一、循环流化床锅炉主要参数与结构简介

1、主要技术参数(设计)

蒸发量   　　　　　　　 75t/h

过热蒸汽压力  　　　　  5．29MPa

过热蒸汽温度  　　　　  485℃

给水温度   　　　　　　 170℃

一次热风温度  　　　　  150℃

二次热风温度  　　　　   150℃

排烟温度   　　　　 　   145℃

炉膛出口温度 　　　　   920℃

2、进水管路与水循环系统

锅炉给水分三路：一路至喷水减温器；一路至水冷套；另一路直接给水与水冷套冷却水混合后进入省煤器的混合集箱经省煤器至汽包。

炉膛四周由膜式水冷壁组成，炉顶由前后墙水冷壁管交叉斜拉而成，其上敷以磷酸盐耐火混凝土。炉膛的截面为5190mm× 3340mm，炉膛布置水冷壁管的上标高为2350mm、下标高为8500mm。膜壁由20GΦ60×5与20．5×6扁钢焊接而成。前后墙各64根，两侧墙各41根。炉膛两侧惯性分离器，四周也由膜式水冷壁组成，靠炉膛一侧的水冷壁与炉膛共用，其余三面单独组成三个水循环回路，两侧共6个循环回路。其侧墙各41根，前后墙各18根。为了保护惯性分离器的受热面，其侧墙、后墙，中间墙均上敷磷酸盐耐火混凝土，以防含尘气流磨损。

3、燃烧系统

燃烧系统由炉膛惯性分离室旋风分离器和返料器组成。炉膛下部为密相区，最底部是布风板，一次风经布风板上的风帽均匀进入炉膛起流化作用，二次风经上、下层19个喷嘴进入炉膛稀密相区的交接处，补充稀相区燃烧所需的氧气并扰动燃烧。含尘气流在炉膛出口处分为左右两股进入两侧惯性分离室，由于流速降低，转弯调向和档板分离，较粗的颗粒由于惯性等作用，第一次分离出来经返料器送入炉膛循环再燃，烟气从惯性分离导向烟道分别进入与之相切的旋风分离器。被二次分离的细颗粒经返料器返回炉膛循环再燃。离开旋风分离器的烟气，经过热器，进入省煤器一、二次风空气预热器，最后引向电气除尘通过烟囱排入大气。

二、运行中遇到的问题及其分析

1、旋风分离器的下部圆锥体结渣。

(1)结渣原因：

①由于在旋风分离器内，处于绝热状态，循环物料中的细颗粒可燃物及一氧化碳，都会产生二次燃烧，造成局部超温。再加上旋风分离器处于负压状态下，密封性若不是很好，也会漏入空气使得二次燃烧加强。

②燃用多矿点的煤质，其金属氧化物成份含量不同。当碱酸比J(J＝

在0．4一0．7范围内，灰的熔点较低。使得在较低温度下就易结渣。

⑧旋风筒内在氧气不充足与碳发生反应，易产生CO等还原性气体而这种还原性气体能起催化作用，至使灰熔点大幅度降低，这也能使在较低温度下结渣．

综合多年的经验，旋风分离器的入口温度不宜超过960℃否则结渣的可能性很大。

(2)结渣的影响

①旋风分离器的结渣，直接影响锅炉的安全运行。

因为在其圆锥体下部，随时间积累，结渣越来越多，使中心通道变小，直至堵死，循环物料无法畅通，造成堵灰现象，被迫紧急停炉处理。

②旋风分离器内侧结焦也直接妇响到分离效率。    ：

含尘气流由筒体的侧面沿切线的方向导入，气流在圆筒部旋转向下，进入锥体到达锥体的端点前反转向上。清洁气流经排气管排出旋风分离器。由于内侧结焦，壁面凹凸不平及使简体不圆度的存在会产生一些局部小旋涡，将已浓集在旋风筒壁处的颗粒卷扬起来，影响分离效果。    ．

(3)克服旋风分离器结渣的措施   

①运行调整。合理布置风煤比，一、二次风比，加强调整维持微正压运行，达到炉膛的燃烬率，减少进入分离器飞灰含碳量，减少在旋风分离器内产生二次燃烧，同时筒体内的CO含量也大大降低，对灰熔点降低的影响也减少。

②由于旋风分离器处于负压工作区，其密封性能的要求很高，否则将漏入空气不但产生二次燃烧，还会降低分离效率。

⑧返料器中的返料风对分离器的正常运行有着重要作用，若返料风太小影响正常返料、太大反窜至锥体底部、降低分离效率。

2、锅炉出力不足

(1)锅炉出力不足的原因

①结构设计问题

炉膛出口温度高达980℃，这说明炉膛的吸热份额不够(所占比例42％，炉膛吸热份额一般为50~60％)。烟气从炉膛出口到旋风分离器入口的温度为960℃(即温度降低20℃)，惯性室所吸收份额还不到2％。由此炉膛必须增加受热面，还有惯性分离室四周水冷壁的吸热份额也应增加。

②分离效率低，物料循环量少

分离效率变化对炉膛床料粒度、底渣粒度、燃料停留时间、飞灰和底渣排出比例及对整个锅炉经济性产生影响。分离器效率提高，有更多的细颗粒被分离送回炉膛循环再燃。床料粒径变细，炉内颗粒浓度增加。受热面传热系数增加，又由于炉内热负荷增加可提高锅炉蒸发量。

循环物料多，从密相区带出的热量多，避免了因密相区燃烧份额过大而超温现象，更加有利于协调密相区与稀相区的燃料份额的调节。

⑧燃烧调节的组强

调节一、二次风配比来调节密相区燃烧份额。在循环流化床锅炉中，二次风一般在稀相区给入，所以二次风不可参与密相区的燃烧。此时一次风的比例就是密相区燃烧份额的最大值，要调整控制密相区的燃烧份额，就采用调节一次风率的方法来达到。

燃料颗粒尺寸较小时，稀相区平均温度增加。燃烧反应速度快，从而稀相区燃烧份额增大，密相区燃烧份额下降。反之，颗粒尺寸较大时，密相区燃烧份额增大，稀相区燃烧份额下降，此时必然要有足够多的介质(循环物料)将热量带入稀相区，才能满足负荷的需要。

在实际运行中，组织燃烧调节是非常重要的，既要保证出力，又要保证燃烧效率。

3、长期运行中，发电煤耗一直居高不下，除了设备等因素外，还与运行人员的素质有关。运行人员的操作水平，也直接影响锅炉的经济效益。比如风煤比不合理，一二次风比不当，都能使发电煤耗的增加。主要突出的有飞灰机械不完全燃烧的损失q4，其次为排烟损失q2。

飞灰机械不完全燃烧损失q4，在锅炉损失中占比例最大的一项。运行中飞灰含碳量从32％到46％，即q4从8．0％到14．0％。因此降低飞灰含碳量是一种重要措施．运行方面应组织良好的燃烧方法，保证最佳调节手段，尽量采用微正压运行，提高炉内燃烧率，以达到降低炉膛出口飞灰含碳量。另外循环物料的分离效率也直接影响q4的损失。前面所述，分离效率降低，物料大量直接排出；不能被分离循环燃烧，并影响传热效果。从运行中可发现，每次运行前期，飞灰含碳量在32—36％，而到了后期逐渐增加至40％，甚至更高。原因分析；锅炉运行一段时间后，旋风分离器内侧结渣，对分离产生扰动，降低分离效率。所以保证旋风筒内壁不结渣，

也是减少q4损失．

排烟损失q2。运行中排烟温度一般为165℃如果降低20℃，锅炉效率将提高百分之一。为了减少q2损失，从运行数据中，可以认为造成排烟温度过高，主要原因是省煤器入口水温偏高，直接影响省煤器的传热，省煤器的吸热量减少了，导致排烟温度上升。

由于长时间运行，水冷套冷却管上的耐火材料逐渐脱落，从高温循环物料吸热增加，其出口水温高达235℃，与直接给水在省煤器入口集箱混合后仍有220℃，因此，为了确保省煤器入口水温，就必须限制水冷套出水的焓增，即可采取减少其传热量，上敷耐火材料，降低传热系数。达到降低锅炉的排烟损失。

三、结束语   

我公司自95年2台75t／h循环流化床锅炉投入运行，通过不断摸索，掌握燃烧调整规律，提高了操作水乎。但是经验表明，运行人员的技术能力还有待于进步，锅炉设计必须进一步完善，才能充分体现循环流化床锅炉的实用性。

    参考资料

 《循环流化床锅炉理论设计与运行》——中国电力出版社1998年5月   《电厂锅炉原理》——上海电力学院1994年4月 

文章作者：德化县德义热电有限公司(362500) 苏贵生　 李金椅