[关键词]循环流化床锅炉 燃烧控制系统 优化节能技术
中图分类号：TB52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0050-01
煤的循环流化燃烧技术，由于其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、SO2控制廉价、负荷调节比大以及负荷调节快等优点而越来越得到广泛应用，特别是近年来，为了有效保护环境，循环流化床锅炉得到了迅速的发展，并逐渐向高参数、大型化发展。目前，国内已经投产了300MW机组的循环流化床锅炉。
哈尔滨市华能集中供热有限公司现有6台116MW循环流化床热水锅炉、3台75TH次高压循环流化床蒸汽锅炉、2台12MW汽轮发电机组及附属系统，及原有老系统3台64WM热水锅炉、2台35T/H蒸汽锅炉、2台3MW汽轮发电机组及附属系统。总供热面积可达到2058万平方米，占哈市的五分之一。此项目每年可减少燃煤消耗30万吨，减少灰渣9.5万吨，减少二氧化硫排放2200吨、烟尘排放1.1万吨，是一个民心、环保、德政工程。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。
1、循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点
循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面：
1）维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配，需要相应地改变燃料的供给量，以改变锅炉的蒸发量；
2）保证锅炉燃烧过程的经济性。改变燃料量的同时，相应地调节送风量，使之与燃料量匹配，保证锅炉燃烧的经济性；
3）引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内，保证炉膛的安全运行；
4）床层温度是一个直接影响锅炉能否安全连续运行的重要参数，同时也直接影响锅炉运行中的脱硫效率及NOx的产生量。一般情况下860℃左右床温是炉内脱硫的最佳温度，同时NOx的产量也较低。床温过低不但使锅炉效率下降，而且是锅炉运行不稳定容易灭火；床温过高会使脱硫效率下降、NOx产量大大增加，同时容易造成炉膛床料结焦，无法流化燃烧而导致停炉。由此可见，床层温度是循环流化床锅炉运行极为重要的参数；
5）料层高度控制也与锅炉安全连续运行密切相关，料层太厚，会把一次风的“风头”压住，使炉料不能达到完全流化状态；料层太薄，不仅不满足负荷要求，而且会使一次风穿透料层吹灭炉火；
6）循环灰控制将直接影响锅炉的循环倍率，也对床温有一定的影响。
2、循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的实现
循环流化床锅炉是一个典型的多变量被控对象，但由于对它的系统的研究不够完善，还缺乏经验及深人的了解，所以在设计、分析、研究其控制系统时只能仍采用传统的方法。目前循环流化床锅炉燃烧控制系统设计仍采用常规PID控制，通常由燃料控制、总风量控制、一次风控制、二次风控制、燃烧室负压控制、床温控制、料层高度控制、循环灰控制等几个有机联系的控制单元构成。即人为地把被控对象分成许多单变量系统进行控制，这种控制方法虽然简单、易行，局部分析是合理的，但整体考虑会存在许多问题，对进一步提高自动控制水平将存在很大的局限性，有的甚至不能满足机组的正常运行。对于循环流化床锅炉燃烧的控制，从宏观上看，不管你怎么控制都要首先维持床层温度的稳定。而各个参量是互相耦合在一起的，要想实现自动化控制，靠单纯的PID控制是远远不够的，所以必须把先进的控制理念引进循环流化床锅炉的控制系统，即模糊控制。实践证明，模糊控制能够对时变、非线性和复杂的被控对象进行较为有效的控制。为此，应用模糊控制理论对常规PID进行改进，并与模糊控制有机结合起来，形成一种“综合性控制方案”，再配合多种前馈控制方案，应用于循环流化床锅炉燃烧系统这一非线性复杂对象，将达到满意的效果。
3、循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法
循环流化床锅炉燃烧控制要保证锅炉的安全运行、床温的稳定、灵活的参与机组的协调控制，要达到上述目的，必须要搞清楚几个关系即：燃煤量和负荷的关系；燃煤量和床温的关系；负荷和床温的关系；炉膛受热面吸热量和床温、煤量的关系。另外我们必须要重视循环流化床锅炉的热能蓄能量。进而确定我们要控制的元素，从而采用模糊控制结合DCS功能实现我们的控制目的。其实宏观的看只要搞清楚循环流化床锅炉的热蓄能量，就可以很好的的控制锅炉了，这也是循环流化床锅炉不同于煤粉炉的控制，但是可惜我们很难知道运行的流化床锅炉到底有多大的蓄能。要想有效的控制好锅炉，引入模糊控制就可以解决这个问题。让控制系统模仿人的经验思维，然后再用理论计算进行校正，最后通过DCS实现自动控制的目的。例如，协调控制现在要降负荷，要是人操作，就会根据经验减煤、减风，考虑到锅炉的蓄能量运行人员肯定会先多减一些煤，等降下来时运行人员会在把煤量加至和当前负荷相匹配的煤量，在这个过程中锅炉的床温、一次风、二次风、氧量、料层高度、循环灰等都会有不同程度的变化，也需要对它们进行调整。搞清楚了这个过程和上面所说的那几个关系，我们就可以通过控制系统来实现控制系统的自动控制了。其他情况诸如升负荷、故障情况和各种不可预见的扰动因素（媒质变化等）都可以用同样的方法实现。
综上所述，国产循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的设计与实现，尚存在很多不完善的地方，根据循环流化床锅炉的燃烧运行特点，对锅炉燃烧过程自动控制系统进行优化改造，对机组安全、经济运行是十分必要的。
参考文献
关键词：CFB ；锅炉运行调节；故障处理及注意事项
中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号：
1. 循环流化床锅炉原理
固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床锅炉。循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧[1]。循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、固体物料再循环设备等组成，第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
2. 某化工厂3×150t/h高温高压循环流化床锅炉主要设计参数及简介
2.1 锅炉主要设计参数
额定蒸发量150 t/h
额定蒸汽温度540 ℃
额定蒸汽压力（表压）9.8 MPa
给水温度191 ℃
锅炉排烟温度140 ℃
排污率≤1 %
空气预热器进风温度20 ℃
锅炉计算热效率88.9%
锅炉保证热效率88%
燃料消耗量22.8 t/h
一次热风温度200 ℃
二次热风温度200 ℃
一、二次风量比60：40
循环倍率25 ～ 30
锅炉飞灰份额70 %
脱硫效率（钙硫摩尔比为2.5时） ≥ 85 %
2.2 锅炉简介
锅炉为高温高压，单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架π型布置。锅炉运转层以上露天，运转层以下封闭，在8m的运转层设置混凝土平台。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部是蜗壳式汽冷旋风分离器，尾部竖井烟道布置两级三组对流过热器，过热器下方布置三组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
3. 某化工厂3×150高温高压循环流化床锅炉运行及调节
3.1 炉膛差压调节
炉膛差压是一个反映炉膛内固体循环物料浓度的参数。通常将所测得的密相区上部与炉膛出口之间的压力差作为炉膛差压的监测数值。炉膛差压值越大，说明炉膛内的物料浓度越高，炉膛的传热系数越大，则锅炉负荷越高，因此在锅炉运行中应根据锅炉负荷的要求，来调节炉膛差压。而炉膛差压则通过锅炉分离装置下的放灰管排放的循环灰量的多少来控制，一般炉膛差压控制在500-1500Pa。炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个重要参数。在锅炉运行中，如果物料循环停止，则炉膛差压会突然降低，因此在运行中需注意。
3.2 返料量调节
控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处，根据前面提到的循环流化床锅炉燃烧及传热的特性，返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用，因为在炉膛里，返料灰实质上是一种热载体，它将燃烧室里的热量带到炉膛上部，使炉膛内的温度场分布均匀，并通过多种传热方式与水冷壁进行换热，因此有较高的传热系数，(其传热效率约为煤粉炉的4-6倍)通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。另一方面，返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系，也就是说，分离器的分离效率越高，分离出的烟气中的灰量就越大，从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大，操作运行相对就容易一些。
3.3 风量调节
风量的调整在锅炉运行过程中，许多用户往往只靠风门开度的大小来调节风量，但对于循环流化床锅炉来说，其对风量的控制就要求比较准确。对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下，相应地调整二次风。因为一次风量的大小直接关系到流化质量的好坏，循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验，并作出在不同料层厚度(料层差压)下的临界流化风量曲线，在运行时以此作为风量调整的下限，如果风量低于此值，料层就可能流化不良，时间稍长就会发生结焦。对二次风量的调整主要通过监测烟气中的含氧量，通常以过热器后的氧量为准，一般控制在3-5%左右。如果在运行中总风量不够，应逐渐加大二次风量和引风量维持炉膛压力，满足燃烧要求，并不断调节一二次风量，使锅炉达到最佳的经济运行指标。
3.4 化工装置开车时负荷调节
通过改变给煤量、送风量和循环物料量来实现的负荷调节称为循环流化床锅炉的变负荷调节。这种调节可以保证在变负荷过程中，维持床温基本稳定。在升负荷时，投煤量和风量都增加，如总的过量空气系数及一、二次风比不变，则预期密相区和炉膛出口温度将稍有变化，但变化量最大的是各段烟速及床层内颗粒浓度。变负荷调节一般采用以下方法：
（1）改变给煤量和总风量。这是基本的负荷调节方法。
（2）改变一、二次风比。改变一、二次风比以改变炉内物料浓度分布，从而达到调节负荷的目的。
（3）改变床层高度。提高或降低床层高度，可以改变密相区与受热面的传热量，从而达到调节负荷的目的。
（4）改变循环灰量。利用控制循环灰量来控制床温，以达到调节负荷的目的。
（5）改变炉内物料流化状态和供氧量，从而改变物料燃烧份额，从而达到调节负荷的目的。
（6）锅炉负荷发生变化时一、二次风的调整。 当外界负荷增加时，锅炉需要的总吸热量增加。如果燃烧不进行调整，则汽温、汽压就相应降低。为了维持汽温、汽压的稳定，运行人员就会增加投煤量和一、二次风量，加强燃烧，提高床温水平，循环灰量也相应增加，旋风分离器分离效率将大大提高。对于蒸发面来说，由于床层温度和稀相区的燃烧加强了，蒸发面的吸热量增加；对于屏式过热器来说，由于炉膛上部燃烧加强，其温度水平也有一定程度的提高，吸热量增加。对于尾部受热面，随着烟气流速的增加，吸热量也增加，这样整个锅炉受热面的吸热量就比原来增大，使汽温、汽压重新回复到正常值，就这样锅炉蒸发量适应了整个机组负荷的需要达到了新的平衡。当外界负荷减少时，运行人员就会减少给煤量，减小一次风量和二次风量，炉膛内的颗粒浓度和炉膛上部燃烧份额都下降，并向鼓泡床的运行工况接近；床内颗粒浓度的下降，进一步使水冷壁热流密度下降，从而对传热造成影响，旋风分离器的分离效率，随入口颗粒浓度的降低而降低。分离效率的下降，反过来又使悬浮颗粒浓度和循环倍率难以维持，炉膛总吸热量下降，但蜜相区的燃烧份额却因循环倍率的下降而上升。在某种程度上减缓了床温的降低，但其程度与负荷增加时相反。
总的来说，CFB负荷与风量、风速、物料浓度的变化方向一致，随负荷的增减自动增减，具有良好的自动适应性
4. 运行中3×150t/h循环流化床锅炉的优点。
（1） 燃料适应性广，这是该循环流化床锅炉的重要优点。
循环流化床锅炉煤种适应性广泛，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点，对充分利用劣质燃料具有总大意义。本锅炉就掺烧了30%的煤矸石。
（2） 燃烧效率高。
国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。经测验这三台锅炉燃烧效率髙达97%。
（3） 燃烧污染排放量低[2]。
因为该化工厂燃煤含硫量较低，这三台循环流化床锅炉炉膛内直接加入石灰石脱硫剂，可以使SO2排量符合国家环保要求。标准状态下NOX的排量可以控制在160mg／m3 以下。
（4） 燃烧强度高，炉膛截面积小
炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。该锅炉截面热负荷约为3.5～4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。
（5） 负荷调节范围大，负荷调节快
因化工厂开车，锅炉负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不象煤粉锅炉低负荷运行时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3～4)：1。负荷调节速率也很快，一般可达每分钟4%。
（6） 易于实现灰渣综合利用
循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%)，属于低温烧透，易于实现灰渣的综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。
（7） 燃料预处理系统简单
这三台循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。
（8） 给煤点少
循环流化床锅炉的炉膛截面积小，同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧，也简化了给煤系统。
5. 某化工厂3×150高温高压循环流化床锅炉运行中存在的问题及解决措施
（1） 循环流化床锅炉风机电耗大、烟风道阻力高。相对于煤粉锅炉，流化床锅炉一次风机、二次风机、流化风机压头高；流化床独有的布风板装置和飞灰再循环燃烧现象系统使送风系统的阻力长远于煤粉锅炉送风的阻力，煤粉炉输风机器风压普通在2kPa以下，而流化床锅炉的输风机器风压普通运行在10kPa以上，电耗大，噪音高，震荡大。这三台循环流化床锅炉用电比值比煤粉炉至少高4～5百分之百以上。
（2） 循环流化床锅炉器件的磨耗较严重。因为流化床锅炉内的物料成高液体浓度、高风速的独特的地方，故锅炉器件的磨耗比较严重。固然采取了耐火耐磨浇注料处置、喷涂处置、密稀相区让管等防磨处理办法处置，但实际运行中循环流化床炉膛内的受热面磨耗速度仍长远于煤粉锅炉。
三台循环流化床锅炉运行一年后，相继出现了因磨损造成的停车现象。主要部位有：承压部件（过热器）、内衬、旋风分离器、布风板、返料装置及汽冷风室。
经研究分析，得出结论是烟气流速较高,烟气中灰的浓度大，颗粒粒径大，因而对炉墙的冲刷严重 。影响磨损的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循环方式、运行参数、受 热面结构和布置方式。
其解决措施是：选择合适的防磨材料及浇注料；采用合理的结构设计；对材料表面进行特殊处理，锅炉磨损严重部位应增加防磨衬垫；运行人员加强对锅炉燃烧参数的调整，控制床温变化幅度在允许值；注意煤质质量。
（3） 浇注料易脱落
循环流化床锅炉耐火耐磨层磨耗、出现裂缝和剥离是流化床锅炉比较棘手的问题。流化床锅炉运用耐火物质的部位和数目比煤粉炉要多很多。
A炉运行了三个半月，B炉运行了四个月，C炉运行了五个月，因磨损问题停炉检查时发现旋风分离器等处浇注料脱落。
经研究分析，得出结论是锅炉频繁的启停、不恰当的养护措施可能导致炉内浇筑料在膨胀和收缩过程中的脱落。炉内浇筑料应根据炉内不同部位的温度、磨损条件、耐磨材料的性质、抗震特性、热膨胀性及价格因素综合考虑，选择既耐磨又具有较强结合强度材料,耐火材料的浇注需要有资质的专业施工队伍进行。对耐磨材浇注料脱落部位进行修补前，应将原来的浇注料尽量打掉，使之露出抓钉，对缺少抓钉的部位应进行补焊后方可进行修补，修补后的部位应进行固化烘干。在时间允许的前提下，烘炉前应对大面积更换的耐火材料进行自然干燥，在耐火材料的养护阶段应特别注意耐火材料的养护。不能过度追求经济利益而缩短养护时间，应严格按照材料的 养护措施进行。
（4） 投资大。
6. 结论
根据这三台循环流化床锅炉运行情况得出结论为：
（1） 循环流化床锅炉有燃料适应性广、燃烧效率高、燃烧污染排放量低、燃烧强度高、炉膛截面积小 、负荷调节范围大、负荷调节快、易于实现灰渣综合利用、燃料预处理系统简单及给煤点少等优点。
（2） 循环流化床锅炉有风机电耗大、烟风道阻力高、循环流化床锅炉器件的磨耗较严重、浇注料脱落、投资大等缺点。
建议建设单位选锅炉时根据煤质具体情况、锅炉投资、运行成本等综合考虑。如果使用循环流化床锅炉要做好防磨措施。严格执行工人岗位责任制度，提高工人操作水平，合理的调节锅炉运行。
参考文献
【关键词】循环硫化床锅炉；调试；技术要点
0.前言
循环硫化床锅炉是在普通燃煤锅炉的基础上发展起来的，具有适应性强、燃烧效率高、脱硫效果好、便于操作、节能环保等优点，而且其运行的理论很多都与普通燃煤锅炉相通，但也有其特殊性，为保证其安全、可靠的运行，并对可能出现的事故预判提供可靠的依据，就应当对大型循环流化床锅炉进行科学的调试，循环流化床锅炉的调试技术相对更为复杂，尤其是随着科技的发展，一些几十万千瓦级别的大型循环流化床锅炉得到了不断的应用就更增加了调试工作的难度，因此对大型循环流化床锅炉调试的技术要点进行讨论和分析是十分必要的。
1.冷态试验
大型循环流化床锅炉冷态试验是保证锅炉点火、热态运行得以安全和稳定的基础，通过冷态试验可以提前发现锅炉在热态运行时可能出现的问题，以便及时采取有效措施，避免锅炉热态运行时发生事故。
1.1风量测量实验
循环流化床锅炉运行过程中会涉及到对多种风量的控制和调整，为使锅炉运转更高效，要根据实际需要对不同种类的风的风量进行准确的测量，以作为运行过程中风量调整的参考。循环硫化床锅炉与普通煤粉炉相比，其各种风管的位置布置更紧凑、管道变径和弯头处较多，而可用于安装风量测量装置的直管段数量较少，因此在锅炉调试前需要在需测量的管路上开设临时测孔，以便安装测量设备，而对于实在无法测量的管路，其风量则可以在测量总管和其他并列分支管路的风量后推导出来。在实际工作中常出现四周风速低于中间风速的问题，容易造成锅炉运行时四周的床料漏到一次风室，在调试时如果发现此类问题应当果断采取措施，如在一次风室下部安装放沙管等。
1.2布风板阻力试验
布风板阻力测定时，要保证布风板为空板，并关闭所有的炉门和管路，启动引风机和一次风机，刚开始时保证风量处于最小值，然后通过调整风门挡板和电极使风量逐渐增大，记录在不同风两下的布风板阻力数值，整理数据并绘制布风板阻力与风量的关系曲线图，为锅炉调试和运行提供参考。
1.3料层阻力试验
在大型循环流化床布风板上铺设一定厚度的床料，床料的厚度要根据流化床速度不同来合理确定，为既节约成本又能达到试验效果，一般床料可采用流化床灰渣来替代正常运行时的床料。启动风机，控制风量由小到大再由大到小逐渐变化，记录料层阻力数值，即可得出料层阻力值与风量之间的关系。
1.4布风均匀性检查
循环硫化床锅炉要想正常运行，布风的均匀性是前提，布风是否均匀对床料流化质量、燃烧和传热能力均有较大的影响，而且如果布风不均还可能导致结渣等问题。对布风均匀性的检查可按以下步骤进行：首先，在布风板上铺设与正常运行时同样厚度和种类的床料，启动风机，控制风量由小到大，直到其开始流化，此时观察布风板上是否有不流化的死角存在。一般来说，当床料开始流化后，可通过突然切断风机运行的方式将风量骤降为零，此时观察床料表明是否平整，厚度是否均匀，如平整则说明布风均匀性较好，如出现厚度不均等情况则应当检查风管是否存在局部堵塞的现象以及是否存在局部漏风等；同时还要注意的是，即便床料分布均匀也不能就此断定流化性能好，而应当做进一步的测试，在增加风量使其流化的同时打开炉膛门，观察每个部位床料流化是否同时进行，是否存在流化滞后等区域，如存在则要仔细检查布风设备，只有床料同时流化才能确保锅炉正常运转时不出现局部结焦。
2.锅炉烘炉
对于大型循环流化床锅炉来说，炉膛和烟道内表面的耐火材料内必然存在一定的水分，这些水分在受热蒸发后会在炉膛或烟道内形成压力，从而使耐火材料容易产生裂缝、变形等质量缺陷，因此在运行之前进行烘炉是十分必要的。
2.1烘炉的范围
烘炉主要针对的是内部含有自由水的耐火材料、耐磨材料、保温材料等，因此装有这些材料的部位均需要烘炉，例如炉膛布风板、炉膛上部的水冷屏、旋风分离器、回料器、冷渣器等等。
2.2烘炉方法
当前我国在对锅炉进行烘炉的方法包括木材烘炉和热烟气烘炉两种。其中木材烘炉方法较为传统，具有耗时长、耗能大、成本高等局限性，同时由于木材烘炉是在木材燃烧的情况下进行的，明火对锅炉原件以及耐磨材料的损害较大，且无法保证锅炉内的均匀加热，烘炉效果不好，因此当前最常采用热烟气烘炉的方法，首先用烘炉机对设备进行低温烘烤，然后在冲管同时进行中温烘烤，为保证烘炉效果，应当在燃烧器出口、水冷风室、旋风分离器进出口、流化床热电偶等设置温度监测点，同时在冷渣器、旋风分离器锥体部分、回料阀下部、旋风分类器进出口处设置排湿孔，以便及时将烘干过程中产生的水分排出。
3.给煤系统的调试
对于大型循环流化床锅炉来说，给煤系统的调试是十分必要的，用以确保系统连续给煤。首先，在系统启动前应对给煤系统进行全面的检查，要求床温要大于600℃，无MFT信号，初次给煤要采用脉冲式，当给煤入炉后90秒然后暂停给煤90秒，其次，开启给煤机电动闸板门，刚开始采用最低转速，控制下煤量保持在较小水平，然后对床温、炉膛含氧量进行监测，并观察炉内煤的燃烧情况判断点火是否成功，如果点火不成功则要即使停止给煤，以免炉内积累太多燃煤造成不充分燃烧。在燃煤燃烧情况较好的情况下开始连续给煤，根据系统运行的要求不断增大给煤量以及增添给煤机，同时根据锅炉给煤量和床温不断调整一、二次风量。在给煤系统运行过程中，如果出现烟气向给煤机倒流的情况，应及时调整给煤密封风和播煤风的风量和风力。
4.除渣系统的调试
炉膛前布风板处的排渣口是根据炉膛入口风压与炉膛出口风压之间的压差值来控制排渣的。调试时，首先检查温度、压力、流量等的测量表指数是否正确、是否可以可靠操作，检查冷渣器内必须无杂物。对于流化床锅炉来说，煤质好坏直接影响排渣系统的运行，煤质越差则对排渣系统的要求越高。锅炉床压要求控制在12kPa到14.5kPa之间，当床压超过13.5kPa时开始排渣，而当床压超过17.5kPa则应当及时降负荷运行，床压继续上升就要停止给煤，防止冷渣风机超负荷运转。
5.结束语
大型循环流化床锅炉的调试工作需要注意的技术要点很多，本文只列出最为常见的几点，科学合理的调试为显著提高锅炉的的安全性和经济性。
【参考文献】
[关键词] 循环流化床锅炉 褐煤 燃烧调整
1.引言
褐煤在循环流化床锅炉上正得到越来越广泛的应用，在四川、云南等地相继投产了多台燃烧褐煤的循环流化床机组。印尼煤资源非常丰富，大部分为高挥发分、高水分、低灰分、低硫的褐煤，国内沿海地区部分电厂已陆续开始燃用印尼褐煤。以印尼风港电站410t/h循环流化床锅炉为研究对象，进行了低负荷稳燃试验、燃烧调整试验，探索锅炉的最佳运行方式。
2.设备概述
印尼风港电厂2×115MW机组锅炉选用Foster Wheeler公司生产的410t/h紧凑型循环流化床锅炉，锅炉为高压单汽包、自然循环锅炉，主要设计参数见表1及表2：
锅炉炉膛采用膜式水冷壁结构，下部敷设耐火材料。炉膛前部分布4只给煤口，石灰石由旋转给料机随二次风由上二次风喷口进入炉膛。锅炉底部布置有2只启动燃烧器，点火方式为床下点火。炉膛与尾部烟道之间布置2台绝热型旋风分离器，炉膛底部两侧布置有2台风冷式流化床冷渣器。尾部烟道从上之下依次布置高温过热器，低温过热器，管式空预器。屏式过热器布置在前炉膛顶部。过热汽温采用2级喷水控制。锅炉一次风分为3路：一路作为流化风进入炉膛底部风室，一路作为二次风进入炉膛底部风口助燃，一路从冷渣器底部作为冷渣器的流化风。二次风一路从上二次风喷口进入炉膛助燃，一路接入落煤管作为播煤风。高压流化风一路作为回料器的流化风，一路作为回料器立管和回料管的风，另一路引入炉膛与冷渣器之间作为渣输送风。
3.燃烧调整试验
3.1 试验准备
负荷摆动试验完成，机组协调控制可以正常投入使用。
试验按ASM PTC 4 1《锅炉机组性能试验规程进行》，采用反平衡法计算锅炉效率。调整二次风风量、一次风风量及上一次风风量，探索锅炉最佳运行方式。
3.2 氧量调整试验
投入机组协调控制，保持115MW负荷，床压5KPa不变，改变氧量偏置值，测定锅炉效率随氧量的变化。试验结果见图1：
图1 氧量与锅炉效率曲线图
由图1可以看出锅炉热效率随氧量的增大而降低，但由于氧量偏低时锅炉床温过高，已接近该褐煤的变形温度1026℃，为防止锅炉结焦，床温保持在850-900℃之间，氧量需控制在2-2.5%之间。
3.3 一次风量调整试验
投入机组协调控制，保持115MW负荷，床压5KPa不变，改变一次风量偏置值，测定锅炉效率随一次风量变化。试验结果见图2：
图2 一次风量与锅炉效率曲线
由图2中可以看出，锅炉效率随着一次风量的减小而减低，因为一次风量过低造成密相区缺氧燃烧，排烟温度升高，排烟热损失增加。但一次风量过高会影响锅炉床压的稳定，故一次风量控制在280t/h为宜。
3.4 优化后的负荷试验
试验在机组负荷115MW，床温870℃，氧量2.3%，一次风量280t/h的工况下进行。试验侧得锅炉效率为92.8%。
4.低负荷稳燃试验
机组负荷稳定在57MW，逐步减少给煤量，观察床温变化情况，判断锅炉是否能够稳定燃烧。负荷与床温变化曲线见图3：
图3 床温与负荷变化曲线
由上图可见，机组低负荷运行的工况下能够稳定燃烧，控制床温可以在较高的水平稳定运行。该锅炉设计最低稳燃负荷为46MW，实际最低稳燃负荷可以达到18MW，床温保持在805℃左右，燃烧稳定，稳燃负荷远远低于设计值。由此可见印尼褐煤有着良好的稳燃性能，且循环流化床锅炉负荷响应快，机组可以适应电网调峰的需要。
同时由于褐煤的挥发分高，着火点低，床温400℃左右时煤已经可以稳定燃烧。锅炉配有两支2.5t/h的床下枪，锅炉床温400℃时投煤点火阶段消耗燃油约9吨，而床温500℃时投煤启动一次需燃油12吨，循环流化床燃用褐煤启动一次节省约3吨燃油，为机组的运行节约了大量了成本。
5.结论
（1）印尼风港电站的循环流化床锅炉最佳运行方式为氧量2.5%，一次风量280t/h，床温850℃。锅炉效率最高为92.8%。
（2）燃烧褐煤的循环流化床锅炉具有良好的低负荷稳燃性能，能很好地适应机组调峰的需要。
（3）燃烧褐煤的循环流化床锅炉点火耗油量较小，可以节约机组启动的成本。
参考文献：
[1] 岑可法,等 循环流化床锅炉的理论、设计及运行〔M〕1 北京:中国电力出版社,1998.
关键词：SNCR 循环流化床锅炉 脱硝 应用
中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0067-01
我国大气污染物排放量的70%来自煤炭燃烧，燃煤排放的NOx占我国NOx排放总量的60%。随着环保要求的提高，对电站锅炉的NOx排放标准也日益严格，2011年新颁布的火电厂大气污染物排放标准中要求在2014年7月1日前燃煤电厂NOx排放浓度要控制在100 mg/Nm3以下，因此对锅炉烟气的脱硝排放控制成为电厂从业人员密切关注的问题[1]。
目前电站锅炉广泛应用的NOx排放控制技术主要有选择性非催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR）两种。
1 循环流化床锅炉介绍
循环流化床锅炉技术是一项近十几年来迅速发展的高效低污染清洁燃烧技术，已在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域得到广泛应用。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放浓度低、负荷调节范围大、易于实现灰渣综合利用、燃料预处理系统简单、燃烧调整快给煤点少等优点。
2 SNCR技术原理
3 SNCR技术在循环流化床锅炉上的应用
3.1 循环流化床锅炉应用SNCR技术的优势
3.2 SNCR技术在循环流化床锅炉上的应用实例
4 结论
在循环流化床锅炉上应用SNCR脱硝技术可以获得65%以上的脱硝效率，经处理后烟气中NOx浓度可以降至100 mg/Nm3以下，满足国家排放标准的相应要求。随着国家电力行业NOX排放控制要求的日益严格和环保标准的提高，SNCR技术由于其投资成本低，工程建设周期短，运行成本相对合理，环境效益高，对于循环流化床锅炉烟气NOx浓度的控制具有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 罗朝晖，王恩禄.循环流化床锅炉选择性非催化还原技术及其脱硝系统的研究[J].动力工程，2008，28（3）：442-446.
【关键词】循环硫化床；锅炉；故障；预防措施
循环硫化床锅炉，也作循环硫化床锅炉技术，是近十年来才发展起来的一种高效能、低污染的燃烧技术，目前在国内外锅炉以及废弃物处理中已得到了广泛的应用。随着社会公众环境保护意识的不断提高，其对锅炉燃烧技术的节能要求也越加严格，而循环硫化床锅炉技术作为一种采用循环硫化床燃烧方式来运作的锅炉，其所具有的节能环保效益现已得到了大众的普遍认可。但美中不足的是，循环硫化床锅炉在实际运行时，容易收到外界因素的影响而出现运行故障，进而削弱锅炉的运行稳定性。因此有必要对锅炉运行过程中容易出现的故障进行分析，并采取相应的预防措施来加以处理。
1.循环硫化床锅炉运行中的常见故障
1.1磨损故障
循环硫化床锅炉在实际运行时，锅炉内部所盛有的高流速、高浓度流体，或者固体颗粒物会在锅炉运行过程中，以一定的速度和角度对锅炉受热面进行冲击，这种冲击现象极容易对锅炉内部的金属构件造成破坏，进而影响锅炉的性能。另外，锅炉运行过程中，内部温度是保持循环流动状态的，这就容易对锅炉内部耐火材料的质量产生威胁，温度循环流动所形成的热冲击会对锅炉内的耐火材料产生影响，最终加剧对循环硫化床锅炉的磨损。
事实上，循环硫化床锅炉在运行时所出现的磨损故障死完全可以提前预防，有效避免的。笔者认为，在实践中可采取以下几项措施来有效预防循环硫化床锅炉的磨损故障。
（1）降低风速，并适当减小给煤力度，以确保锅炉流场能保持均匀；安装锅炉时，要格外烟道平滑组合的安装，尽量避免因安装不当而造成锅炉几何尺寸不确定，发生突缩或突扩等现象，最终形成烟气走廊。
（2）定期或不定期的对循环硫化床锅炉进行质量检修，以便及时发现锅炉中所存在的磨损现象，并在第一时间内更换已被磨损的锅炉部件和锅炉材料；另外，为了提高循环硫化床锅炉运行的稳定行，进一步确保锅炉质量，还可在锅炉水冷壁、落煤口以及过热器等部位安装上合适的防护件。
（3）锅炉安装时，烟气进出口、中心筒以及导流设备的尺寸务必要满足设计安装的要求；施工期间应注意控制好旋风分离器简体组合的尺寸大小，防止组件焊接变形；最重要的是，在安装施工耐火保温内衬时，务必要先对简体内壁的弧度进行检查，并根据实际情况做好凹凸部分的记录，以便在后续施工中做相关的调整。
（4）锅炉运行过程要尽量减慢循环硫化床的流速，防止流体对锅炉内壁冲击力过大而对内壁造成磨损。
1.2结焦故障
结焦故障主要出现在锅炉高温分离器物料循环系统中，结焦故障对循环硫化床的危害主要有：（1）锅炉发生结焦故障后，物料循环系统内部会产生大量的大渣块，这些渣块由于体积过大，容易堵塞物料循环系统，从而导致锅炉物料运送不及时，热效率降低；（2）如果硫化床发生结焦故障，则会造成硫化床堵塞，影响硫化床发挥；（3）结焦故障还有一个显著的特性，那便是恶性循环。通常来说，曾经发生过结焦故障的部位，或者说物料硫化不通畅、不均匀的部位，在下次或以后锅炉运行中仍然会再次结焦，这种情况若反复出现，将会导致锅炉停产。
在探析锅炉结焦故障的解决方法和预防措施之前，我们有必要对结焦原因作相关分析。事实上，锅炉运行中发生结焦故障的原因很多，包括温度过高、物料循环系统漏风、煤油混烧时间过长等等，都会引发结焦。详细分析如下：
（1）燃烧室运行期间温度超温，则会导致旋风分离器的循环温度容易超过灰的变形温度，甚至引起炉内未燃碳的着火燃烧，从而形成床温上涨而导致结焦。
（2）运行期间，物料循环系统漏风，大量空气进入旋风筒内，使得热的床料中的可燃物获得氧气，产生燃烧，但由于燃烧产生的热量不能及时带走，使局部区域床料超温而引起结焦。
（3）启动期间，煤油混烧时间过长，或运行中风量与燃煤粒度匹配不佳，或燃用矸石、无烟煤等难燃煤，因其挥发份少、细粉量多、着火温度高、燃烧速度慢等原因，都可导致未燃烧完全的油渣易与床料板结成块，炉内硫化不良，导致床料结块，形成疏松性渣块。循环硫化床锅炉结焦故障的预防措施如下：
1）保证结焦易发地带硫化良好，颗粒混合迅速均匀或处于正常的硫化状态，使温度均匀，防止超温或局部超温，这是防止结焦的最好办法。
2）点火前，应及时了解和控制人炉煤种及其粒径配比符合设计的要求，保证充分燃烧；燃用矸石、无烟煤时，应尽早按一二次风6：4比例投入二次风，以保证风煤混合充分，加强煤在燃烧室中的燃烧，减少机械和化学不完全燃烧，防止其在分离器和返料机构内发生后燃而超温。
3）运行过程中，应密切监视高温旋风分离器温度，发现分离器超温，调节煤量、风量比例，严格控制床温及料层差压等运行参数，如不能纠正则立即停炉查明原因。
1.3旋风分离器的故障
旋风分离器结构简单，分离效率高，是循环硫化床锅炉应用最广泛的一种气固分离装置。在实际运行中，旋风分离器的效率是保证分离器工作性能的重要指标，其分离的效率与形状、结构、进口气体速度、人口烟温、人口颗粒浓度与粒径等都有很大的关系。它随着分离器入口风速、入口颗粒度的增大而增大，随着人口烟温的升高而降低。若分离器的运行效率低于设计值，将会导致未燃尽的颗粒得不到有效燃烧影响锅炉的运行经济性。旋风分离器故障的预防措施如下：
（1）定期检妥分离器内壁磨损情况，如磨损严重应及时修补。
（2）定期检查旋风分离器，看其装置是否会出现漏风、窜气等现象，如果有，要采取相应措施及时加以解决。
（3）检查燃煤粒度和硫化风量，当发现回料不正常时，应及时做出相应地调整，使硫化风量与燃煤粒度相适应，以保证一定的循环物料量。
2.结束语
综上所述，循环硫化床锅炉受热面磨损、旋风分离器效率下降、返料器积灰结焦、回料阀烟气反窜等故障是影响运行可靠性的主要原因。因此，循环硫化床锅炉在设计、结构、安装、燃烧调整上还需不断地完善，同时还需努力提高运行人员循环硫化床锅炉技术的理论水平，多借鉴同类机组的运行经验，分析循环硫化床锅炉常见故障的主要原因，执行各项预防措施，在实践中认真积累操作经验，从而降低故障，提高运行可靠性，为循环硫化床锅炉继续发展做出贡献。
【参考文献】
[1]杜昭，胡志光，常爱玲，罗鑫.循环流化床锅炉脱硫的影响因素分析[J].安全与环境学报，2004（S1）.
关键词：循环流化床锅炉；安全稳定；制约因素
中图分类号：TK229 文献标识码：A
近年来，由于循环硫化床锅炉大容量、高参数、燃用劣质煤、机组适应性较强、项目容易核准等特点，近年来受到电力行业的特别青睐。但随着循环流化床锅炉容量和参数等级的不断发展，循环流化床锅炉安全稳定运行也成了重要的技术难题，日益引起了人们的高度重视。目前循环流化床锅炉安全稳定运行受到干扰的因素主要包括原材料的选择、设计理念、制造工艺、安装水平、运行操作技能、燃料的种类和质量等等因素。虽然目前几大锅炉厂采用的设备都具有世界先进水平的燃烧和流化技术，能耗方面也有了降低，但是对于安全运行的制约因素等依然要加大研究和摸索力度，在对策的寻求上不能掉以轻心。
1.造成循环流化床锅炉不稳定运行的因素
循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有近千台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中，未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
1.1 煤种和煤质的影响
循环流化床锅炉运行的动力来源于原煤。原煤首先作为一种不能循环利用，且损耗较大的燃料，进入燃烧系统后，容易出现煤质的变化，与设计的煤种的要求发生偏离。例如煤种的发热量按照锅炉的设计热量应为5323KCAL/KG，但是真正进入锅炉后，实际的煤质发生了变化，发热量大幅度降低。这是由于煤中的杂质等较多，因此不同煤质的煤种燃烧的特性也不同，呈现了不同的挥发份，导致炉内的燃烧工况出现了问题，受到的影响较大。
煤种、煤质对锅炉系统产生不稳定因素的危害如下：
由于煤质的不稳定，投入锅炉后，出现了很多参数的变化，如床温、床压、蒸汽温度、气压、料层的差压等，由于参数的变化影响了锅炉的稳定性和经济性，导致了一些参数由于调整的不及时出现了超限的情况，被迫降低负荷，或者停机。
一般进入锅炉使用的入厂煤的来源众多，不同煤矿产生的煤的发热量也不同。不断变化的发热量使得在燃运配煤的时候就难以均匀地掌控。
进入锅炉燃烧的时候，由于煤的掺配不能满足锅炉燃烧稳定的需要，因此通过给煤机进入炉膛燃烧不够稳定。
对于高挥发份的易燃煤种来说，其在炉膛上部释放的热量较多，炉膛上部的燃烧份额比较大，需要较高比例的二次风来补充燃料燃尽所需的氧量，在实际运行表现：锅炉下层床温偏低，运行调整中适当降低一次风量来提高床温，提高二次风率以保证燃烧稳定。
对于低挥发份的难燃煤种来说，其热量较多地释放在炉膛下部，炉膛下部的燃烧份额比较大，因此需要较高比例的一次风率来提供一定的氧气并将释放出来的热量带到炉膛上部。
1.2 炉内风速引发受热面磨损而出现爆管的影响
由于循环流化床锅炉内的受热面磨损发生了很大的不同，出于磨损机理和煤粉炉的构造，大量的烟气和固体颗粒在上升过程中冲刷着水冷壁管。再加上内循环的作用，固体颗粒沿着炉膛出现很大的回落，水冷壁管的磨损带来了剧烈的冲刷。由于风量的加大，t内的燃烧非常剧烈，水冷壁的磨损量也较大。
烟气内的颗粒燃烧后，由于浓度较大，因此带来的水冷壁磨损加大，颗粒的数目也增大。管壁的撞击和冲刷出现了剧烈的变化。在运行中，床层的密度和差压发生了很大的变化。颗粒的浓度增大，磨损量也在增大。循环流化床锅炉的燃烧导致了固体物料的密度增加了数十到几百倍。
由于燃料颗粒的硬度等发生了变化，水冷壁管壁的灰分发生了切削作用，磨损量加大后，掺烧的高硬度燃料冲刷了水冷壁管的运行，在炉膛的密相区二次风口的位置，由于风速过快，使得耐磨材料发生了吹落，带来了磨损。同时，炉膛内烟气的流速分布不均，使得四角处的烟气的流速比中间的大，因此磨损的部位较其他部位要严重。
当受热面出现了磨损发生了爆管后，就会让停炉事故的发生概率提高40%左右。从以往停炉的事故来看，炉膛内的水冷壁发生磨损的现象，主要包括水冷壁管和耐磨材料的交接黏合问题，如炉膛上部、返料口四角、绝热的旋风分离器的入口等部位的部位就比较容易磨损，还有炉膛出口平行处也是磨损常常出现的地方。
炉内出现磨损，往往容易带来泄漏的问题。高压水蒸气混合物等发生剧烈的冲刷，给水冷壁管带来很大的冲击，使得受热面发生了泄漏，锅炉水位难以维持，床温也发生了较大的温差，停炉的概率大大增加；受热面出现爆管被迫停炉后，床料往往出现了板结现象，风帽也会受到堵塞，较长时间内需要人员对风帽进行清理和疏通，否则再次启动时锅炉的流化和循环受到阻碍，锅炉不能正常燃烧。还有由于因磨损泄露引发的机组停炉后较长的检修周期，给电厂的生产和经营带来较大的压力，企业的经济效益将会受到很大影响。
1.3 给料系统的影响
锅炉的入炉煤没有经过风热干燥处理，因此煤中的水分等结构无法按照入炉煤的特点进行设计。给很多锅炉运行带来了堵塞的问题。煤的不稳定造成了床温和负荷的波动，出现堵煤、卡煤等情况，煤的水分大，颗粒小带来了一系列的难以下料的棚煤问题。特别是在雨季，一个锅炉的运行班次如果发生多次不畅，就会带来人力物力的浪费。
给煤不畅造成的危害包括：由于锅炉的出力不稳定以及给煤的不畅通，带来机组的处理不足的问题，使得电量发生了违约。锅炉的运行工况的不稳定，使得煤的不畅增加了变工况的次数，出现了煤线的给煤不畅，使得炉内的保温材料不断地收缩和膨胀，保温材料发生了裂纹，加剧了炉膛燃烧条件的恶化，影响安全运行。给煤不畅还可能造成炉内工况的激烈变化，导致负荷发生了减少，调整的难度也不断增加。运行的值班人员的懈怠也会给给煤不畅带来便利，导致其他方面的工作也有了不安全情况。
给煤不畅主要是由于来煤的潮湿问题，加之，来煤中的含灰量如果增大的话，煤中可能出现很多的泥土，其中的细微颗粒出现了很大的水分粘连，使得煤仓和给煤机发生了堵塞，不断地黏结增加了煤仓的容积，最终堵塞了下煤口。煤机的堵塞不能通过刮板给予给煤机，因此下煤口也发生了堵塞，雨季如果出现煤机底部的抬高，则给煤机的出力会发生降低，处理不当的时候，给煤机的负担加重，带来跳闸等情况，严重的时候会由于煤机的受损严重，造成电机的烧毁。而且给煤不畅还会造成称重给煤机的皮带发生跑偏，清扫链的及时漏入可能刮走称重机下部的积煤，使得刮板咬合机的传动位置，造成的不良，带来运行的中断。刮板给煤机的运行超负荷带来刮板的断裂，还有来煤中的编织袋、树枝、钢筋等进入给煤机带来的跳闸、卡煤的情况也时有发生。
2.解决影响安全稳定运行的对策
2.1 加强给煤系统的运行和维护管理。将给煤机的皮带跑偏、积煤清扫链和振打装置的运行、刮板的咬合和问题等作为日常巡检和点检的重点。发现缺陷要遵循“小缺陷不过班，大缺陷不过天”的消缺原则。必要时要利用夜间低负荷时进行停运处理。对煤仓堵煤的问题，要积极引进空气炮、手动插板门或对煤仓和振打系统进行一体化改造的方案彻底解决。
运行中要严密监督料层的温度，保持在850℃～950℃之间。合理保持炉膛差压、料层差压以及流化风量等的良性运行。控制入炉煤的颗粒度，当料层、炉膛的循环倍率、蒸发量等出现问题的时候，杜绝强行采用降温或者升温的办法，以免造成锅炉出现安全事故。
2.2 对于锅炉本身动力场由于烟气流速分布不均匀，导致的四角处的烟气流速大于中间，带来严重磨损的情况。在运行过程中，首先要保证床料的流化，然后降低风量，维持重组的氧气量，搭配上下二次风量，保证过剩空气的流通。启动和停止锅炉的时候，合理用高低旁，避免再热器内出现蒸汽不流动的情况，导致干烧发生蠕变。将相区的高度适当降低，延长燃煤的颗粒在炉中的停留时间，将水冷壁管的冲刷尽量减少，降低飞灰中的含碳量，根据负荷的变化选择合适的差压、密度以及流速，提高旋风分离器的分离效率，延长固体颗粒在炉中的停留时间。对于来煤的质量要严格把控，运行人员根据来煤中的颗粒含量和筛分的力度、排渣的情况，利用班前、班后和休息天，将煤场的情况进行检查，尤其是运煤皮带等关键部位。向有关部门反馈煤的颗粒均匀度的状况，减少大颗粒含量的来煤数量；同时要定期检查锅炉的床压情况，将粗渣以及受热面的磨损情况进行检查；在运行管理方面，采用提前预控的方法，根据锅炉的运行周期判断锅炉的受热面磨损情况，按照计划申请检查停炉，对于受损严重的管壁和停运的次数予以记录，减少非计划停运引起的问题，如果停炉后的检查不够彻底，应该在短期内对锅炉运行的泄漏问题加以检修，但是这种情况容易由于电量的损失而不得不减少停运的次数，弊大于利。
2.3 对于煤质变化导致的燃烧系统不稳定的情况，首先要对系统不稳定带来的危害进行勘察。由于煤质变化造成的系统不稳定，主要包括，煤质不稳定导致入炉的煤量会发生很大的变化，例如床温、压力、汽温、汽压、料层等的参数变化等等，对于锅炉的经济性和调整的不及时等的参数会带来负荷或者停机的事故发生，而且由于输送煤和储存煤的系统的堵塞，会延长上煤的时间，降低设备的利用率，增加维护量和。对于炉前的棚煤中出现频繁断煤的影响，经过实践证明不仅可以造成炉内的燃烧工况出现波动，而且还会影响机组的稳定性，增加人力和物力。针对整个煤质变化的危害。采取的运行措施主要包括：
对当天的进煤量进行掌控，特别是要计算煤质的发热量。然后根据计算结果对不同的煤质进行配置；对于高挥发性的易燃煤，因释放过多的热量，应采用比较高的二次风燃烧掉需要的氧气量。实际运行的情况表明，锅炉下层的床温一般较低，因此在运行调整中要适当降低一次风量，提高床温，保证燃烧在二次风率的前提下保持稳定；对于挥发粉较低的难燃煤种，应该将较多的热量放置在炉膛的下部，使用比例较高的一次风率提供氧气释放到炉膛的上部，增大炉膛下部的燃烧份额。
3.解决问题的理论分析
3.1 碳热量平衡的负荷控制理论
在锅炉中的大能量和多物质积蓄的系统中，机组的某个时间点的能量要保持⑹的稳定，必须对物质进行平衡和控制。通过一段时间的累积方能平衡能量和物质。在负荷变化的初期，不必过多地考虑负荷和风以及煤的对应关系，主要对煤量和风量进行调节，保证在负荷变化的中期进行热量平衡的控制，减弱时间内的煤量和送风量。对于少量的细粉和燃烧热量，应该逐渐采用燃烧放热的方法，利用炉膛内存储的碳热量，增加风量和炉膛内的热量的释放，增加给煤，弥补炉膛内的过量燃烧的热量，根据能量平衡使得锅炉内的燃烧的碳量保持在合理的范围内。
3.2 对于机组进行协调控制
利用协调控制的3个核心组成部分，在一定范围内，响应电网的负荷指令，在合理的运行中存储热量，将负荷变化控制在小范围内；调整锅炉的过程要缓慢，利用锅炉调整的特性，决定负荷变化的特性，避免系统的稳定性扰。例如当燃烧发热量不是当前给煤量的时候，应该将炉膛内的给煤量和送风量进行适当地调整，得到机组的负荷变化的适应性，利用炉膛燃烧的蓄热，维持负荷变化，达到整个动态过程的能量平衡。并且通过机组协调控制，得到电网的机组负荷的提升，增加汽机调门的开度，释放蒸汽蓄热以增加负荷，增加送风量，加速床料中固定碳的燃烧，释放出蓄积的化学热量。
3.3 煤量的控制系统
固定碳的燃烧发热量可以作为事前矫正，形成克服锅炉侧的惯性和延迟的燃料前馈，提高机组的负荷响应速率。在给煤量出现升负荷的过程中，固定碳的动态热量发生了调节性的超调动作，对于升负荷过程中的锅炉余热量是一种损失的弥补，能够将过程平稳控制，将煤量的波动范围设定在负荷指令的给定值范围内，保持机组的动态和静态工况的稳定和良好。
结语
经过工作的多次实践，对于锅炉的运行特性有了充分了解后，积累了运行经验，采取了优化措施，最终的结果是使循环流化床锅炉安全稳定经济地运行。
参考文献
[1]曹伟，李平方，张亚，等.循环流化床煤泥锅炉尾部受热面积灰浅析[J].数字化用户，2013（25）：42-42.
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[4]马圣忠，张玉忠，李维波，等.浅谈循环流化床锅炉水冷滚筒式冷渣机的安全运行与管理[J].科技视界，2014（23）：110.
【关键词】循环流化床；机组；锅炉；控制技术
0.前言
随着我国经济的迅速发展，30循环流化床锅炉床温床压的控制理论日益完善，操控技术技巧的成熟，这项技术一定会得到广大群众和企业的认可。企业在使用这项技术的过程中势必会遇到各种各样的问题，同时也会促使我们吸取经验教训，不断地提高技术，从而使这项技术更加成熟。
1.选择启动床料
启动床料如何选择以及用量的大小对于确保启动锅炉后床压的稳定和带负荷速度起着至关重要的作用。启动床料可以是原有的床料，也可以是沙子。如果选用原有床料作启动床料，则要求最大床料粒径不得超过3.00mm。如果选沙子，则要求沙子中的钾、钠含量要控制在一定的范围内，避免发生床料结焦，另外还要把沙子的最大粒径控制在0.60mm以内。
2.锅炉床压及调整控制技术
对循环流化床锅炉监视的一个重要数据就是床压。床压是炉膛的总压差，用P1表示，它代表燃烧室内的压降，这个数据是监视料层厚度、床层流化质量的重要指标。通常情况下可以通过自动改变排渣量、石灰石用量以及添加床料来确保床压的正常。锅炉在正常的情况下运行时一般应把床压控制在16.0-22.0kpa范围内。炉膛上部压差用 P2表示，循环灰量多少就用它代表。P2一般在0-1.5kpa之间。P2通常是吧不能直接控制的，它受到风量、物料存量、物料粒径以及床温的影响，它的变化也会引起以下几个变化：一，燃烧室换热引起工作情况不稳定；二， 外置床换热，引起过热汽温和再热汽温的不断变化；三， 后燃的现象，引起过热器的喷水量发生明显的变化；四， 燃烧室的上部和下部之间温差发生明显变化。给定一个锅炉负荷，就对应有一个床温、风量和P1值，所以由给定的负荷就能找到P2的一个预期值。把外循环的细灰排出，能减少物料循环系统的细灰量进而降低P2；反之，只把粗灰从炉底排出，就会把P2的值维持的相对较高。此外，由于粒径改变和煤品种的变化也会引起P2的改变，这可以利用改变料层厚度、炉膛负压和调整上下二次风配比来达到调整外循环量的目的。
3.锅炉运行过程中床温的控制
锅炉主要由单炉膛、四台回料阀、四台高温绝热旋风分离器、四台外置式换热器、四台冷渣器、一台回转式空预器和尾部对流烟道、等部分组成，床温的控制对于保证锅炉内燃料的脱硫效率以及燃烧效率起着至关重要的作用。因此，控制循环流化床锅炉的床温首要目的就是提高脱硫效率和燃料的燃烧效率，保证NOx和N2O的排放量较低；其次是保证灰渣在此温度下不会软化，锅炉不会有结焦危险；最后就是能够避免煤中的一些金属升华，损坏锅炉。这种锅炉温度控制采用布置延伸墙水冷壁和外置床换热器，通过调节冷热灰比来达到调节床温的目的。当床温控制在820～900℃范围内时，同时调节石灰石的用量就能够达到低硫排放并且能够实现低NOx的排放。为了防止床温过高，可以关闭冷渣器排渣和增大石灰石的用量，从而使底部大颗粒床料的数量增多以至于达到降低床温的目的。要防止床温下降，可以增加供氧量提高燃烧效率和加速排出废渣以减少较大颗粒床料的数量进而提高温度。
4.循环流化床机组锅炉主要内容
我国自产的30万千瓦循环流化床锅炉用的是循环流化床燃烧技术，锅炉主要由单炉膛、四台回料阀、四台高温绝热旋风分离器、四台外置式换热器、四台冷渣器、一台回转式空预器和尾部对流烟道、等部分组成。与一般锅炉的控制对象比较，不同点主要在于燃烧子系统，主要如下特性：（1）燃料颗粒大，带来燃烧时间长、速度慢，造成燃烧控制相对有比较大的滞后特性（2）燃烧分为密、稀两个相 区，这使得燃料一直都处于流动状态（3）炉内要达到最好的脱硫效果，需控制加入炉内的石灰石的用量，还需要严格控制床温。现当代的发展看来，随着我国经济的发展，我国30万千瓦循环流化床锅炉用的是循环流化床燃烧技术在不断的发展当中，我们要在实践中完善技术的存在，同时也要在运用的过程中发挥到最大化使用。
5.对于30万千瓦循环流化床思考
在现当代的社会当中，生产技术是第一要义，我们要全方位的完善技术发展，并且在生产生活当中把这一技术完整的发挥出来，达到利益最大化，社会效益最大化，这样才能够把30万千瓦循环流化床机组锅炉的可持续发展战略落实到实处。为我国经济生产建设起到良好的促进作用。应当大规模投入发展和运用，大力发展科技生产力。做到振新经济领域，振新中华。为我国经济发展做出重大的贡献。
6.结语
科学技术是第一生产力。国家正大力提倡科教兴国，好的科学技术被大力推广是必然的。随着30万千瓦循环流化床机组锅炉的不断投产运营，30循环流化床锅炉床温床压的控制理论日益完善，操控技术技巧的成熟，这项技术一定会得到广大群众和企业的认可。企业在使用这项技术的过程中势必会遇到各种各样的问题，同时也会促使我们吸取经验教训，不断地提高技术，从而使这项技术更加成熟。相信通过我们坚持不懈的努力，30万千瓦循环流化床锅炉一定会实现更强大，更安全，更经济，更稳定的运行。
【参考文献】
[1]赵中平.汽轮机高温叶片用钢的最佳性能配合[J].动力工程，1997，（2）：34-36.
[2]郭成海.Mn18Cr18N新型护环钢应用特性研究[J].大电机技术，1996，（3）：78-80.
关键词： 330MW CFB 锅炉 四管泄漏 原因 应对措施
1.前言
循环流化床（CFB）锅炉是20世纪80年展起来的高效率、低污染、高操作灵活性和良好综合效益的燃煤技术，循环流化床锅炉具有很强的燃烧适应性，可广泛应用于燃用劣质燃料及常规原煤（无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤）、煤矿洗选下来的煤研石、洗中煤和煤泥等。
CFB锅炉燃烧方式是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的状态。在CFB锅炉炉内存在着大量的床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛内的内循环和炉外的外循环，从而实现锅炉不断地往复循环燃烧。CFB锅炉独特的燃烧方式造成其发生四管泄漏的机率多于煤粉炉。
2. 330MW CFB机组简介
国产330MW CFB锅炉是最初采用AL STOM公司的引进技术设计和制造的。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风的循环流化床锅炉，可燃用无烟煤、矸石等劣质燃料。锅炉以最大连续负荷（即BMCR工况）为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1025t/h;机组电负荷为330MW（即额定工况）时，锅炉的额定蒸发量为943.8t/h。炉膛、分离器、回料阀和外置式换热器构成了循环流化床锅炉的物料热循环回路，煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应，产生的烟气分别进入4个分离器，进行气固两相分离，经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器，外置换热器入口设有锥型阀，通过调整锥型阀的开度来控制外置换热器和回料阀的循环物料分配。
3. 330MW CFB锅炉四管泄漏原因分析
过热器、再热器的超温爆管，水冷壁、省煤器的磨损爆管，耐磨耐火材料的大面积脱落，回料系统的堵塞、锥阀卡涩、膨胀节泄漏等是目前300MW CFB锅炉出现主要问题。但最为突出的问题还是四管泄漏，一旦发生四管泄漏后将造成长时间停炉检修，极大影响了锅炉的经济运行。
造成330MW CFB锅炉发生四管泄漏的原因很多，涉及设计、制造、安装、检修、运行、煤种和管理等诸多方面，而且这些因素又相互作用。因此发生四管泄漏往往不是单一因素造成的，而是由几个因素同时存在并相互作用的结果。CFB锅炉普遍燃用劣质煤，含灰量和含硫量均较高，锅炉“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）工作在高温高压及受烟气腐蚀和冲蚀的恶劣环境中，极易产生高温腐蚀及磨损，致使管壁减薄。锅炉管壁因高温腐蚀和物料循环对受热面管壁磨损，每年减薄量约1.5mm。锅炉“四管”减薄后的直接危害是导致锅炉“四管”泄漏爆管事故。另外，由于330MW CFB锅炉的结构特点，增加了外置床、高温物料直接与外置式受热面接触换热发生磨损，增大了锅炉发生“四管”泄漏的机率。
4. 降低发生四管泄漏的应对措施
（1）控制物料总体循环量。330MW CFB中受热面的磨损与流经其表面的固体物料运行方式密切相关，炉内物料总体循环形式是由锅炉的几何形状和各种射流方式所决定，射流主要包括:布风板送入的一次风、炉膛中部送入的二次风，燃料的给入方式，循环物料多少即床压，等等。各种不同形式的循环流化床炉内的总体气固流动形式是完全不同的，因此，受热面的磨损不同。锅炉启动时，当床料发生流化后，确认床压小于18kPa，风燃器入口风压低于25kPa以下，一次风量控制在150―250kNm3/h，当床压高时应开启两侧排渣系统进行连续排渣，直至床压正常;机组正常运行时，床压应控制在8―11kPa的正常范围内，风燃器入口风压控制在20―25kPa，一次风量控制在200―300kNm3/h之间;锅炉正常运行时，当床压大于11kPa时，投入排渣设备进行排渣;在机组升降负荷时，及时调整一次风机风压、风量偏置，确保床压稳定并控制在规定范围内;锅炉运行中，安排专人对床压监视的同时，还应加强监视水冷风室压力并作为床压参考，避免因床压测点不准或因流化风量不同造成床压显示发生偏差造成物料多引起磨损增大。
（2）过、再热汽温的调整主要靠外置床进料量的多少和减温水量调整，另外调整总风量，一、二次风的配比及二次风上下层风量也可辅助调节。在保证床温及过再热汽温的前提下，控制减温水量，减少外置床的进料量，降低流化风量，减少物料滑移速度，减小外置床磨损。
（3）控制燃料特性。受热面的磨损量与燃料、床料的直径大小有关，直径小，受热面所受到的冲腐磨损小。随着直径的增加，磨损量增加。机组运行中，粗颗粒较多时，燃煤粒径的分布达不到循环流化床炉的要求，物料的循环量小，粗颗粒将沉浮于燃烧室下部燃烧，造成密相床燃烧的份额过大，炉床将超温结焦。运行中，为了避免结焦，减少给煤量，造成锅炉的出力达不到要求，为防止粗颗粒沉积而引发事故，通常采用大风量运行，不仅在额定负荷下风门大开，而且在低负荷时，也保持风门较大的开度。这种大风量的运行方式，不仅会引起烟气量增加，而且会造成扬析量增加，密相床的燃烧份额下降，飞灰的浓度增加。同时，通过对流受热面的烟速上升，烟气中粒子的尺寸增大，磨损大，恶性循环。如果颗粒组中的细颗粒较多，则床层不易建立，密相区的床温难以维持，即使能维持密相区的燃烧温度，较细的颗粒也将被扬析，加大尾部受热面的磨损，同时，难以保证烟气出口的粉尘排放要求。
因此，运行中应注意控制好风量，降低烟气的流速，控制好床料及燃烧的筛分比，减少灰粒子浓度和粒子的直径，以减少磨损。
（4）通过控制床温，防止受热面发生超温超压。床温的高低直接影响烟气的温度和受热面的温度，床温升高，烟气的温度和受热面的温度升高，反之亦然，从外观看，床温的变化对飞灰的磨损性影响不大，但温度的变化势必会影响受热面管壁的温度，管壁温度的变化将在很大程度上影响到金属材料的机械强度，金属的壁温升高后，金属的热应力增加。同时，金属壁面形成的氧化膜和金属的热膨胀系数不同，以及高温腐蚀的影响，磨损加剧，长时期高温运行，磨损的加剧程度更大，所以，运行中一定要限制床温，不宜过高，更不允许长期的高温运行，床温的控制范围为820―870℃。通过控制床压可有效控制床温。机组正常运行时，床压应控制在8―11kPa的正常范围内，当床压小于8kPa时，通过调整一次风量及一次风压进行控制，确保床压在8kPa以上，避免床温高引起过、再热汽超温，发生四管泄漏。
（5）锅炉启动初期投煤时注意给煤着火可能引起汽温、汽压快速升高。在正常运行过程中，升降负荷，也应控制速度，防止超温超压。CFB蓄热量大，在停炉或压火时，过、再热汽超温超压，也是四管泄漏的原因之一。
参考文献：
［1］岑可法，骆仲泱.循环流化床锅炉理论设计及运行.北京:中国电力出版社，1997.
［2］由俊坤，王朝伟，王绍辉等.循环流化床锅炉磨损问题分析［J］.能源研究与信息，2007，（2）.
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