云南大唐國(guó)際紅河發(fā)電廠2×300MW機(jī)組鍋爐是由哈鍋引進(jìn)ALSTOM公司的技術(shù)設(shè)計(jì)和制造的。采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，鍋爐采用露天布置，主要由單爐膛、4臺(tái)高溫絕熱旋風(fēng)分離器、4臺(tái)回料閥、4臺(tái)外置式換熱器、尾部對(duì)流煙道、4臺(tái)冷渣器和1臺(tái)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器等部分組成。在爐膛上部左右兩側(cè)各布置有2個(gè)內(nèi)徑8.3m的高溫絕熱旋風(fēng)分離器，每個(gè)高溫絕熱分離器回料腿下布置一個(gè)回料閥和一個(gè)外置式換熱器，回料閥為氣力式自平衡型，一側(cè)與爐膛相連，另一側(cè)與一個(gè)外置式換熱器相連。分離器分離下來的高溫物料一部分直接返送回爐膛，另一部分進(jìn)入外置式換熱器，外置換熱器人口設(shè)有錐型閥，通過調(diào)整錐型閥的開度來控制外置換熱器和回料閥的循環(huán)物料分配，即返回爐膛的冷熱灰比例，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)床溫調(diào)節(jié)和再熱汽溫調(diào)節(jié)的目的。在爐膛兩側(cè)下部對(duì)稱布置4個(gè)外置式換熱器，靠近爐前的兩個(gè)外置式換熱器內(nèi)布置高溫再熱器和低溫過熱器，這兩個(gè)外置式換熱器的主要作用是用來調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度；靠近爐后的兩個(gè)外置式換熱器內(nèi)布置中溫過熱器I和中溫過熱器II，這兩個(gè)外置式換熱器的主要作用是用來調(diào)節(jié)床溫。爐膛、分離器、回料閥和外置式換熱器構(gòu)成了循環(huán)流化床鍋爐的核心部分——物料熱循環(huán)回路，煤與石灰石在燃燒室內(nèi)完成燃燒及脫硫反應(yīng)，產(chǎn)生的煙氣分別進(jìn)入四個(gè)分離器，進(jìn)行氣固兩相分離，經(jīng)過分離器凈化過的煙氣進(jìn)入尾部煙道。鍋爐設(shè)計(jì)燃料為云南開遠(yuǎn)小龍?zhí)逗置�，給煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用二級(jí)破碎（實(shí)際運(yùn)行中由于采用二級(jí)破碎后煤粒徑過小造成床壓頻繁下降不好保持，在試運(yùn)結(jié)束將二級(jí)破碎系統(tǒng)中的4臺(tái)細(xì)碎機(jī)取締，通過調(diào)整一級(jí)環(huán)錘碎來控制煤粒度，并收到好的效果），采用側(cè)墻及爐后回料閥共計(jì)6點(diǎn)給煤。石灰石系統(tǒng)采用成品石灰石粉氣力輸送、爐前爐后回料閥4點(diǎn)給料方式。鍋爐采用4臺(tái)冷渣器，冷卻后的底灰通過機(jī)械輸送系統(tǒng)排放至2個(gè)容積120T的渣倉(cāng)，可以儲(chǔ)存并作為補(bǔ)充床料之用，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
1、啟動(dòng)床料選擇
    如何保證啟爐后帶負(fù)荷速度以及運(yùn)行中床壓的穩(wěn)定，啟動(dòng)床料的選擇以及量的大小至關(guān)重要。啟動(dòng)床料可以用原有床料或沙子，如果選用沙子做啟動(dòng)床料，要求控制砂子中的鈉、鉀含量，以免引起床料結(jié)焦，且要求沙子最大粒徑不超過0.6mm,如果選用原有床料（大渣篩分），要求最大粒徑不超過3mm。啟動(dòng)前是否需要增加床料可以根據(jù)停爐前床壓高低以及外置床是否排空等情況來決定。一般情況停爐檢修如果外置床有工作，需要在停爐前將外置床內(nèi)床料盡量吹至爐膛內(nèi)，然后通過冷渣器盡量將床壓（即下文所指△Pl）控制到16～22KPa范圍內(nèi)，以便下次啟爐時(shí)容易流化。一般啟爐前爐膛內(nèi)床料保證在1000mm左右，外置床及冷渣器內(nèi)床料加至受熱面高度的80%左右，啟爐后根據(jù)流化情況和床壓變化酌情考慮添加床料，以避免啟動(dòng)后一投煤出現(xiàn)床溫過高影響帶負(fù)荷速度。
2、爐膛差壓與運(yùn)行調(diào)整控制
    床壓是CFB鍋爐監(jiān)視的重要參數(shù)。一般情況下通過自動(dòng)添加床料、改變排渣量及石灰石量來維持床壓正常；根據(jù)負(fù)荷維持△Pl和△P2在一個(gè)相應(yīng)水平上，對(duì)保證燃燒室溫度和鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。△Pl是爐膛總壓差即通常所說床壓，代表了燃燒室內(nèi)物料量加上布風(fēng)板風(fēng)帽的壓降，數(shù)值上等于單側(cè)水冷風(fēng)室壓力和相應(yīng)側(cè)爐膛出口壓力差，是監(jiān)視床層流化質(zhì)量，料層厚度的重要指標(biāo)。鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，床壓應(yīng)控制在16～22kPa左右�！鱌2是爐膛上部壓差，代表從燃燒室至分離器的循環(huán)灰量多少，一般在0到1.5Kpa之間，其控制方法在下文闡述。
    △Pl隨負(fù)荷變化的曲線圖如圖1（設(shè)計(jì)）。
    本鍋爐配備4臺(tái)冷渣器排渣，設(shè)計(jì)排渣錐閥、床壓控制投入自動(dòng)，維持兩床壓在設(shè)定值范圍（如上圖所示，但是運(yùn)行中滿負(fù)荷30萬kwh時(shí)△Pl到22kPa是比較高的，實(shí)踐證明適當(dāng)降低△Pl到20kPa以下，對(duì)于更好的控制分離器出口煙溫和兩床壓的穩(wěn)定以及節(jié)省廠用電方面是很有效的）。排渣錐閥需要經(jīng)常保持在某一開度運(yùn)行，為了避免錐閥被灰渣卡塞，錐閥控制設(shè)計(jì)振蕩信號(hào)，自動(dòng)定期開關(guān)活動(dòng)后恢復(fù)原來開度。運(yùn)行當(dāng)中由于本臺(tái)爐冷渣器頻繁發(fā)生超溫、堵渣現(xiàn)象，再加上風(fēng)煙系統(tǒng)六大風(fēng)門調(diào)節(jié)特性不好，造成兩側(cè)床壓不是很穩(wěn)定，影響了床壓自動(dòng)的投入，只能靠手動(dòng)間斷排渣來控制床壓。當(dāng)排渣線出現(xiàn)故障或排渣不暢不能滿足降低床壓要求的時(shí)候，我們可以利用4臺(tái)外置床的事故放渣管進(jìn)行手動(dòng)排渣（只限于床壓過高，一般到22kPa以上且由于床壓高造成倆床壓很不穩(wěn)定的緊急情況，而且需要提前有事故排渣預(yù)案并作好防止人員燒傷和防火措施的前提下）。當(dāng)由于排渣錐閥可能結(jié)焦而不下渣的時(shí)候，可以打開錐閥壓縮空氣吹掃風(fēng)反復(fù)進(jìn)行吹掃并全行程活動(dòng)排渣錐閥，此時(shí)要密切觀察冷渣器空室入口溫度變化，溫度的上升表明了有渣進(jìn)入冷渣器，控制好倆床差壓，防止由于一側(cè)排渣量瞬間增加而造成兩床失穩(wěn)。
    床壓高時(shí)，運(yùn)行調(diào)整可適當(dāng)增加一次風(fēng)率，使床料流化排渣更容易，床壓過高時(shí)，注意分析床層是否結(jié)焦．有溫度測(cè)點(diǎn)異常要及時(shí)通知熱工檢查，適當(dāng)減少石灰石投入量，加強(qiáng)排渣；當(dāng)床壓低時(shí)，適當(dāng)減少排渣量直到停止排渣，并根據(jù)SO，排放量適量增加石灰石投入量。當(dāng)床壓過低△Pl -般到llkPa左右，雖然調(diào)整一次風(fēng)率床溫任然較高不好控制，可以選擇適當(dāng)添加床料。通過給煤線給料口人工大量加床料。通過自動(dòng)加床料系統(tǒng)少量加床料，通過從煤廠均勻摻加床料，通過輸煤線皮帶到給煤線加入爐膛。本公司采用小龍?zhí)睹洪g斷摻燒彌勒新哨煤（新哨煤的灰份含量較高）的方式輔助調(diào)整床壓效果比較明顯，但是由于摻燒比例控制不夠靈活（建議由運(yùn)行值長(zhǎng)根據(jù)床壓、負(fù)荷以及燃燒穩(wěn)定情況來控制摻燒比例比較合理），有時(shí)候不是很盡如人意。還有一種方法就是在煤質(zhì)改變的情況下，可以采取改變一級(jí)破碎機(jī)破碎直徑，調(diào)整入爐煤粒徑，改變爐瞠內(nèi)床料垂直分布來控制床壓。
    爐膛倆床差壓調(diào)整要盡量平衡，正常運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)壓力、流量投入自動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)爐瞠兩側(cè)床壓的大小自動(dòng)調(diào)整流化風(fēng)門開度，倆側(cè)床壓在不停波動(dòng)變化。當(dāng)偏差大干1．25kPa時(shí)先觀察倆側(cè)床溫和一次風(fēng)量是否相同，如果床溫偏差較大，可通過調(diào)整左右兩側(cè)給煤量排渣加以減小。如果倆床的床溫和一次風(fēng)量相等，則應(yīng)加大床壓高的一側(cè)的排渣。當(dāng)床壓偏差大于2.5kPa，可通過設(shè)定改變左右倆床流化風(fēng)量偏差值來調(diào)節(jié)倆側(cè)床壓和流化風(fēng)量的平衡。當(dāng)倆床壓偏差增大有翻床趨勢(shì)，可通過提高一次風(fēng)壓（控制流化風(fēng)門開度）、降低總一次風(fēng)量（防止翻床加速）的方法快速調(diào)整恢復(fù)。如果屬于風(fēng)門故障卡塞或控制回路異常，應(yīng)立即解除一次風(fēng)門自動(dòng)，改為手動(dòng)控制，并盡量保持流化風(fēng)門開度，減少一次風(fēng)總風(fēng)量，迅速通過二次風(fēng)輔助調(diào)整床壓，同時(shí)以最大力度排渣。經(jīng)過調(diào)整無效，則應(yīng)減負(fù)荷，壓火停爐。
    △P2不能直接控制，它受物料存量、風(fēng)量、床溫以及物料粒徑的影響，它的變化將進(jìn)一步影響：一，外置床的換熱，導(dǎo)致過熱汽溫及再熱汽溫的變化；二，燃燒室的換熱，導(dǎo)致工況不穩(wěn)，三，燃燒室上下部溫差-四，后燃現(xiàn)象，導(dǎo)致過熱器噴水量變化。當(dāng)鍋爐負(fù)荷給定時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的床溫、對(duì)應(yīng)的風(fēng)量和對(duì)應(yīng)的△Pl，因此根據(jù)負(fù)荷就可得到一個(gè)△P2的預(yù)期值。從4個(gè)外置床處排灰至冷渣器以取代爐底排灰，這樣能排出外循環(huán)部分細(xì)灰，使整個(gè)物料循環(huán)系統(tǒng)細(xì)灰量減少?gòu)亩�使△P2降低；反之，只從爐底排粗灰，能夠把△P2維持在盡可能高的值。另外，由于煤種的變化和粒徑改變可能導(dǎo)致△P2變化，可通過調(diào)整上下二次風(fēng)配比改變料層厚度和爐膛負(fù)壓實(shí)現(xiàn)外循環(huán)量的調(diào)整。
3、運(yùn)行中對(duì)于床溫控制
    循環(huán)流化床鍋爐的床溫控制第一要保證燃燒效率和脫硫效率較高NO，和N，O排放量較高低；第二該溫度下灰渣不會(huì)軟化，爐無結(jié)焦危險(xiǎn)，第三要避免煤中金屬升華。
    本鍋爐對(duì)于爐膛溫度控制除了增加布置延伸墻水冷壁外還采用了外置床換熱器，通過調(diào)節(jié)進(jìn)入外置床和直接返回燃燒室的固體物料比例即冷熱灰比來調(diào)節(jié)床溫。CFB鍋爐隨著床溫的升高，燃燒效率會(huì)明顯增加，但是還要考慮環(huán)保方面影響；有試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，床溫在820～900℃時(shí)脫硫效率最高，能夠達(dá)到70%左右；當(dāng)床溫高于940℃時(shí)，NOx會(huì)明顯升高。我們通過改變一、二次風(fēng)量及上下二次風(fēng)間的配比、調(diào)節(jié)過�？諝庀禂�(shù)等手段進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制床溫在820—900℃范圍內(nèi)，并通過調(diào)節(jié)石灰石加料系統(tǒng)，已經(jīng)能夠完全控制低硫排放并實(shí)現(xiàn)了NOx排放值最低。
    本公司流化床床溫是通過布置在密相區(qū)和爐膛各處的熱電偶來監(jiān)測(cè)的，運(yùn)行中對(duì)于床溫的控制一般為850±40℃之間；床溫升至990℃時(shí)DCS系統(tǒng)聲光報(bào)警，床溫升至10 50℃時(shí)MFT動(dòng)作I床溫低至820℃時(shí)DCS聲光報(bào)警，床溫低至450℃且點(diǎn)火燃燒器沒有投入運(yùn)行時(shí)MFT動(dòng)作，床溫低至300℃無論點(diǎn)火燃燒器是否投入運(yùn)行MFT均動(dòng)作。從運(yùn)行安全角度來看，由于灰渣熔點(diǎn)較低，床層溫度過高超過1050℃鍋爐跳閘，防止持續(xù)超溫造成床層局部結(jié)焦而影響安全運(yùn)行；反之，床層溫度過低，燃燒不完全，降低了燃燒效率，如果床溫再持續(xù)降到300℃以下，極有可能造成爐膛煤粉堆積導(dǎo)致爆燃。當(dāng)床溫超出正常范圍時(shí)，調(diào)整配風(fēng)、給煤。床溫高時(shí)，適當(dāng)減少給煤量，加大流化風(fēng)量；床溫低時(shí)適當(dāng)增加給煤量，減少流化風(fēng)量。防止床溫過高，可增大石灰石供給和關(guān)掉冷渣器排渣，來增加底部較大顆粒床料量以降低床溫，不得已采取降低負(fù)荷，直到床溫開始下降為止。防止床溫持續(xù)下降，可通過提高氧量強(qiáng)化燃燒和加強(qiáng)排渣減少床面堆積的較大顆粒床料以強(qiáng)化爐膛流化換熱的方法。
4、結(jié)語(yǔ)
    目前我們國(guó)家正在大力推廣循環(huán)流化床技術(shù)，循環(huán)流化床鍋爐床溫床壓的控制理論日趨成熟，隨著300MW大型CFB鍋爐的不斷投運(yùn)，不斷有新的問題出現(xiàn)，比如不帶外置床換熱器的CFB鍋爐床溫控制等，我們運(yùn)行調(diào)整經(jīng)驗(yàn)也在不斷提高。希望能夠通過我們的不斷努力，使我們的CFB爐型實(shí)現(xiàn)更大、更安全、更穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。