火電廠循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)調(diào)試探討

摘要：本文以筆者參建的印尼北蘇三火電項(xiàng)目為例，對火電廠循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)調(diào)試中常遇的技術(shù)問題及其應(yīng)對措施展開全面探討，以期可對眾火電建設(shè)者有所裨益。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床;鍋爐系統(tǒng)調(diào)試;問題與應(yīng)對

中圖分類號：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? 文章編號：2096-6903（2021）04-0000-00

1循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)概況

印尼北蘇三火電項(xiàng)目（2×50MW）建設(shè)規(guī)模為2臺(tái)231t/h高溫高壓循環(huán)流化床汽包鍋爐，為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)，單汽包，單爐膛，自然循環(huán)，非再熱，汽冷旋風(fēng)分離器，管式空預(yù)器，固態(tài)排渣，露天布置，平衡通風(fēng)，燃煤，床下點(diǎn)火，鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)，主要參數(shù)為：連續(xù)最大蒸發(fā)量231t/h，過熱蒸汽流量218.5t/h，過熱蒸汽出口壓力9.81MPa，過熱蒸汽出口溫度540℃，給水溫度230.2℃。

2循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)調(diào)試

為促使印尼北蘇三火電項(xiàng)目循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)啟動(dòng)與調(diào)試順利、有序完成，需對相應(yīng)工作任務(wù)與權(quán)責(zé)分工予以明確、細(xì)化，依據(jù)相應(yīng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)定，結(jié)合本項(xiàng)目機(jī)組實(shí)際情況與以往相似機(jī)組調(diào)試經(jīng)驗(yàn)所得，編制詳盡的鍋爐系統(tǒng)調(diào)試方案，依調(diào)試方案、作業(yè)計(jì)劃組織開展相應(yīng)施工。

通過對鍋爐系統(tǒng)的啟動(dòng)與調(diào)試，檢驗(yàn)鍋爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能與安裝質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，及時(shí)檢出存在的欠妥之處，對出現(xiàn)的相應(yīng)問題予以妥當(dāng)處置，避免影響正式投產(chǎn)。其中，主要組成部分的常見問題與應(yīng)對處置措施如下：

2.1布風(fēng)板

2.1.1常見問題

鍋爐內(nèi)良好的物料循環(huán)及爐內(nèi)流化是保證循環(huán)流化床鍋爐正常運(yùn)作的關(guān)鍵，其中，爐內(nèi)流化效果的好壞與爐內(nèi)布風(fēng)板的阻力有著密切關(guān)系。布風(fēng)板阻力越大，爐內(nèi)風(fēng)流表現(xiàn)越均勻，但風(fēng)機(jī)耗能也相對較大;反之，布風(fēng)板阻力越小，爐內(nèi)風(fēng)流的均勻性表現(xiàn)越差，風(fēng)機(jī)耗能相對較小，但往往也會(huì)出現(xiàn)因布風(fēng)板阻力不夠而導(dǎo)致爐內(nèi)布風(fēng)不均，而影響爐內(nèi)的流化效果。對于因爐內(nèi)布風(fēng)不均發(fā)生堵塞的情況，實(shí)踐分析發(fā)現(xiàn)主要存在以下兩點(diǎn)問題：（1）在鍋爐前期初運(yùn)行過程中，爐膛內(nèi)布風(fēng)板阻力過小，以致入爐煤的粒度分布不均，一旦有大粒徑的煤塊入爐就會(huì)出現(xiàn)堆積形成死角，而影響爐內(nèi)的流化效果造成結(jié)焦。（2）鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽發(fā)生脫落，也會(huì)在一定程度上導(dǎo)致布風(fēng)的均勻性偏差，從而致使水冷風(fēng)室內(nèi)流化不充分出現(xiàn)積渣，兩側(cè)風(fēng)量出現(xiàn)一定的偏差。

2.1.2應(yīng)對措施

對于因布風(fēng)板阻力不足而導(dǎo)致堵煤，或流化效果差的情況，可在調(diào)試過程中，通過對布風(fēng)板進(jìn)行適當(dāng)改造，如在風(fēng)帽內(nèi)加焊φ14鋼條，以壓縮風(fēng)帽通風(fēng)面積增加風(fēng)壓;或是在豎井的出風(fēng)口位置加帽蓋，并在周邊均勻開孔提高布風(fēng)的均勻性，防止風(fēng)流直吹而導(dǎo)致的局部風(fēng)量大、局部風(fēng)量不足的情況。同時(shí)，運(yùn)行過程中應(yīng)對入爐煤粒度予以嚴(yán)格把控，并做好相應(yīng)的排渣工作，確保爐內(nèi)風(fēng)壓保持正常。此外，對于布風(fēng)板風(fēng)帽通過焊接進(jìn)行連接，以確保風(fēng)帽不會(huì)發(fā)生松動(dòng)脫落。

2.2床下啟動(dòng)燃燒器

2.2.1常見問題

對于床下啟動(dòng)燃燒器耐火材料在試運(yùn)行過程中出現(xiàn)燒壞脫落的情況，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)問題：（1）由床下啟動(dòng)燃燒器的結(jié)構(gòu)可知，點(diǎn)火風(fēng)在預(yù)燃室內(nèi)會(huì)形成一個(gè)低壓回流區(qū)，且回流區(qū)內(nèi)較高溫度的煙氣往往是導(dǎo)致燃燒器耐火材料燒毀脫落的成因之一。（2）用于保護(hù)床下啟動(dòng)燃燒器的風(fēng)冷未充分發(fā)揮保護(hù)作用，原因在于預(yù)燃室混合冷卻風(fēng)的噴嘴位置出現(xiàn)碳化，在混合風(fēng)門全部打開后，混合冷卻風(fēng)沒有冷卻效果，以致燃燒器耐火材料出現(xiàn)燒壞脫落。（3）燃燒器耐火材料敷設(shè)時(shí)的烘烤時(shí)間不足，或是耐火材料脫落并重新敷設(shè)時(shí)，因時(shí)間過于倉促而未進(jìn)行充分干燥及烘烤，便用出力大的油槍進(jìn)行點(diǎn)火，由此也是導(dǎo)致燃燒器耐火材料脫落的重要原因。

2.2.2應(yīng)對措施

在鍋爐的試運(yùn)行過程中，可將原設(shè)計(jì)的油槍出力值，改用出力較小的油槍予以點(diǎn)火操作，同時(shí)，對啟動(dòng)時(shí)的升溫速度進(jìn)行嚴(yán)格把控，防止迅速升溫而導(dǎo)致的耐火材料燒壞的情況。但要想使該問題得到徹底有效的解決，還應(yīng)考慮如下兩個(gè)措施：（1）在重新敷設(shè)耐火材料時(shí)，務(wù)須要通過充分緩慢的干燥與烘烤，以確保耐火材料的耐火強(qiáng)度得以顯著提升;（2）在適宜的情況下，對一次冷風(fēng)管、混合風(fēng)管的管徑進(jìn)行改造，通過加大冷風(fēng)及混合風(fēng)的管徑，以加大冷卻通過耐火材料的混合風(fēng)量，使耐火材料得以充分冷卻保護(hù)，從而最大限度減少與規(guī)避耐火材料被燒壞幾率。

2.3給煤系統(tǒng)[1]

2.3.1常見問題

（1）該項(xiàng)目鍋爐采用4臺(tái)全封閉耐壓稱重計(jì)量式皮帶給煤機(jī)，不僅能夠保證給煤的連續(xù)性與均勻性，實(shí)現(xiàn)給煤過程的精準(zhǔn)稱重計(jì)量，而且還能夠結(jié)合鍋爐燃燒控制系統(tǒng)所需，對給煤量予以自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而確保實(shí)際給煤量滿足鍋爐負(fù)荷。在進(jìn)行給煤機(jī)的調(diào)試過程中，主要有進(jìn)口堵煤（煤斗）、殼體內(nèi)堵煤、出口堵煤等情況，殼體及出口堵煤嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成給煤機(jī)殼體內(nèi)充滿煤粉，使給煤機(jī)膠帶極易跑偏，軸承損壞，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至?xí)霈F(xiàn)停機(jī)而影響鍋爐的正常供煤，大大增加了操作人員的勞動(dòng)量。導(dǎo)致耐壓稱重計(jì)量式皮帶給煤機(jī)出現(xiàn)堵煤質(zhì)量問題的主要原因有：皮帶出現(xiàn)跑偏;出口尺寸設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致出口位置存在死角而發(fā)生堵煤;鍋爐進(jìn)口落煤管的角度設(shè)計(jì)不合理，煤流進(jìn)入不暢通而發(fā)生堵煤;給煤機(jī)密封風(fēng)、播煤風(fēng)的風(fēng)壓及風(fēng)量設(shè)計(jì)不滿足鍋爐生產(chǎn)要求，以致下煤過程不夠暢通;堵煤時(shí)發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，致使堵煤的情況越來越重，甚至造成給煤機(jī)殼體內(nèi)充滿煤粉導(dǎo)致停機(jī)而影響鍋爐的正常供煤。（2）造成堵煤的另一關(guān)鍵原因在于煤倉的“搭橋”現(xiàn)象，在煤倉內(nèi)的料位偏低時(shí)，由煤倉的上方向下能夠看到，煤倉中上方位置的倉壁附著了一定厚度的煤層，僅中間空余部位的煤粒能夠進(jìn)行正常流動(dòng)。長此以往，附著在煤倉側(cè)壁上的煤層越來越厚，一旦脫落后就會(huì)形成大煤塊堵住煤倉下煤口。（3）煤倉下方位置與下煤口接近位置的空氣炮能夠緩解煤倉的堵煤情況，但空氣炮上方的“搭橋”，使得煤口上方形成空腔，影響空氣炮作用的發(fā)揮。（4）使用挖機(jī)從地下煤斗上煤時(shí)，經(jīng)常會(huì)挖破土工膜墊層，破損的塊狀土工膜隨著皮帶進(jìn)入鋼煤斗，造成給煤機(jī)堵煤，使煤流量大幅減少、投煤不均勻，從而影響到鍋爐燃燒效果。

2.3.2應(yīng)對措施

（1）對于耐壓電子稱量給煤機(jī)應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：一是，采取有效措施保證皮帶不跑偏，并通過膠帶外清掃，調(diào)節(jié)好煤流;二是，合理設(shè)計(jì)出口尺寸，避免死角出現(xiàn)，杜絕殼體出口處出現(xiàn)的堵煤現(xiàn)象;三是，調(diào)整鍋爐進(jìn)口落煤管和稱重給煤機(jī)出口落煤管的角度，杜絕煤流不暢情況出現(xiàn);四是，調(diào)節(jié)好機(jī)體密封風(fēng)、播煤風(fēng)的風(fēng)壓、風(fēng)量等，使下煤更加流暢;五是，安裝堵煤報(bào)警裝置，一旦發(fā)生堵煤的情況時(shí)，便能及時(shí)發(fā)出堵煤報(bào)警信號，以便于及時(shí)處理，防止堵煤現(xiàn)象的進(jìn)一步擴(kuò)大。（2）對于下煤口位置發(fā)生堵煤的情況，可通過在給煤機(jī)入口位置的煤閘門下煤倉側(cè)壁安設(shè)電動(dòng)振動(dòng)裝置，以減少煤倉側(cè)壁煤層的附著情況。（3）在與給煤機(jī)靠近的一側(cè)，與原空氣炮距離1.5m的上方加設(shè)幾臺(tái)空氣炮;在煤倉靠近給煤機(jī)與鍋爐的一側(cè)，與原空氣炮距離3.0m的上方分別加設(shè)幾臺(tái)空氣炮，如此通過在合理的位置處增設(shè)空氣炮來解決不同高處的煤倉“搭橋”現(xiàn)象。（4）對煤場墊層予以相應(yīng)加厚，減少違規(guī)超挖;（5）緊抓上煤時(shí)的監(jiān)督管控，杜絕向下超挖;（6）加強(qiáng)巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)皮帶上料時(shí)的異常情況并予以妥當(dāng)處理。

2.4排渣系統(tǒng)[2]

2.4.1常見問題

（1）運(yùn)行中L閥問題導(dǎo)致的堵煤：1）L閥因沒有調(diào)節(jié)渣量的功能，對于進(jìn)渣量的控制難度較大。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，L閥自身不能進(jìn)行排渣量大小的調(diào)節(jié)，因此，僅能通過對每次排渣時(shí)間的控制來實(shí)現(xiàn)對冷渣器排入渣量的調(diào)節(jié)，由此也使得因渣量控制不易，而導(dǎo)致冷渣器倉室極易因瞬時(shí)大量排渣而出現(xiàn)堵渣的情況;2）因熱渣溫度過高（通常會(huì)>800℃）而導(dǎo)致電動(dòng)閘門板出現(xiàn)變形，使得L閥上電動(dòng)排渣閘板門因變形而被卡死，不能進(jìn)行電動(dòng)操作且手動(dòng)操作也因卡死而無法操作。在電動(dòng)排渣閘門出現(xiàn)卡死后，運(yùn)行時(shí)的進(jìn)渣閘門也僅能保持一定的開度，在排渣完成后不能對L閥進(jìn)行水平吹掃，從而導(dǎo)致在經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行后，L閥排渣門水平段極易因沉積較多大渣而出現(xiàn)堵煤;3）因高溫的影響，使得L閥直立段捅渣棒出現(xiàn)變形不能操作，因此，對于運(yùn)行時(shí)立管發(fā)生堵煤時(shí)，僅能借助人工對L閥外壁進(jìn)行敲擊來疏通堵煤，但此種方法易對L閥側(cè)壁的耐火材料造成損傷致其脫落，耐火材料脫落后也會(huì)導(dǎo)致L閥出現(xiàn)堵煤的情況。（2）未結(jié)合工況實(shí)際合理選擇流化床冷渣器風(fēng)機(jī)型號，以致高壓流化風(fēng)機(jī)的機(jī)型選擇偏小，運(yùn)行過程中風(fēng)壓過小、風(fēng)量偏低，與鍋爐實(shí)際所需的風(fēng)壓、風(fēng)量相差懸殊。由于流化風(fēng)量過小，使得鍋爐各個(gè)風(fēng)室的廢渣無法充分流化，能夠“翻墻”通過三倉室的廢渣量更是少之又少，熱渣在冷渣器內(nèi)未進(jìn)行充分流化冷卻便從一倉室、二倉室排出，從而極易導(dǎo)致一倉室、二倉室出現(xiàn)堵渣。（3）冷渣器流化風(fēng)管網(wǎng)存在較大阻力，導(dǎo)致管道受阻力的影響，使得管道內(nèi)壓損過大，而致使運(yùn)行過程中的冷渣器流化風(fēng)機(jī)因電氣保護(hù)停止工作。（4）冷渣器排渣口處的旋轉(zhuǎn)給料閥出現(xiàn)卡死，以致電機(jī)馬達(dá)被燒壞，從而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)給料機(jī)被卡死，冷渣器內(nèi)較大的渣塊無法排出發(fā)生堵塞、結(jié)塊。（5）鍋爐底部冷渣器埋刮板輸送機(jī)所設(shè)坡度不合理，以致刮板出現(xiàn)磨損或刮鏈發(fā)生斷齒，嚴(yán)重時(shí)還可能會(huì)導(dǎo)致埋刮板機(jī)出現(xiàn)脫落、斷鏈等問題。（6）埋刮板輸送機(jī)的型號選擇與鍋爐工況不符，型號選擇過小不能滿足鍋爐生產(chǎn)的需要，從而導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生電機(jī)過載跳閘的情況。（7）運(yùn)輸冷渣系統(tǒng)的密封性較差，存在較為嚴(yán)重的“冒灰”“漏灰”情況，以致鍋爐的整體運(yùn)行環(huán)境惡劣。（8）進(jìn)入鍋爐的煤粒度篩選不到位，相當(dāng)大的部分超過粒度設(shè)計(jì)要求值，粒徑過大且煤矸石含量超標(biāo)，是影響冷渣器流化效果的最根本原因。根據(jù)排出的廢渣成分分析，部分入爐煤粒度甚至超過設(shè)計(jì)粒度5㎜，煤粒徑過大導(dǎo)致熱渣進(jìn)入冷渣器后，因粒徑過大而難以進(jìn)行流化，由此就造成了冷渣器一倉室、二倉室出現(xiàn)堵渣的情況。

2.4.2應(yīng)對措施

（1）對L閥進(jìn)閘門進(jìn)行調(diào)整，將電動(dòng)閘門改為手動(dòng)閘板門，以便通過L閥能夠?qū)ε旁窟M(jìn)行自由調(diào)節(jié)，防止排渣量較大時(shí)冷渣器倉室出現(xiàn)堵渣的情況。（2）結(jié)合鍋爐的實(shí)際工況，更換合理型號及數(shù)量的冷渣器風(fēng)機(jī)，確保冷渣器的風(fēng)量及風(fēng)壓大小能夠滿足鍋爐正常運(yùn)作的需要，進(jìn)而確保鍋爐各個(gè)風(fēng)室的渣塊得以充分流化。（3）對于排渣系統(tǒng)潛在的各種問題，可通過對冷渣器系統(tǒng)的通風(fēng)管道予以改造，將通風(fēng)管道的直徑結(jié)合鍋爐工況進(jìn)行加大，使管道內(nèi)阻力減小，以確保冷渣器流化風(fēng)機(jī)正常運(yùn)作，進(jìn)而使渣塊得以充分流化冷卻。（4）將冷渣器一倉室布風(fēng)板上的風(fēng)帽內(nèi)管取出，以減小管道內(nèi)的阻力，同時(shí)，將一節(jié)風(fēng)管與冷隔墻前的冷渣器一倉室的流化風(fēng)管上進(jìn)行連接，以此來增加一倉室的進(jìn)風(fēng)量，進(jìn)而促使一倉室內(nèi)的渣塊得以充分流化。（5）根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)情況，適當(dāng)降低冷渣器風(fēng)冷隔墻的高度，以便于廢渣能夠順利通過冷隔墻至三倉室進(jìn)行流化冷卻后排放。（6）將排渣口位置處的旋轉(zhuǎn)給料閥去掉，并在冷渣器一倉室位置加設(shè)一個(gè)直徑較大，能夠便于較大粒度渣塊通過的排渣口，把3個(gè)大渣排渣口由電動(dòng)改為手動(dòng)翻板門。（7）結(jié)合鍋爐生產(chǎn)及排渣情況，選擇適宜型號大小的埋刮板輸送機(jī)，并對埋刮板輸送機(jī)的坡度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保排渣的流暢性。（8）對破碎煤塊用二級碎煤機(jī)予以合理調(diào)整，確保碎煤機(jī)碎煤粒度能夠滿足鍋爐對入煤粒度的要求，避免入爐煤粒度偏大而導(dǎo)致的堵煤現(xiàn)象。同時(shí)，對于進(jìn)入鍋爐的煤塊粒度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，一旦監(jiān)控發(fā)現(xiàn)存在較大粒度的煤塊，應(yīng)及時(shí)調(diào)整處理以免出現(xiàn)堵煤。（9）爐渣進(jìn)入冷渣器前，通過開啟出渣側(cè)冷渣器風(fēng)室的擋板，以有效加大冷渣器各個(gè)風(fēng)室的流化風(fēng)量，進(jìn)而保證爐渣的充分流化;其次，按照“少量多次”的原則進(jìn)行排渣，對排入冷渣器的熱渣量進(jìn)行嚴(yán)格把控，防止熱渣排量過大導(dǎo)致在冷渣器內(nèi)堆積影響爐渣的流化效果出現(xiàn)冷渣器堵塞;另外，注意適時(shí)觀測冷渣器內(nèi)不同倉室的溫度及差壓的動(dòng)態(tài)變化情況，并對熱渣進(jìn)入冷渣器的速度進(jìn)行控制，避免進(jìn)渣速度過快而導(dǎo)致一倉室發(fā)生堵塞。

3結(jié)語

經(jīng)調(diào)試與試運(yùn)行，印尼北蘇三火電項(xiàng)目鍋爐系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)均可達(dá)到既定設(shè)計(jì)要求，基本能夠滿足帶滿負(fù)荷連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)作，但仍還存有少許問題亟待改進(jìn)，對此，須結(jié)合工況、實(shí)際，予以全面分析，切實(shí)采取針對性改進(jìn)、調(diào)整，以促使火電廠實(shí)現(xiàn)更加高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]劉宏衛(wèi).300MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組啟動(dòng)調(diào)試過程問題分析[J].電站系統(tǒng)工程，2017，33（6）：41-42+46.

[2]李默.循環(huán)流化床（CFB）鍋爐排渣系統(tǒng)故障及處理方法[J].電站系統(tǒng)工程，2009，25（6）：45-46.

收稿日期：2021-03-05

作者簡介：任飛豹（1988—），男，湖南長沙人，本科，工程師，研究方向：火電工程技術(shù)與管理。

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