內容摘要：燃燒調整試驗是決定一臺鍋爐是否能夠安全經濟運行的一項重要工作，也是鍋爐運行的一項長期工作。只有不斷通過調整優化運行方式，才能提高鍋爐燃燒效率。本文章主要結合現場運行調整經驗，對中溫分離循環流化床鍋爐燃燒調整進行探討。

關鍵詞：中溫分離  燃燒調整  試驗

前言

    福建金業（永定）火電有限公司一臺130噸中溫分離循環流化床鍋爐，是東方鍋爐廠針對福建省龍巖無煙煤揮發分低、含碳量高、著火點高及成灰特性的特點設計的。該鍋爐于2004年12月全面安裝完成進入72小時試運行，于2005年1月10日通過了72小時試運行，并正式移交生產投入商業運營。

    經過兩年多的運行實踐證明，該鍋爐運行狀況良好，已經連續實現4個百日運行周期，且每個百日運行周期都是計劃停爐檢修，到目前為止還沒有因設備問題造成的非計劃停運。各運行參數基本上能夠達到設計的要求，對比煤粉爐充分體現了循環流化床鍋爐的優點。雖然，在調試期間跟大部分循環流化床鍋爐運行初期一樣，總是碰到這樣或那樣的問題，不是很順利，其實總結起來大概主要也就三點：一是設計或安裝不合理；二是設備本身存在缺陷；三是運行準備不充分操作經驗不足。因此，只有不斷摸索改進設備，不斷分析總結運行操作經驗，才能盡快過渡到正常運行。

    回顧過去，其實循環流化床鍋爐運行調整是比較簡單的，但要調整好，怎樣調整才能達到最安全、最經濟和最穩定的工況卻不是十分容易。安全和經濟有時是有矛盾的，有時注重了經濟影響了安全，而有時保證了安全又影響了經濟。因此，運行人員的職責和中心任務，就是怎樣做到精心調整和處理好這一對矛盾，就是在確保安全的情況下鍋爐在最經濟的工況下運行，讓煤中的可燃元素在爐內的燃燒反應過程中與空氣中的氧元素有一個最佳的混合和配比，使其最充分地燃燒，就是根據蒸汽壓力、溫度、負荷、爐內溫度、煤質情況、循環物料濃度、料層差壓和循環返料灰量等工況調整好一、二次風比例和送、引風量。下面主要結合一些調整試驗和本人兩年多來的運行調整經驗，對中溫分離循環流化床鍋爐燃燒調整的一些粗淺看法。

1.鍋爐簡介

1.1鍋爐概況：本鍋爐為單汽包自然循環、半塔式布置、中溫旋風分離、全鋼結構爐架的低循環倍率流化床鍋爐。爐膛采用全懸吊結構，其四壁由膜式水冷壁組成，沿空氣煙氣流向依次布置有水冷等壓風室、布風板、爐膛密相區稀相區、水冷管束、高低溫過熱器、煙氣轉向室及布置在尾部豎井中的省煤器和鋼管臥式空氣預熱器，爐膛和尾部豎井中之間通過兩個并聯布置的旋風分離器相連通，分離器下部接回料裝置，分離器及回料裝置均支承在鋼結構架上。

1.2設備簡要基本特性

制造廠家：東方鍋爐廠

制造年月：2003年5月

投產年月：2004年12月

鍋爐型號：DG130/3.82-12

鍋爐型式：半塔式中溫分離低倍率循環流化床鍋爐

1.3鍋爐設計主要參數

1.4燃煤特性

3.鍋爐燃燒調整

3.1燃燒風量調整

    流化床鍋爐運行參數的控制，是通過改變燃料和風量來完成的。鍋爐具有大量的循環物料量，并且不同粒度的物料在爐內具有不同的分布特性，因此，可通過改變燃料量、風量以及風量的分配等來改變爐內各區域的溫度、灰濃度等，進而達到控制鍋爐運行參數的目的。

    我們通常用一次風控制床溫和維持合適的流化速度，同時，由于煤質揮發分低、含碳量高、且粒度偏大，造成密相區燃燒份額過大，一次風還提供燃料燃燒所需的很大一部分氧量。實驗證明，一次風量偏少，相同負荷煤量要增加，燃燒效率明顯下降，嚴重時影響帶負荷的能力。因此，我們一次風所占的比例一般取上限60~65%左右。而二次風則主要用于控制燃燒過剩空氣系數和加強稀相區的擾動，使空氣和可燃物充分混合創造有利的燃燒條件。由于我們是中溫分離的鍋爐，爐膛溫度隨著爐膛高度的升高而較明顯降低，過大的二次風量會進一步降低爐膛溫度。因此，我們二次風所占的比例一般在35~40%左右，主要以煙氣含氧量作為二次風量控制為主要依據。對二次風的要求主要是盡量提高風壓，加強二次風對爐膛的穿透能力和對物料的擾動能力，有利于提高燃燒效率。

3.2床溫的控制

    床溫是循環流化床鍋爐運行控制中一個十分重要的參數，它是通過均勻布置在布風板上的多個熱電偶測量反映的。在鍋爐正常運行、負荷、燃料穩定情況下，床溫應該相對穩定、分布均勻，床溫的變化主要與鍋爐負荷、燃料特性（熱值、水分、灰分、粒度）、返料量大小、一次風量及風量分配等因素有關。

    在未對鍋爐風煤量進行調整的情況下，如果床溫有非正常的變化，運行人員應予以重視，首先可從一次風量、給煤量、煤質特性有無變化，中溫分離循環流化床鍋爐還應特別注意返料是否發生沖灰或不返料的現象，通過這幾方面查找原因，然后根據造成床溫波動的原因及時調整使床溫控制在合適的范圍內。如果運行中出現了局部的高床溫區，隨后又轉為低床溫區的現象，而這一現象已確認不是由于測量儀表故障或一次風量不足造成的，同時到就地觀火鏡觀察確認爐內出現大量白亮的流星或固定火苗，那么很大可能是床內出現了結焦，加大流化風量無法消除時，應立即停爐處理，否則會造成更嚴重的后果。中溫分離循環流化床鍋爐出現整體床溫猛降，汽溫、汽壓反而猛升的現象，一般都是發生返料器大量沖灰。應迅速調整返料風壓，控制返料量，否則大量失控的返料沖入爐膛會造成床溫下降或超溫結焦，這一點應特別重視。

    因此，對床溫的控制應有預見性，針對實際情況及時采取措施處理。同時，應通過一些調整試驗，在掌握如：燃料特性、燃煤粒度、燃料燃燒、返料特性、灰渣結焦特性和排放控制等一些規律后控制不同的運行床溫。隨著運行人員對風、煤量變化引起的鍋爐運行參數的響應特性的掌握和運行經驗的積累，可逐步總結出較好的運行操作方式，將床溫調整到合理的值。

3.3床層厚度的控制

    循環流化床鍋爐正常運行應控制一個比較合理的床層厚度，具體應根據每臺鍋爐的特性來定，一般應控制在600mm~900mm范圍內，過薄燃燒穩定性差，抗外擾能力低。過厚風機電耗大，且易造成流化不良。因此，應不斷通過運行分析總結找出一個既安全又經濟的床層厚度。中溫分離循環流化床鍋爐，由于返料溫度低，一般應采用較厚的床層運行，目的是為了減弱返料對床溫的沖擊。

3.4返料器運行的控制

    返料系統是循環流化床鍋爐一個非常重要的組成部分，它將煙氣攜帶的大量物料分離下來并返送回爐膛形成循環燃燒。返料系統是否正常運行，直接影響鍋爐的燃燒、傳熱、運行穩定及鍋爐的熱效率。目前，我廠返料系統主要存在單側返料不暢、料位太高不可控，停爐時檢查經常發現返料器內有板結成塊的物料，特別是不正常側。但由于中溫分離鍋爐返料溫度低500℃左右，對床溫影響大，如調整不當極易造成大量沖灰，嚴重時會發生熄火或超溫結焦的事故。因此，在運行中如返料相對穩定不要大幅度調整，調整試驗一般應安排在點火初期進行，具體方法有幾種：

① 返料風、松動風及充氣風的配比調整。

② 點火就啟動J閥風機投返料。

③ 點火投煤后再投返料。

④ 點火過程中放空返料，帶負荷后再逐步投返料。

⑤ 強制全部返料，負荷70%左右，床溫逐步緩慢降低時，再調整返料量。

⑥ 充氣風全關，開大返料風、松動風，盡量提高返料風壓運行。

    總之，對返料器的調整，應針對每臺鍋爐的特性，通過不同的調整試驗，找出一個比較合理的運行方式，對鍋爐正常運行和提高燃燒效率是非常重要的。

4.鍋爐燃燒調整試驗結果及分析

4.1通過對鍋爐燃燒調整試驗，進一步掌握鍋爐的運行狀況。鍋爐運行參數的優化是以運行的經濟性、穩定性為目標，根據運行經驗和測試結果逐步優化各運行參數并最終確定下來，分析比較測試結果，最后確定出較佳的運行控制參數，保證鍋爐經濟、安全運行。

4.2試驗工況

    工況一：上、下排二次風風量相同。

    工況二：上、下排二次風風量上小下大，大約為4：6。

    工況三：上、下排二次風風量上大下小，大約為6：4。

    工況四：上、下排二次風風量相同，床壓升高至~4KPa左右。

    整個試驗過程維持負荷穩定，其他運行參數基本不變，通過對這幾個工況的比較分析，在工況一的狀態下鍋爐效率為81.21%，工況二為78.72%，工況三為86.68%，工況四為79.08%，從這幾個工況對比不難看出，工況三也就是上、下排二次風風量上大下小，大約為6：4時鍋爐效率最好，這時爐內風量配比應該是比較合理。但從試驗過程來看，這時的床溫波動比較頻繁，對運行人員的調整要求比較高，工作量大。而從燃燒穩定性的角度考慮工況一是最穩定的，各運行參數波動幅度最小，最有利于安全運行。

4.3試驗結論及建議

① 鍋爐運行狀況穩定，各參數都能達到要求。

② 返料器運行穩定性較差，特別是#2返料器經常會發生小沖灰現象，建議定期人為提前采取少量沖灰控制#1、#2返料器灰溫差。

③ 床溫盡量控制在980℃以上，但不要超過1000℃。

④ 床壓應控制在～4KPa（風室壓力11～12KPa之間）。

⑤上、下排二次風配比應采取上大下小的形式，比例可根據實際情況來定。一次風量應控制在65000Ｎｍ３/h左右。

⑥ 播煤風和冷渣器用風都略微偏大，應適當減少，風壓保證就可以。

⑦ 盡量做到連續排渣，勤排少排，使床壓穩定。

⑧ 控制入爐煤的粒度盡量在設計范圍內。

⑨ 氧量應控制在合理范圍內，在不影響燃燒效率的情況下，應盡量控制在下限。

⑩ 摻燒煤矸石應根據實際情況及時調整燃燒方式，應特別注意返料器和冷渣器的運行影響。

4.4 附表：燃燒調整各工況數據

5．結束語

    由于國內循環流化床鍋爐技術資料上所提到的燃燒調整，一般是指高溫分離的鍋爐，而對中溫分離鍋爐的介紹很少，但不管什么類型的鍋爐，燃燒調整的目的就是在不影響鍋爐安全運行的前提下，如何使可燃物盡快完全充分地燃燒。因此，只有在運行過程中，通過不斷摸索、調整、試驗、分析及總結，掌握鍋爐的特性，合理地選擇運行方式，才能提高鍋爐燃燒效率。

參考文獻

[1]  金業（永定）火電有限公司130t/hCFB鍋爐調整報告

[2]  淺談循環流化床鍋爐運行調整及磨損治理   趙家恩

作者簡介

李燕祥    鍋爐運行專工     福建省金業（永定）火電有限公司（364102） 

文章作者：李燕祥 金業永定火電有限公司