向炉内初次投煤的最低允许床温（简称允许投煤温度）是一个关键参数，该值定得太低，会造成煤粒着火不稳定，甚至引起爆燃、结焦等不安全现象产生；若该值定得过高，则点火设备容量要加大，点火用油量增加，经济性差。ALSTOM公司规定：锅炉允许投煤温度应根据试验台的试验结果给出推荐值，最终在机组试运行期间由调试单位会同ALSTOM公司、业主共同确定。

      锅炉投煤温度随燃煤挥发份的增加而降低，而ALSTOM公司的推荐值明显高于国内实际运行值（附图6）。主要原因在于:ALSTOM公司将投煤温度定得较高，以确保有足够的点火能量支持，投入给煤机后就连续给煤运行。而国内是将投煤温度定得较低，通过数次断续给煤，试点火的方式不断升高床温，然后转入连续给煤。后一种点火方式既能节省点火用油，又可减小点火设备的容量，而前种点火方式操作较简单和安全，缺点是点火油耗较大。

ALSTOM公司认为投煤后，应确保煤能尽快着火燃烧，迅速提高床温，做到先补煤再退油枪，尽量避免长时间的油煤混烧，有条件的话，尽早退出油枪运行。投煤时一旦发现床温降低、氧量不变，说明煤未着火，此时，应立即停煤。

实际运行过程中，电厂为缩短启动时间，降低启动燃油消耗量，开始是间断点动投煤。此时应特别注意点动投煤量不能多，投煤后密切监视床温及氧量的变化，一旦发现未着火，立即停止给煤。

      锅炉在启动过程中，屏过、屏再出口工质温度高于设计值，尤其是半负荷时，实际减温水量远大于设计值。实际操作中通过调整运行方式，加减负荷时适当缓慢些，避免大起大落。在低负荷区，适当提升主汽压和减温水压力，利用主给水闸阀适当节流，再根据汽压由汽机侧增加负荷。

其原因初步分析为：由于炉膛布置有屏式受热面，锅炉在低负荷时，炉膛内循环物料浓度较低，传热系数中辐射份额较大，屏式过热器的传热系数比炉膛壁面的略高，而高负荷时，随着炉膛内循环物料浓度的升高，传热系数中对流份额增加，屏式过热器的传热系数会比炉膛壁面略低。而锅炉设计中屏式过热器面积是按BMCR工况下进行的，因此在锅炉启动过程中，特别是在半负荷时，会出现过热器超温现象。建议在以后的炉膛内屏式受热面积及减温水量的选取上作适当调整。

      锅炉在负荷调整过程中，返料立管压力曾出现过脉动。具体表现为：当负荷增加时，返料立管压力迅速升高，温度下降，由于返料器背压增高，返料风送不进，整个返料风管道剧烈晃动，严重威胁锅炉安全运行，锅炉被迫降低负荷，负荷降低后上述现象会突然消失，整个返料系统恢复正常。

与ALSTOM公司调试人员交流上述现象后认为：锅炉在低负荷运行时，由于分离器中的烟气速度较低，在分离器锥段部分存在积灰现象，积灰到一定高度后，大量细灰会突然落入返料器，造成返料器堵塞。当负荷降低，返料器与炉膛差压增大，当差压增大到一定程度后，会冲开受堵的返料器，系统恢复正常。因此，锅炉在低负荷运行过程中，应保证负荷的平稳上升或下降，严格禁止负荷的大起大落。

 

      在锅炉通过试运行后的停炉消缺过程中，主要有以下几个影响锅炉安全稳定运行的问题。

      锅炉运行过程中，煤仓的事故率很高，煤仓的堵塞时有发生。分析其原因，主要原因为煤仓的设计参照链条炉设计。成品煤堆积在锥形煤仓内受到煤的挤压，使煤粒之间、煤粒与煤仓壁之间产生摩擦力，越接近下煤口，其摩擦力及挤压力越大。其中，煤粒间的摩擦力呈双曲线形增大。所以在靠近下煤口处的煤易搭桥，另一个原因为，由于结构设计原因，煤仓内直接受给煤冲击处的衬板易脱落，导致煤仓出口堵塞。最终，电厂在煤仓受给煤直接冲击处内衬由超高分子聚乙烯衬板改为不锈钢板，同时煤仓下部加装空气炮，使得煤能够顺利进入给煤机，另外严格控制入炉煤外在水分，加大燃煤存放时间和外来煤调配，防止水分超高的湿煤进入煤仓。

      对于循环流化床锅炉，分离器后燃现象普遍存在，运行中也是允许的。分离器后燃主要是由于炉膛燃烧产生的烟气中携带大量未能完全燃烧的焦炭和CO,进入分离器后，在旋转分离过程中与氧气强烈混合而得以继续燃烧。

在现场运行中我们发现：锅炉稳定在138MW负荷，氧量在4.8％时，分离器平均烟气温升为16.5℃。由于尾部烟道入口温度的升高，影响锅炉主循环回路和尾部对流烟道热量分配，造成过热器、再热器喷水量的增加。

      停炉检查时发现炉膛内过热屏、再热屏沿高度方向发生变形，再热屏比过热屏严重。经调研发现，采用相同结构的同类型锅炉均出现相同问题。

过热屏、再热屏的布置型式见附图7，屏下端与前墙水冷壁固结在一起，屏上端通过衡力弹簧吊架悬吊在锅炉顶板上，屏上部穿炉顶处采用柔性膨胀节密封。具体数据见下表：

分析认为：由于水冷壁与管屏存在膨胀差，屏的高度较大，刚性弱，同时整个管屏采用悬吊结构，中间无固定结构，因此，下部的膨胀量很难向上传递，屏的膨胀受阻，导致屏受热变形。再热器采用奥氏体材料，膨胀量大，变形更严重。

采取的措施：目前密切监视屏的变形情况，若有扩大趋势，建议进行喷涂处理，提高管屏抗磨能力。

      通过该台锅炉的成功试运行，对循环流化床锅炉的系统配置有了更新的认识，主要体现在以下几个方面：

      目前循环流化床锅炉存在两种给煤方式：返料器给煤和前墙给煤。煤仓通常设置在锅炉前部，返料器给煤一般要采用二级给煤。第一级采用称重式密封皮带给煤机，第二级采用埋刮板式给煤机。而前墙给煤一般仅布置一级称重式密封皮带给煤机。

ALSTOM公司采用返料器给煤，该给煤方式可实现对燃料的提前干燥预热，对混合着火有力。根据目前国内循环流化床锅炉运行情况表明，两种给煤方式对煤颗粒的混合过程及燃烧过程的影响甚微，而电厂普遍关心的是给煤的可靠性。因此，前墙给煤因其系统简单可靠正被越来越多的用户所接受。

      根据ALSTOM公司对循环流化床锅炉的性能研究认为：分离器并不是影响循环流率的唯一参数，煤的破碎粒径对它会有影响。在100μm范围内，除了分离器效率外，煤的粒径分布以及煤灰、石灰石的成灰特性、磨损特性均对循环流率有重要影响。因此，要求入炉煤的颗粒有一定范围，颗粒级配有合理的比例，而国内大多数电厂所配备的破碎设备难以保证锅炉制造厂家要求的燃煤粒径，特别是不合格的大颗粒在炉内的沉积影响正常流化，风帽磨损严重，堵塞风水联合冷渣器。下表是本工程燃煤粒径分布：

从上表可以看出：入炉煤粒度严重偏离设计值，大颗粒明显偏大。目前，电厂对二级破碎设备进行调整，严格控制大颗粒进入炉膛，以防止风水联合式冷渣器结焦停炉。

      冷渣器的型式根据冷却原理分为机械式和非机械式两种。其中机械式冷渣器的主要形式有水冷绞笼式、水冷滚筒式以及高强钢带式等，非机械式主要以流化床式为代表。流化床风水联合冷渣器由于容量大，在国内中大型流化床中得到普遍应用。

风水联合冷渣器只要控制好入炉煤粒度，正确运用，是完全能够满足锅炉排渣要求，同时，风水联合冷渣器能够接受的原煤粒度，也是保证循环流化床锅炉能较好运行的基本原煤粒度。

 

(1)  锅炉顺利通过168小时满负荷试运行，各项指标达到国家试运优良标准，受到专家好评，一致认为该机组在同类机组试运时间最短、停机次数最少、耗油最少、运行最稳定的循环流化床机组，创国内同类机组的先进水平。

(2)  锅炉能够满负荷长期连续稳定运行。负荷适应能力强，可在40～138MW范围内全燃煤运行。煤种的适应性强，可稳定燃用Qnet.ar 为14.6～21MJ/kg的煤种。

(3)  经优化设计的风水联合冷渣器效果显著，能够满足多煤种工况下锅炉的运行要求。

(4)  由于实际燃用煤种与设计煤种存在差异、传热量分配、系统串风和吹灰器未正常工作等原因，锅炉目前的排烟温度高于设计值，需进一步研究解决。

(5)  锅炉目前已投运一年多时间，我们仍需对燃煤煤质、给煤、冷渣和防磨等方面予以关注。

 

 

 

参考文献：

[1] 邓学志，黄长军《流化床冷渣器的设计与故障分析》锅炉技术2005.6

[2] 全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网技术交流论文集