0、引言
    循環(huán)流化床(CFB)鍋爐具有脫硫效率高、NO：排放量低、碳燃盡率高、燃料停留時間長、物料返混強(qiáng)烈、均勻的床溫、燃料適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，是新一代的環(huán)保型綠色鍋爐。但在300 MW CFB鍋爐運(yùn)行中，高溫絕熱旋風(fēng)分離器、回料閥、外置式換熱器、風(fēng)道燃燒器等設(shè)備內(nèi)的耐磨耐火保溫材料在高溫物料高速循環(huán)中，易產(chǎn)生裂紋或坍塌。高溫物料會把鍋爐循環(huán)回路中最邊緣處的鐵板燒紅、氧化，最終爆裂；另外，各連接管之間的非金屬膨脹節(jié)也易被燒紅吹破．因此極易造成高溫物料泄漏事故。因泄漏的物料溫度較高，危害性極大，必須進(jìn)行壓火搶修。
    為了減少機(jī)組非計劃停運(yùn)次數(shù)．使機(jī)組能快速恢復(fù)負(fù)荷，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和安全性，利用300 MWCFB鍋爐較強(qiáng)的蓄熱能力，采取停爐不停機(jī)（即壓火）的方式運(yùn)行。CFB鍋爐壓火，指的是在非常規(guī)情況下，停止鍋爐給煤機(jī)及所有風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，利用鍋爐的蓄熱繼續(xù)維持機(jī)組的運(yùn)行，隨著消缺時間的推移．機(jī)組負(fù)荷會逐漸降低．但汽輪機(jī)能在一定的時間內(nèi)維持3 000 r/min．實現(xiàn)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)不解列，即停爐不停機(jī)。文中對首座國產(chǎn)化2x300 MW CFB鍋爐多次壓火與再啟動過程進(jìn)行分析，研究了安全可靠的技術(shù)措施．可供同類機(jī)組參考，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、300 MWCFB鍋爐機(jī)組簡介
    云南大唐國際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司的1-2號爐是引進(jìn)法國ALSTOM技術(shù)，由哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司設(shè)計制造的HC-1025/17.5-L.HM37型循環(huán)流化床鍋爐，是全國首座國產(chǎn)化300 MW CFB鍋爐機(jī)組。鍋爐主要由褲衩形雙水冷布風(fēng)板結(jié)構(gòu)的爐膛、4個直徑約8m的高溫絕熱旋風(fēng)分離器、4個非機(jī)械型單路自平衡式回料閥、4臺對稱布置的外置式換熱器、尾部對流煙道、四分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器、冷渣器等七大部分組成。床下布置有2個風(fēng)道燃燒器，共4只床下油槍。鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)布置有：2臺引風(fēng)機(jī)．2臺一次風(fēng)機(jī)．2臺二次風(fēng)機(jī)．5臺高壓流化風(fēng)機(jī)（3臺運(yùn)行2臺備用）。鍋爐各部分煙氣，物料的連接管之間，設(shè)置有非金屬膨脹節(jié)，從而有效地解決了由熱位移而引起的三維膨脹問題。鍋爐給水配用2臺汽動泵．1臺電動泵．3臺給水泵容量均為50%額定負(fù)荷。鍋爐除在燃燒室、分離器、回料閥和外置式換熱器等有關(guān)部位設(shè)置非金屬耐火防磨材料外．還在尾部對流受熱面、燃燒室有關(guān)部位采取了金屬材料防磨措施，以有效保障鍋爐安全連續(xù)運(yùn)行。鍋爐燃用的設(shè)計煤種為小龍?zhí)逗置海�現(xiàn)與新哨褐煤進(jìn)行摻燒。
2壓火的技術(shù)措施
2.1  壓火前的準(zhǔn)備
    (1)壓火時間的長短取決于床溫降低的快慢。根據(jù)經(jīng)驗，壓火前床壓最好維持在IO kPa左右，如果床壓較高，壓火后容易堵死．造成啟動時流化困難。如果床壓較低鍋爐蓄熱量少．壓火持續(xù)時間較短。并且壓火前盡量維持機(jī)組負(fù)荷270 MW以上運(yùn)行時．保持主蒸汽參數(shù)16.7 M Pa、537℃，再熱汽溫537℃，床溫提高到870℃左右。
    (2)為了減少機(jī)組的用汽量，并保證汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，先倒換輔汽聯(lián)箱汽源為另一臺機(jī)組供給，確認(rèn)供汽輪機(jī)軸封的輔汽汽源、冷段再熱汽源和主蒸汽汽源已經(jīng)疏水并處于熱備用。
    (3)將汽輪機(jī)由順閥切換為單閥運(yùn)行，這主要是為了機(jī)組壓火后負(fù)荷最低降到1 MW左右，蒸汽流量很小，以保證運(yùn)行汽輪機(jī)的安全。
    (4)退出以下保護(hù)：“鍋爐跳閘將引起汽輪機(jī)跳閘”保護(hù)、MFT（主燃料跳閘）保護(hù)、“總風(fēng)量小于25%”鍋爐MVI'保護(hù)、“2臺一次風(fēng)機(jī)跳閘”動作鍋爐跳閘保護(hù)、“發(fā)電機(jī)逆功率”保護(hù)。
    (5)提前停運(yùn)石灰石系統(tǒng)，減少壓火期間石灰石在爐內(nèi)的反應(yīng)吸熱床溫下降，并且把石灰石管線里殘留的粉吹空．防止石灰石粉遺留在管道內(nèi)板結(jié)堵塞。
    (6)壓火前如果床壓不高，應(yīng)提前停運(yùn)4臺冷渣器，鍋爐壓火后由于床料靜止，即使排渣系統(tǒng)運(yùn)行也排不出渣．
    (7)為了保證鍋爐給水的安全可靠，指定專人調(diào)節(jié)汽包水位．將1臺小汽輪機(jī)的輔助汽源管充分暖管疏水后切換為輔汽聯(lián)箱供給，并檢查確認(rèn)電動給水泵處于熱備用狀態(tài)后啟動電動泵．將汽動泵負(fù)荷逐步轉(zhuǎn)移至電動泵，減少機(jī)組用汽量。
    表l為2007年循環(huán)流化床鍋爐壓火原因。
2.2壓火過程
    (1)將機(jī)組的控制方式切換為手動控制，便于停
爐的操作以及機(jī)組負(fù)荷的控制。
    (2)關(guān)閉所有外置式換熱器錐形閥，并且要關(guān)嚴(yán)．以防止壓火后，低負(fù)荷運(yùn)行蒸汽量很小，大量的高溫循環(huán)物料進(jìn)入外置式換熱器，使汽溫升高無法控制。
    (3)停止4臺給煤機(jī)運(yùn)行。停運(yùn)給煤線后，待床溫剛開始下降、氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升到8%—lOqo，這時煤的揮發(fā)分在爐內(nèi)的殘留基本抽干凈，即開始停運(yùn)風(fēng)機(jī)。
    (4)將2臺一次風(fēng)機(jī)快速減到空載，停運(yùn)2臺一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行，再停止所有高壓流化風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
    (5)停運(yùn)2臺二次風(fēng)機(jī)和2臺引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，并關(guān)閉風(fēng)煙系統(tǒng)所有擋板。鍋爐在壓火期間，很易造成低溫結(jié)焦。因床料處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果鍋爐本體及煙、風(fēng)擋板不嚴(yán)密，特別在密向區(qū)漏風(fēng)，灼熱的床料中的可燃物獲得氧氣后就會燃燒而結(jié)焦。
    (6)檢查關(guān)閉過、再熱蒸汽減溫水。鍋爐壓火后只要減溫水關(guān)嚴(yán)，過、再熱汽溫下降較慢，而且過熱度能維持在200℃左右。
    (7)壓火過程中手動關(guān)小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)門，但要注意主蒸汽壓力不要超過16.7MPa．防止降負(fù)荷過程中．調(diào)節(jié)門瞬間關(guān)閉度過大主蒸汽壓力升高，使鍋爐安全門動作。將機(jī)組切換為DEH（數(shù)字式電液控制系統(tǒng)>控制，投入功率回路，降低負(fù)荷在5—3 MW運(yùn)行。如果負(fù)荷較高蒸汽流量較大，鍋爐的蓄熱量即下降較快。
2.3壓火后蒸汽量的控制
    (1)壓火后．為了延長壓火時間，應(yīng)盡量減少其他用汽量。
    (2)除氧器加熱汽源由四段抽汽切換為輔汽聯(lián)箱供給．維持除氧器壓力在0.3-0.5MPa，并停止高壓加熱器和低壓加熱器汽側(cè)運(yùn)行。
    (3)停止汽輪機(jī)四段抽汽所帶的汽動泵運(yùn)行，把給水主路倒換為旁路控制。鍋爐上水主要以電動泵為主．輔汽所帶的汽動泵作備用。
    (4)鍋爐壓火后如果沒有出現(xiàn)主蒸汽溫度突降的情況，嚴(yán)禁打開主蒸汽管道疏水，防止泄壓太快，造成主蒸汽溫度急劇下降．導(dǎo)致鍋爐過熱器和主蒸汽管道急劇冷卻，不利于保存鍋爐蓄熱。
    (5)壓火后要密切監(jiān)視爐膛溫度，如下降較快應(yīng)查明原因，以避免床溫下降較快，使得壓火時間縮短。
2.4控制和監(jiān)視汽輪機(jī)參數(shù)
    (1)CFB鍋爐壓火過程是靠鍋爐的蓄熱提供合格的蒸汽供汽輪機(jī)運(yùn)行．最大的危險是在汽輪機(jī)運(yùn)行方面，必須安排專人監(jiān)視機(jī)組振動、脹差、軸向位移等參數(shù)，并應(yīng)控制在正常范圍內(nèi)。
    (2)負(fù)荷低于45 MW時，投入低壓缸噴水，控制低壓缸排汽溫度小于65℃。
    (3)降負(fù)荷時及時調(diào)整軸封供汽壓力，軸封供汽汽源以輔汽聯(lián)箱來汽為主，冷段再熱器汽源和主蒸汽汽源作熱備用，注意維持軸封壓力在0.03-0.04 MPa。
    (4)當(dāng)主蒸汽過熱度小于80℃時，開主、再熱蒸汽管道疏水及本體疏水。
    (5)及時調(diào)整汽輪機(jī)潤滑油溫在38—42℃，發(fā)電機(jī)氫冷器出風(fēng)溫度在38—40℃、發(fā)電機(jī)定子冷卻水入口水溫在40—50℃。
3、鍋爐壓火后的啟動過程
3.1再啟動過程中常見的問題
    壓火后爐內(nèi)未完全燃盡的燃料因不充分燃燒而產(chǎn)生大量co.同時燃料在爐內(nèi)高溫干熘而揮發(fā)出甲烷、氫等可燃性氣體在鍋爐爐膛內(nèi)積聚。啟動時，隨著風(fēng)機(jī)的啟動．床料開始流化，高溫的床料從下面翻出，這時可燃性氣體與明火接觸．并且有足夠的氧氣提供．瞬間發(fā)生燃燒．如果可燃物的質(zhì)量濃度在爆燃極限范圍內(nèi)，就會發(fā)生爆燃。另外，在啟動時岡擔(dān)心床溫降得過快．啟動風(fēng)機(jī)前加入少量燃料，不但會增大產(chǎn)生爆燃的幾率，還會加劇爆燃的強(qiáng)度。因為新進(jìn)入爐膛的燃料不但會揮發(fā)出可燃性氣體，同時會有大量的煤粉參與燃燒。所以在壓火后的啟動階段，由于燃燒不穩(wěn)，經(jīng)常造成汽包水位波動較大而難以控制，容易造成M兀’動作。另外，如果外置式換熱器投入時機(jī)不對，加之風(fēng)量、煤量、機(jī)組負(fù)荷調(diào)整不恰當(dāng)時汽溫就容易超溫很難控制。
3.2再啟動的技術(shù)措施
3.2.1  風(fēng)機(jī)的啟動
    (1)按照引風(fēng)機(jī)一高壓流化風(fēng)機(jī)一二次風(fēng)機(jī)一一次風(fēng)機(jī)的順序分別啟動各風(fēng)機(jī)。
    (2)啟動高壓流化JxL機(jī)前，為了防止外置式換熱器流化，汽溫超溫，必須將4臺外置式換熱器流化風(fēng)門關(guān)到最小，控制回料閥2個室風(fēng)量投自動。先啟動
3臺流化風(fēng)機(jī)后，將高壓流化風(fēng)機(jī)人口擋板投自動，將風(fēng)壓母管壓力提高到45 kPa．然后根據(jù)風(fēng)量情況，酌情考慮啟動高壓流化風(fēng)機(jī)的臺數(shù)。
    (3)啟動l臺二次風(fēng)機(jī)后，總二次風(fēng)量控制在最小流量．調(diào)節(jié)二次風(fēng)機(jī)入口擋板．將二次風(fēng)壓提高到7 kPa以上，同時調(diào)整各上、下二次風(fēng)擋板，確保各二次風(fēng)口的風(fēng)量，以避免一次風(fēng)機(jī)啟動時，床料反竄到二次風(fēng)道中。
    (4)2臺一次風(fēng)機(jī)啟動后，應(yīng)緩慢提高一次風(fēng)壓并逐漸加大一次風(fēng)量到最低臨界流化風(fēng)量．使左右兩側(cè)床料流化起來。為了防止爆燃．操作過程要緩慢．并注意爐膛溫升不要超過5℃/min。流化過程中應(yīng)及時調(diào)整兩側(cè)床壓，防止2床失穩(wěn)而翻床。
    (5)-次風(fēng)機(jī)投入前，必須控制汽包水位在0水位附近．指定專人調(diào)整，防止一次風(fēng)機(jī)啟動后爐膛內(nèi)的床料流化，爐內(nèi)換熱加強(qiáng)，引起汽包水位的急劇膨脹，從而發(fā)生事故。
3.2,2投煤
    (1)風(fēng)機(jī)啟動后，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗，如果床溫大于400℃就不用投油槍，直接投煤進(jìn)行鍋爐的熱啟動。如果床溫小于400℃，立即進(jìn)行吹掃，投入油槍。
    (2)再啟動時應(yīng)對稱投運(yùn)左右兩側(cè)各1條給煤線．維持其單臺最低給煤量10t左右運(yùn)行。投煤10min后如床溫溫升率、氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)無明顯變化時，應(yīng)立即停止稱重給煤機(jī)運(yùn)行．此時應(yīng)按鍋爐冷啟動進(jìn)行．增投風(fēng)道燃燒器油槍，待床溫及床溫溫升率上升、氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所下降時再重新給煤。
3.2.3燃燒的調(diào)整
    (1)投煤著火后應(yīng)根據(jù)床溫的變化逐漸加大給煤量，并逐步升負(fù)荷，給煤應(yīng)采取少量多次投入的方法．無論啟動時床溫高低．均不得在啟動風(fēng)機(jī)后立即加大給煤量：否則會使燃燒不穩(wěn)，由于鍋爐還沒有產(chǎn)生與之匹配的蒸汽量，會使過熱蒸汽嚴(yán)重超溫。
    (2)調(diào)整風(fēng)量過程中，如果一次風(fēng)量過大不但會使床溫下降，而且會把床料吹走，床壓下降。
    (3)-般在50 MW負(fù)荷后才逐步投入外置式換熱器。剛啟動時，由于負(fù)荷低蒸汽流量少，如果過早投入外置式換熱器，將使汽溫超溫，壁溫超限。
    (4)鍋爐點(diǎn)火成功后，根據(jù)床溫上升速率，逐漸加大給煤量，同時注意過、再熱汽溫的上升，適時投入減溫水。
    (5)根據(jù)床溫及一次風(fēng)量變化及時調(diào)整左右兩側(cè)風(fēng)道燃燒器入口擋板開度．防止升負(fù)荷過程中發(fā)生翻床事故。
    (6)及時加大送風(fēng)量，防止缺氧燃燒，同時控制汽壓、汽溫上升速度，控制升負(fù)荷率。在升負(fù)荷過程中，注意控制汽包水位，負(fù)荷80 MW時恢復(fù)1臺汽動泵運(yùn)行．150 MW時恢復(fù)第2臺汽動泵運(yùn)行：負(fù)荷150 MW以上時根據(jù)爐膛壓力、引風(fēng)機(jī)擋板開度及二次風(fēng)量需求，及時恢復(fù)另一側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行：機(jī)組穩(wěn)定后，投入機(jī)組協(xié)調(diào)控制運(yùn)行。
4、結(jié)語
    對300 MW CFB鍋爐進(jìn)行壓火．依靠鍋爐的蓄熱維持機(jī)組運(yùn)行。即停爐不停機(jī)．當(dāng)鍋爐側(cè)缺陷處理完后，能順利地進(jìn)行鍋爐熱啟動恢復(fù)機(jī)組負(fù)荷，縮短了停爐消缺后機(jī)組啟動恢復(fù)的時間．提高了機(jī)組等效可用小時數(shù)，減少了機(jī)組非計劃停機(jī)次數(shù)，節(jié)約了能源．從而大大提高了300 MW CFB機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性．并作為臨時處理鍋爐運(yùn)行中無法消除的設(shè)備故障一種很好的方法，延長了循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的運(yùn)行時間。


相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)蒸鍋
2、秸稈壓塊機(jī)
3、木屑顆粒機(jī)