0、引言
    循環(huán)流化床鍋爐比較煤粉爐而言，除具有燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好等特點(diǎn)外，還具有優(yōu)良的環(huán)保性能：低溫燃燒和分級(jí)送風(fēng)，可有效抑制NOx的生成：爐內(nèi)添加石灰石進(jìn)行脫硫，減少了SOx的排放。與常規(guī)鍋爐的尾部煙氣脫硫(FGD)相比，循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)加鈣脫硫具有設(shè)備投資省、占地面積小、能耗低、操作簡(jiǎn)單、無(wú)水污染等優(yōu)點(diǎn)。
1、300MWCFB鍋爐優(yōu)點(diǎn)
    循環(huán)流化床鍋爐是近幾十年迅速發(fā)展起來(lái)的一種高效、低污染燃燒技術(shù)。CFB鍋爐與鏈條爐、沸騰爐等相比效率較高：但與煤粉爐相比熱效率要略低。循環(huán)流化床鍋爐也有煤粉爐不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：燃料適應(yīng)性廣，不僅可以燃用煙煤等優(yōu)質(zhì)煤，也可以燃用煤研石、油焦、煤泥等劣質(zhì)燃料：CFB鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大．可保證在30% BMCR甚至更低的負(fù)荷下脫油穩(wěn)定燃燒：可在爐內(nèi)直接脫硫，能大大降低煙氣中SO2的含量．可減輕對(duì)尾部受熱面的低溫腐蝕，因此在燃用高硫煤時(shí)可采用較低的排煙溫度，并且CFB鍋爐的效率要高于煤粉爐：850℃左右的燃燒溫度不僅有利于爐內(nèi)脫硫，而且有利于降低煙氣中NOx的含量，這種較低的燃燒溫度也使CFB鍋爐可以燃用煤粉爐所無(wú)法燃燒的灰熔點(diǎn)較低的煤種。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    目前投產(chǎn)的300 MW CFB鍋爐多數(shù)基于Alstom技術(shù)，該類(lèi)型鍋爐與國(guó)產(chǎn)135 MW等級(jí)的CFB鍋爐相比．最突出的特點(diǎn)是采用單爐膛褲視腿雙布風(fēng)板形式和爐膛外布置4個(gè)外置式換熱器的結(jié)構(gòu)，其物料循環(huán)系統(tǒng)如圖1所示。
2.1褲?rùn)?quán)型分體爐瞠    隨著鍋爐容量的增大，二次風(fēng)的穿透能力有限，導(dǎo)致單布風(fēng)板結(jié)構(gòu)的貧氧區(qū)較大，飛灰含碳量大幅增加。褲?rùn)?quán)型分體爐膛設(shè)計(jì)形式在褲?rùn)?quán)腿內(nèi)側(cè)布置二次風(fēng)．大大減少了爐內(nèi)貧氧區(qū)的存在，對(duì)降低飛灰含碳量、提高鍋爐效率效果明顯。
    但這種分體爐膛對(duì)床壓的控制提出了更高的要求：容易引起兩床床壓失穩(wěn)而導(dǎo)致床料“翻床”：由于增加調(diào)節(jié)擋板等原因，一次風(fēng)機(jī)壓頭較高，約25 kPa．導(dǎo)致廠用電率上升：分體爐膛水冷壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、制造成本較高。
2.2外置式換熱器
    外置式換熱器即外置床，可有效解決鍋爐容量增大后帶來(lái)的受熱面布置困難問(wèn)題，同時(shí)也是控制床溫的有效手段。外置式換熱器人口設(shè)有錐形閥，可通過(guò)調(diào)整錐形閥的開(kāi)度來(lái)控制循環(huán)物料的分配。
    靠近爐前的2個(gè)外置式換熱器（B、D外置床1內(nèi)布置高溫再熱器和低溫過(guò)熱器．以調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度：靠近爐后（A、C外置床1的2個(gè)外置式換熱器內(nèi)布置中溫過(guò)熱器，其作用是調(diào)節(jié)床溫。A、C外置床還有直接排向冷渣器的放灰管，當(dāng)爐內(nèi)循環(huán)物料細(xì)顆粒較多時(shí)可通過(guò)該通道排放。外置床也有其自身的不足，如設(shè)計(jì)、安裝成本增加．一旦發(fā)生爆管其檢修維護(hù)難度很大。
3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制
3.1確保啟動(dòng)點(diǎn)火階段的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
    在300MW循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)過(guò)程．采用下列措施可大大提高啟動(dòng)速度：在安全的前提下保證合適床層厚度：采用較低的流化風(fēng)量f在臨界流化風(fēng)量附近選�。�；優(yōu)化布風(fēng)板阻力在6—7kPa;燃用高揮發(fā)分低水分的啟動(dòng)專(zhuān)用煤種：嚴(yán)格控制燃煤的粒度：采用床下油槍點(diǎn)火方式：確定合適的投煤溫度和投煤方式：利用蒸汽加熱系統(tǒng)對(duì)爐水提前加熱。
    另外．鍋爐啟動(dòng)前的必要試驗(yàn)、啟動(dòng)過(guò)程中設(shè)備的健康問(wèn)題及檢修人員的處理速度也對(duì)節(jié)約廠用電和燃油的消耗量起著至關(guān)重要的作用。
3.2正常運(yùn)行中進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)的調(diào)控
    (1)選擇合理的床壓。
    床壓反映在爐內(nèi)就是料層的實(shí)際厚度，對(duì)鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很重要的意義。太薄或太厚都會(huì)影響到爐內(nèi)流化、配風(fēng)，影響到爐內(nèi)燃燒份額的分配。控制床壓是通過(guò)控制冷渣器的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行的。
    料層過(guò)厚時(shí)，風(fēng)室靜壓增大，阻力就會(huì)增大，此時(shí)為了保證流化和穩(wěn)定負(fù)荷就得增大流化風(fēng)量，結(jié)果顆粒的揚(yáng)析率增加，飛出爐膛的燃料量增加，風(fēng)機(jī)電耗也增大。料層過(guò)厚時(shí)床溫也會(huì)降低，燃燒效率降低。
    床壓高時(shí)排渣量就得增大，未燃盡的碳顆粒就會(huì)排出爐膛帶入冷渣器中，使底渣中可燃物的數(shù)量增多，床層過(guò)薄時(shí)，就容易出現(xiàn)吹穿現(xiàn)象；床壓過(guò)低，爐內(nèi)稀相區(qū)燃燒份額增加，容易使?fàn)t內(nèi)懸吊的受熱面管屏超溫，運(yùn)行安全性下降。
    因此有必要選擇合適的床壓范圍來(lái)保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在生產(chǎn)中經(jīng)過(guò)運(yùn)行調(diào)整發(fā)現(xiàn)．對(duì)于現(xiàn)在的煤種，在運(yùn)行中控制床壓值在6.5—7kPa．既可以保證燃燒效率又可降低廠用電率。應(yīng)該注意煤種的變化，以免造成料層過(guò)薄而影響負(fù)荷。
    (2)盡量提高床溫。
    床溫是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行控制的重要參數(shù)之一．其高低直接影響到安全性與經(jīng)濟(jì)性。過(guò)高的床溫可能會(huì)導(dǎo)致高溫結(jié)焦而造成事故停爐：而低床溫運(yùn)行會(huì)使燃燒不完全，床溫過(guò)低對(duì)運(yùn)行也不安全。在運(yùn)行中床溫一般控制在800-950℃，床溫高則爐內(nèi)整體溫度水平就高。
    在一定過(guò)量空氣下，高床溫有利于燃燒效率的提高，可以使?fàn)t內(nèi)燃燒更加完全，減少底渣與飛灰中可燃物的數(shù)量，從而降低化學(xué)不完全燃燒損失�？墒谴矞夭荒軣o(wú)限制升高，因?yàn)榇矞氐纳�高受灰熔點(diǎn)及脫硫的限制，所以只能在保證其它運(yùn)行參數(shù)的同時(shí)盡量使床溫靠近上限運(yùn)行。提高床溫可通過(guò)調(diào)整一次風(fēng)量、調(diào)節(jié)燃料量來(lái)實(shí)現(xiàn)。
    (3)合理配風(fēng)、低過(guò)量空氣系數(shù)，維持爐膛微正壓運(yùn)行。
    鍋爐運(yùn)行中，一次風(fēng)量保證流化及提供初始氧量，二次風(fēng)增大擾動(dòng)及提供后期氧量，調(diào)整好一二次風(fēng)的配比，可有效降低化學(xué)不完全熱損失，一般情況下從低負(fù)荷到滿負(fù)荷，一次風(fēng)占的比例為40%～60%。
    不同負(fù)荷不同煤種時(shí)風(fēng)量的分配有很大區(qū)別，總的分配原則是負(fù)荷低、燃料熱值低時(shí)，一次風(fēng)占的比例大些：負(fù)荷高、燃料熱值高時(shí)，二次風(fēng)占的比例大些。注意氧量應(yīng)在合理范圍內(nèi)．一般控制氧量在3%—5%．而且盡量靠下限運(yùn)行．氧量的大小直接影響到燃燒份額的分配，從而影響到負(fù)荷。
    氧量過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使經(jīng)濟(jì)性降低，氧量過(guò)小時(shí)，燃料的化學(xué)不完全熱損失增大：氧量過(guò)大時(shí)，煙氣流量就會(huì)增加，爐內(nèi)溫度水平就會(huì)下降，使排煙、化學(xué)、機(jī)械熱損失均增大，總的效率降低。
    在運(yùn)行中維持爐膛微負(fù)壓．將爐膛出口處的壓力控制在-100Pa．可提高爐內(nèi)溫度水平、減少爐膛及尾部煙道漏風(fēng)、增加較細(xì)燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間、降低引風(fēng)機(jī)電耗，提高鍋爐效率。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
    (4)保證汽溫穩(wěn)定，采取滑參數(shù)運(yùn)行。
    提高汽溫、汽壓有利于機(jī)組效率的提高，但汽溫、汽壓不可以無(wú)限提高，要受到金屬材料特性的限制。這就要求運(yùn)行人員在有限的范圍內(nèi)做好調(diào)整工作，其中穩(wěn)定汽溫是關(guān)鍵。正常運(yùn)行中，通過(guò)調(diào)整減溫水量及煙氣擋板來(lái)調(diào)節(jié)主、再熱汽溫，保持汽溫在535—540℃范圍內(nèi)波動(dòng)。盡量保證再熱汽溫，不用或少用減溫水，以提高機(jī)組效率。
    (5)保證人爐煤粒徑。
    燃料粒度是一個(gè)很重要的控制參數(shù)，過(guò)粗過(guò)細(xì)都會(huì)給運(yùn)行帶來(lái)影響。我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐的燃料粒徑設(shè)計(jì)時(shí)多選用寬篩分，粒徑分布在0—8mm,最大不超過(guò)13mm。由于碎煤系統(tǒng)的原因，大多數(shù)循環(huán)流化床鍋爐的燃料粒徑超出設(shè)計(jì)值，影響到鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
    粒度過(guò)粗，燃燒換熱的總面積相對(duì)減少，延長(zhǎng)燃盡時(shí)間，同時(shí)大量的粗顆粒會(huì)沉積在密相區(qū)床面上，影響流化和燃燒份額的分配。為了保證床面不結(jié)焦及穩(wěn)定負(fù)荷．必須增大流化風(fēng)量。大量的顆粒存在于密相區(qū)內(nèi)會(huì)使床壓迅速升高，鍋爐被迫加大排渣量：由于燃燒不完全，大量的未燃盡煤粒被排出爐膛，使得底渣中含碳量明顯增加。
    顆粒過(guò)細(xì)，送人爐后就會(huì)被流化風(fēng)夾帶飛出密相區(qū)，甚至飛出爐膛來(lái)不及燃燒：分離器難于捕捉，煙氣帶走的未燃盡顆粒增加而造成飛灰中可燃物增加。為了高效燃燒，熱值高、灰份小的燃料粒度可大些．熱值低、灰份大的燃料粒度可小些，不論在什么情況下燃料粒徑都不能超出設(shè)計(jì)范圍．
3.3控制其他方面的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
    機(jī)組參加調(diào)峰時(shí)經(jīng)常帶基本負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，在180MW負(fù)荷以下運(yùn)行時(shí)，二次風(fēng)率相對(duì)減少．維持兩臺(tái)二次風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，二次風(fēng)壓就上不去，二次風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)的穿透能力降低，起不到增強(qiáng)擾動(dòng)的作用。停掉一臺(tái)二次風(fēng)機(jī)，保持單臺(tái)二次風(fēng)機(jī)高風(fēng)壓運(yùn)行．在相同的風(fēng)量下有利于強(qiáng)化爐內(nèi)燃燒，而且可以降低二次風(fēng)機(jī)電耗，降低廠用電量。在低負(fù)荷時(shí)，可以單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
4、結(jié)語(yǔ)
    循環(huán)流化床技術(shù)作為一種清潔煤燃燒技術(shù)，對(duì)優(yōu)化電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、降低污染物排放具有重要意義。結(jié)合本爐型實(shí)際運(yùn)行情況，深入分析、探討提高機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方法和手段，不斷總結(jié)節(jié)能降耗經(jīng)驗(yàn)，制定可行的技術(shù)保障措施，能夠更加充分發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)越性。