李默.循环流化床（CFB）锅炉排渣系统故障及处理方法[J].电站系统工程，2009，25（6）：45-46.

收稿日期：2021-03-05

作者简介：任飞豹（1988—），男，湖南长沙人，本科，工程师，研究方向：火电工程技术与管理。

Discussion on Commissioning of Circulating Fluidized bed Boiler System in Thermal Power Plant

REN  Feibao

（SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 8 CO.，LTD.，Changsha Hunan410004）

Abstract： In this paper， the author participated in the construction of Indonesia North Soviet three thermal power project as an example， to thermal power plant circulating fluidized bed boiler system commissioning often encountered in the technical problems and Countermeasures to carry out a comprehensive discussion， in order to benefit the thermal power builders.

Key word： Circulating fluidized bed; Boiler system commissioning; Problems and Countermeasures