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三門峽富通新能源科技有限公司
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自1999年10月*臺35 t/h循環(huán)流化床鍋爐運行以來，為綜合利用氣化灰（德士古氣化爐產(chǎn)的廢渣）、造氣渣（固定層煤氣發(fā)生爐產(chǎn)的廢渣），于2001年又增設(shè)了2臺75 t/h循環(huán)流化床鍋爐。該鍋爐運行2年來，在抗磨損、保證連續(xù)運行方面令人滿意，但由于設(shè)計煤種與使用煤種（煙煤摻燒造氣渣或氣化爐渣）之間的差異，在實際運行中出現(xiàn)了不同程度的問題。對此，我廠采取了相應(yīng)的措施，取得了較好的效果，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機www.ftxny.com壓制的木屑顆粒燃料。
1 床體溫度高、返料溫度高的問題
設(shè)計要求床溫在850～950℃，但自開車運行以來床溫一直在1 000℃左右。這不僅增大了氮氧化物的排放量，而且易使鍋爐結(jié)焦，造成停爐事故。返料溫度要求≤970℃，因返料風(fēng)的供給來自一次風(fēng)，返料風(fēng)小，返料灰返回爐膛少，造成返料器超溫至1030℃。
1.1 原因
(1)料層薄，大顆粒所占比例大。根據(jù)冷、熱態(tài)試驗風(fēng)量測試的結(jié)論，熱態(tài)比冷態(tài)運行時的一次風(fēng)電流小5—10A。經(jīng)測試，實際運行中料層厚度在(850±50)mm、爐渣含碳量低于5%時，床體溫度、返料溫度等參數(shù)才符合設(shè)計要求。
(2)煤的顆粒大小不均勻(表1)，且顆粒大的集中在床面上，使一次風(fēng)吹不起來，難以形成全爐膛燃燒。
由表1可知，粒徑大于5mm和小于0.28 mm的煤占37.4%，顆粒大小差別很大，易造成燃燒空間上移，致使灰未及時燃燼就被帶入旋風(fēng)分離器，造成返料超溫。
(3)飛灰循環(huán)較差，灰量少，沒有足夠的灰返回爐膛以冷卻床面。該鍋爐采用2個旋風(fēng)分離器作為一次返料，省煤器后空預(yù)器前設(shè)有百葉窗分離器作為二次返料。但由于返料風(fēng)閥安裝位置不當，二次返料一直未投用。在檢修時，發(fā)現(xiàn)二次返料集灰器中灰較多，未得到利用而直接被煙氣帶入電除塵器，這也會造成返料回爐膛少、床溫高。
1.2措施
首先清理二次返料器，將1年多未投運的二次返料器投入使用；改造返料風(fēng)閥的位置（因原先沖刷返料口的水冷壁造成泄漏）；加強上煤系統(tǒng)的管理，嚴禁顆粒大于10 mm及含水量大于10%的煤進入煤倉；對配風(fēng)系統(tǒng)進行疏通和改造，加強風(fēng)量的配比。
2 給煤系統(tǒng)問題
2.1 給煤系統(tǒng)易堵原因
我廠建于1967年，在逐步擴產(chǎn)的同時，煤場不但沒有增加還相應(yīng)減少，陰雨天煤的濕度很難保證，給鍋爐運行帶來了很大的困難，2臺75 t/h循環(huán)流化床鍋爐多次因蓬煤而熄火。此外，設(shè)計的鍋爐給煤系統(tǒng)有很多缺陷：中間環(huán)節(jié)太多；連接棱角太多；摻燒的氣化灰較多，粘度較大，使原設(shè)計的螺旋給煤機不適宜我廠的煤種。
2.2給煤系統(tǒng)的改造
(1)給煤機移至操作層，稱重給煤機不作改動，但加大它與螺旋給煤機之間的輸煤管管徑，螺旋給煤機上的小煤倉底部由錐形改成橢圓形，減少輸煤阻力。由于給煤機移至操作層，方便了操作工觀察判斷蓬煤情況，且給煤機到爐膛的距離僅1.5 m，又減少2個轉(zhuǎn)折點，有效避免了蓬煤。
(2)因摻燒的氣化灰較多、粘度較大，原設(shè)計的螺旋給煤機螺旋槳葉被粘成一個圓棍，把螺旋給煤機改成刮板式給煤機，解決丁粘煤問題。給煤管上增加了播煤風(fēng)噴嘴，容易積煤、粘煤的地方增設(shè)噴嘴，避免了煤粘在給煤管的現(xiàn)象。
(3)把負壓給煤改成微正壓給煤。
通過改造，給煤系統(tǒng)運行穩(wěn)定，很少出現(xiàn)蓬煤現(xiàn)象，床溫、返料溫度也達到了設(shè)計要求。
3 一次風(fēng)不足問題
3.1 原因
75t/h循環(huán)流化床鍋爐運行之初，送風(fēng)機選型較小，一次風(fēng)風(fēng)道阻力大、風(fēng)量不足，起不到較好的擾流作用，物料得不到充分的混合。由于風(fēng)量不足，在燃燒室密相區(qū)缺乏足夠的氧量，鍋爐的溫度場分布不均勻，使鍋爐帶不上負荷。同時因爐內(nèi)底料沸騰不好，爐膛內(nèi)出現(xiàn)了“死料”從而產(chǎn)生低溫結(jié)焦。由于流化風(fēng)量明顯不足（僅夠初始流化）、煙速減小、尾部受熱面積灰，使燃料在爐內(nèi)不能很好燃燒，zui高負荷只有45 t/h。
3.2措施
經(jīng)分析計算，在一次風(fēng)機兩側(cè)主風(fēng)門處加裝2個小旁路，可使進風(fēng)總量由43 355. 34m3/h提高至48 481. 69m3/h。根據(jù)布風(fēng)板特性試驗，zui低流化運行時的總風(fēng)量為36 555m3/h，已能滿足正常運行熱態(tài)流化的要求。由于風(fēng)道設(shè)計的原因，鼓風(fēng)機擋板全開，比鼓風(fēng)機電機額定轉(zhuǎn)速的總設(shè)計風(fēng)量63 480 m3/h少了14 998.3m3/h?，F(xiàn)通過增加旁風(fēng)道，風(fēng)壓不足的情況己*解決，比購買增壓風(fēng)機節(jié)省費用約15萬元。
4 負荷達不到設(shè)計能力的問題
4.1 影響負荷的因素及調(diào)整
燃燒份額的合理分配是解決鍋爐出力不足、熱效率偏低和結(jié)焦的關(guān)鍵問題之一。燃燒份額與煤種、燃燒顆粒特性、鍋爐循環(huán)系統(tǒng)、一次風(fēng)量及一、二次風(fēng)量比等因素有關(guān)。
4.1.1 煤質(zhì)
煤的熱值與燃燒室運行工況（床溫、爐膛出口溫度、過量空氣系數(shù)）相結(jié)合，決定了循環(huán)燃燒系統(tǒng)和后部對流受熱面之間的熱負荷分配。對于不同煤質(zhì)，發(fā)現(xiàn)發(fā)熱量( Q)在10 450~14 630kj/kg(2 500~3 500 kcal/kg)的燃料低于900℃時運行就不穩(wěn)定，而燃用16 720 kj/kg(4 000kcal/kg)以上的燃料時，850~900℃就能穩(wěn)定運行，其中摻燒的氣化灰的為8 778 kj/kg(2 100kcal/kg)。造氣爐渣燃點高（680℃以上）、燃燒時間長(20 min)、燃燼難度大，燃燼時間長達38mm，主要原因是粒子核的燃燒溫度靠熱傳導(dǎo)供給，并且絕大部分粒子在整個燃燒過程中形狀變化不大，造成流化速比及阻力大，流速調(diào)節(jié)范圍也很窄，不易取得很穩(wěn)定的流化工況，極易產(chǎn)生流化死區(qū)。因此在煙煤摻燒氣化爐渣后，合理配風(fēng)和分段分級向爐膛送風(fēng)是保證燃燒份額、燃燒室燃燒工況良好的先決條件。煤況分析見表2。
由表2可見，燃燒煤的揮發(fā)份高，運行中往往達不到設(shè)計值，因此采取了相應(yīng)的調(diào)整：對于煤粉相對較多的煤，二次風(fēng)量相應(yīng)減小，以免爐膛出口煙溫過高而造成主蒸汽超溫；對于顆粒較多的煤，相應(yīng)增加一次風(fēng)量以保證良好的流化狀態(tài)，并增加二次風(fēng)量以降低床溫，避免高溫結(jié)焦，提高爐膛出口煙溫，增加鍋爐出力。
煤的化學(xué)特性也是影響鍋爐負荷的主要因素。對于熱值小的煤，可以通過調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)量及配比，使煤在爐膛內(nèi)充分燃燒。如貧煤其揮發(fā)份含量在10%～20%，不易點燃，燃燒時火焰短，運行時可使床料厚度比正常時高一些，并增加一次風(fēng)量，使煤能盡快著火燃燒，同時增加二次風(fēng)量降低床溫，提高爐膛出口煙溫，從而增加負荷。煙煤的揮發(fā)份在20%～40%，易點燃，燃燒火焰長，運行時可減小二次風(fēng)量，避免主蒸汽超溫，因其焦炭有結(jié)焦性，因此一次風(fēng)可大些。
4.1.2 風(fēng)量的配比
在配風(fēng)上，75 t/h循環(huán)流化床鍋爐采用爐膛前墻面（給煤側(cè)）前上二次風(fēng)管6個，前下二次風(fēng)管3個；爐膛后墻面上后上二次風(fēng)5個風(fēng)管，后中二次風(fēng)4個，后下二次風(fēng)2個，外加播煤風(fēng)管1個。左右爐門上各有3個二次風(fēng)管向爐內(nèi)分段、分級送風(fēng)。二次風(fēng)送入形式對爐內(nèi)流體動力特性產(chǎn)生重要的影響。二次風(fēng)主要是補充燃燒需要的空氣，再者可起到擾動作用，加強氣固兩相的混合，通過調(diào)節(jié)各段二次風(fēng)量的大小，使煙氣流動中局部的高壓富氧區(qū)得以均衡擴散。整個流化床循環(huán)系統(tǒng)處于或達到碳、灰平衡，保證了循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率。平衡后，密相區(qū)是個大的蓄熱池，循環(huán)灰返回后將密相區(qū)內(nèi)的煤產(chǎn)生的熱量吸收后帶到爐膛上部，使整個爐膛的溫度場比較均勻?；伊Ｗ拥臐舛?，尤其是稀相區(qū)的濃度不斷增大，使爐膛內(nèi)的輻射換熱和對流換熱得以提高，在操作中應(yīng)嚴格控制過熱器后氧含量在6%左右，避免燃燒不充分或排煙熱損失大。
4.2 效果
經(jīng)過對二次返料的投運和給煤系統(tǒng)的改造及完善，又在風(fēng)量配比上加以調(diào)整，目前鍋爐出力已能達到86 t/h（額定負荷的115%）。
5 鍋爐受熱面磨損問題的改進
(1)2臺鍋爐運行3 600 h后，發(fā)現(xiàn)中間水冷壁壁厚僅剩9 mm，其它地方水冷壁磨出光亮。經(jīng)多次實驗，采用耐磨耐高溫涂料對水冷壁( 40m2)噴涂，經(jīng)過4個月的運行考驗，效果較好。
(2)省煤器主要磨損部位發(fā)生在省煤器管兩端，為此在它的上面及上邊1~3排省煤器管子均加上護板，基本上解決了磨損。
(3)空氣預(yù)熱器*級入口處管頭磨漏，經(jīng)用1個短管套入，周圍再焊接，解決了該問題，信息來自：http://www.ftxny.com/swzgldt/3970.html
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