330MW级循环流化床锅炉设计优化的一些问题
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析循环流化床锅炉是一种高效率、低污染的燃烧设备。
化工企业采用循环流化床锅炉，具有燃料种类宽、燃烧效率高、减少污染物排放等优点。
但是，循环流化床锅炉在运行过程中仍然存在一些需要优化的问题，本文将对这些问题进行分析。
一、循环流化床锅炉中温度分布不均匀循环流化床锅炉中的燃烧室内壁面温度、床层温度以及出口气温均为循环流化床锅炉自身运行过程中的重要参数。
但是，由于炉壁散热不均、进料不均等原因，燃烧室内部的温度分布不均，容易出现高温点和低温点。
针对循环流化床锅炉中温度分布不均的问题，可以通过优化设计进行改善。
例如，增加炉壁的散热面积、合理设计进料口的位置和角度、调整阻力体的位置等手段可以改善温度分布不均的问题。
循环流化床锅炉的床层高度是影响循环流化床锅炉燃烧效率和安全性的一个重要参数。
但是，循环流化床锅炉的床层高度容易受到进料量、气流速度等外界影响而产生波动，从而影响循环流化床锅炉的燃烧效率和安全性。
三、循环流化床锅炉冷却系统不完善循环流化床锅炉的冷却系统是保证循环流化床锅炉运行安全和稳定的重要保障。
但是，循环流化床锅炉的冷却系统在实际运行中存在不完善的问题，例如冷却水温度过高或过低、冷却水流量不足等问题。
针对循环流化床锅炉冷却系统不完善的问题，可以通过加强冷却系统检修维护、合理调整冷却水的温度和流量等手段进行改善。
综上所述，循环流化床锅炉在实际运行中存在一些需要优化的问题，但这些问题可以通过优化设计和系统控制等手段进行改善。
化工企业在实际应用循环流化床锅炉时，应该重视这些问题的存在，并采取相应的措施进行优化改善，保证循环流化床锅炉运行安全、稳定、高效。
浅谈330MW级循环流化床锅炉设计优化的一些问题
浅谈330MW级循环流化床锅炉设计优化的一些问题作者：陈文杰黎吉云来源：《科技创新与应用》2013年第08期摘要：文章针对宁夏国华宁东公司CFB锅炉投产运行后所发生的问题，关于设计方面，进行简要的原因分析和提出应对措施，为新建的CFB锅炉项目设计优化提供参考，尽可能避免这些问题的发生。
关键词：CFB锅炉；设计；优化引言宁夏国华宁东发电有限公司2×330MW机组，于2010年12月投产后，CFB锅炉出现了一些问题。
根据现场情况来看，导致这些问题的根本原因，既有设计上的缺陷，也有施工上的误差。
本文针对宁东公司CFB锅炉设计所发生的问题，进行简要的原因分析，提出一些应对的措施，希望能够给新建的CFB锅炉项目提供一些警示，吸取经验教训，尽可能早地、甚至在基建期就能避免这些问题的发生。
1 CFB锅炉设计问题分析及应对措施1.1 尾部竖井转向室宁东项目在基建期取消了尾部竖井下方的灰斗，在两侧烟道水平段各加了两根Ф159的放灰管，同时还在转向室前部支路各设置了一道挡板，其中增设的挡板目的是启炉时通过减小二次风空预器的烟气流量从而提高一次风温度。
但是事实证明，这种设计效果不理想，第一，忽视了现场清理积灰时的作业环境；第二，给搭设脚手架检查末级空预器管的腐蚀情况带来了很大困难；第三，因为积灰严重，挡板很快就被卡死，起不到设计时的作用。
当前宁东项目的实际情况是：高过、低过、低再积灰非常严重，只能用压缩空气吹扫，工作环境很差，工作量也很大。
从上往下逐层吹，直到吹至转向室后，积灰可达2m，这个地方用一般的薪酬几乎找不到工人去清理。
取消灰斗后，转向室处无法搭设脚手架，导致空预器末级管至今都未检查过腐蚀情况。
如果未取消灰斗，检查空预器末级管前可以清除尾部竖井所有受热面的积灰至灰斗并输送至灰库，或者清理完灰斗后从上往下进行水冲洗。
此后就可以在灰斗上搭设脚手架，检查空预器末级管的腐蚀情况。
1.2 石灰石炉前输送管道宁东项目石灰石系统炉前输送是由母管通过分配器分成四个支路，从炉前穿过下二次风管进入炉膛的。
330MW循环流化床锅炉运行优化
330MW循环流化床锅炉运行优化循环流化床(CFB)锅炉以其优越的综合环保特性､燃料适应性和良好的运行性能受到广泛欢迎,并得到了迅速发展｡最近十多年,CFB机组的大型化取得了突破性的进展｡随着法国Gardanne电厂的250MWCFB锅炉,波兰Turow电厂的235M WCFB锅炉以及韩国Tonghan电厂的220MWCFB锅炉的相继投运,CFB锅炉正式成为大型电站锅炉中的重要一员｡2003年,东方､上海和哈尔滨三大锅炉厂联合引进了ALSTOM的大型CFB锅炉技术,随后分别完成了多台300MW等级CFB锅炉的设计和制造,成功实现了对引进技术的消化和吸收｡引进型300MWCFB锅炉技术以四川白马电站锅炉为代表,采用裤衩腿型炉膛,两侧对称布置4个绝热旋风分离器和4个外置式换热器｡外置换热器内分别布置过热器和再热器受热面,通过调节外置换热器的入口灰流量可以方便地调节炉膛内床温和再热汽温｡东方锅炉厂针对ALSTOM技术中裤衩腿型炉膛风烟系统自动控制困难,容易发生翻床事故的特点,在300MW等级CFB设计中采用简约型布置,将炉膛改回了单炉膛单布风板结构,彻底避免了运行翻床事故,还将一次风机压头降低了5kPa;通过在炉膛中设置屏式受热面,取消了外置式换热器,从而避免了复杂的运行操作和检修困难,节省了耗钢量,降低了锅炉的制造成本和厂用电耗｡另外还采用汽冷分离器取代绝热分离器,较好地解决了分离器超温的问题｡随着电力工业节能环保标准的提高,循环流化床机组也逐渐增加炉外脱硫,脱硝等设备,加上一次风机等耗电较多,循环流化床锅炉运行经济性差､污染物排放等问题尤为突出｡自2010年建成投产以来,国华宁东电厂在提高运行经济性和环保性方面开展了大量有益的探索｡本文根据国华宁东电厂2×330MWCFB锅炉投产近三年来的运行调整经验,分别从床压､床温调整,入炉煤粒径的控制,风量的调整上给出了提高锅炉经济运行优化的方法｡1设备概况宁夏国华宁东发电有限责任公司(下称宁东电厂)配套2×330MW亚临界自然循环､一次中间再热､汽冷式旋风分离器､单炉膛､平衡通风､固态排渣的循环流化床锅炉,东方锅炉厂制造,型号为DG1177/17.5-Ⅱ3｡锅炉前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置10个给煤口,炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室,进风型式为两侧进风｡燃烧空气分为一､二次风,分别由炉底和前､后墙送入,约占总风量35%的一次风作为一次燃烧用风和床内物料的流化介质送入;二次风在前､后墙沿炉高方向上分两层布置,以保证提供给煤粒足够的燃烧用空气并参与燃烧调整｡同时,分级布置的二次风在炉内能够营造出局部还原性气氛,从而抑制氮氧化物的生成｡在炉前下部布置4个石灰石口(石灰石口布置在前墙下二次风管内),将粉状石灰石注入燃烧室,与燃烧过程中的SO2反应,实现炉内脱硫｡2床压､床温的调整2.1床压的调整床压是指布风板上物料密相区的压力,反映了此处(一般距离布风板50~100mm)物料的分布情况｡增大床压一方面使炉膛内物料浓度增加,导致颗粒在炉膛互相碰撞的频率增加,煤颗粒在炉内的停留时间延长,提高燃料的燃烬率,降低飞灰含碳量｡但另一方面密相区物料浓度的增加,降低了二次风的穿透能力,使得进入中央贫氧区的氧气减少;同时一次风机等需要更高压头克服系统阻力,风机电耗随之上升｡因此床压的调整对锅炉的经济运行有重要影响,合理的床压应使床温较为均匀,锅炉具备带额定负荷能力,且风机电耗尽可能低,锅炉效率尽可能高｡床压受布风板阻力､一次流化风量､负荷等影响较大｡布风板阻力主要是风帽的阻力决定的,而风帽阻力和一次流化风量成正向关联,因此正常运行中布风板阻力对床压的影响主要在于控制一次流化风量｡在保证正常流化的情况下,应控制较低的一次流化风量以期获得较小的布风板阻力和床压｡低负荷时床压应适当低些有利于在较低的流化风量时物料即能充分流化;高负荷时床压应适当高些有利于防止床温偏差大,避免局部流化不良造成结焦,实现正常的灰循环和带负荷能力｡宁东电厂低负荷时调整一次流化风量330kNm3/h左右,控制床压在7.5~8.0kPa;满负荷时调整一次流化风量380kNm3/h左右,控制床压在8.0~8.5kPa,此种运行方式对降低飞灰含碳量､降低各风机电耗效果明显,能很好地提高锅炉效率｡对于特定煤种(灰分､成灰特性确定),在风量不变条件下,床压直接反应了炉内物料浓度,床压的增大可使炉内物料浓度增加,而炉内物料中有相当比例的CaO存在,增大了脱硫反应的发生几率,有利于提高石灰石的利用率;同时,更高的飞灰浓度还有利于降低飞灰可燃物含量｡因此建议在运行过程中,适当提高床压以获得较高的脱硫效率,如煤质变差时可适度降低床压,避免因冷渣器故障引起排渣不畅等事故｡床温对石灰石的脱硫效率也有着重要影响｡一般认为燃烧温度在850~860℃左右时达到较高的脱硫效率;燃用无烟煤时,综合燃烧效率的因素,床温可稍微高一些,一般可控制在900℃左右,可以取得较好的脱硫效率｡运行中人工干预调整10台给煤机的给煤量,使床温最高点不超过940℃,平均床温909℃,见图1所示｡2.2 床温的调整循环流化床的床温稳定是锅炉安全､经济运行的关键｡床温主要与锅炉负荷､运行风量配比､入炉煤和石灰石粒径分布等运行因素有关｡床温升高有利于碳的反应活性提高,煤的燃烬时间将变短,在一定的停留时间内煤的燃烧效率会提高,同时有利于飞灰和底渣的含碳量的降低｡但从降低氮氧化物排放和防止炉内结焦考虑,床温又不能过高｡宁东电厂入炉燃料的变形温度只有1200℃,而炭颗粒的中心燃烧温度通常比床温高150~200℃,这就意味着实际炭颗粒的燃烧温度在1100~1150℃,已接近燃料的变形温度,如果温度控制不当,则存在着结焦的风险｡CFB锅炉床温一般控制在850~950℃｡在满负荷工况下,各播煤口给煤量相同时,炉膛两侧床温差别较大,右侧床温明显高于左侧｡由于炉膛出口在宽度方向上为非对称布置,若以炉膛几何中心线为界,则左侧炉膛有两个出口,右侧炉膛只有一个出口｡因为炉膛中心线左右侧流动阻力不同,所以左侧炉膛内的烟气流通量明显高于左侧炉膛｡从风量影响的角度,左侧风量高于右侧,因此左侧床温较低;由于风量的偏差会引起两侧炉膛内流动状态的偏差,从床压影响的角度,左侧炉膛上部物料浓度(炉膛上部差压)略高于右侧炉膛,因此左侧炉膛上部受热面吸热量也比左侧大｡3入炉煤和石灰石粒径的调整3.1 入炉煤粒径根据循环流化床锅炉的燃烧特点,要求入炉煤的颗粒粗细有一定范围,颗粒级配有合理的比例｡高挥发分煤粒径应粗大,因为高挥发分煤在炉内燃烧时更容易爆裂和破碎成细颗粒,且相对更容易燃烬｡宁东电厂燃煤以烟煤为主,燃煤发热量一般在3800~4200kcal/kg,干燥无灰基挥发分在30%左右;原煤采用二级破碎,但煤质变化较大,煤中掺杂的石头等杂物较多｡破碎后粒径过细会造成炉膛上部温度偏高,以至超出旋风分离器临界粒径的份额增多而导致飞灰含碳量增加,影响机组带负荷能力;粒径过粗会造成运行风量过大､磨损严重和局部流化不良等后果｡根据设计要求,一般控制入炉煤颗粒的中位粒径d50为1.8~2.0mm,最大粒径<12mm｡3.2 石灰石粒径石灰石粒度对CFB锅炉脱硫性能有着重要的影响,粒度过细则旋风分离器对细颗粒不能捕捉,不利于实现脱硫剂的循环反复利用;石灰石粒径过粗,不利于石灰石的输送,易导致现场石灰石输送管道堵塞｡不同粒径石灰石对炉内脱硫影响见表1｡根据表1中工况1､工况2的对比结果:随着石灰石量的增加,SO2排放没有明显降低的趋势,且SO2排放仍然较高,与内脱硫一般规律不符｡根据飞灰粒径分析结果,中位径d50=30.01μm,dmax<177μm,工况1和工况2使用的石灰石粒径比飞灰粒径还要细,分离器无法将这种细度的石灰石分离下来;石灰石由二次风口进入炉膛后,还没有充分与SO2发生反应就已飞出炉膛进入尾部烟道,循环利用的较少导致脱硫效率低下｡对比改变石灰石粒径后的工况3和工况4,石灰石耗量明显降低,脱硫效率明显提高,最高可达93%,SO2(折算到6%氧量下)排放为187.5mg/m3｡对比工况4,则由于石灰石颗粒过粗导致输粉系统运行不正常,脱硫效率偏低｡因此为保证较高的脱硫效率和石灰石系统的正常运行,炉内脱硫石灰石的中位径d50宜控制100μm 左右｡4风量的调整4.1对锅炉效率的影响CFB锅炉燃烧总风量为一次风量与二次风量之和｡一次风主要是由通过布风板的流化风和播煤风组成｡流化风的作用是保证床料的正常流化并提供燃料挥发分和一部分焦炭燃烧所需要的氧气｡播煤风主要是保证燃料可以正常的进入炉膛｡二次风则是提供了大部分焦炭燃烧所需要的氧气｡宁东电厂1号炉燃用的煤种属于易着火易燃烬型,燃料的爆裂性好,较小的过量空气系数就可以满足其燃烬需要,且固体不完全燃烧热损失随燃烧总风量及排烟氧量的减小逐渐降低｡排烟热损失随燃烧总风量及排烟氧量的增加而增大｡较大的燃烧总风量会导致实际烟气体积的增加,烟气带走的热量也会随之增加,从而导致排烟损失增大｡风量变化对锅炉效率及电耗影响见表2｡从表2可见,锅炉热效率随燃烧总风量及排烟氧量的增加而减小｡较大的燃烧总风量对燃料的燃烬特性影响不大,反而会导致较高的烟气速度,使得颗粒在炉膛中停留时间减少,并增大锅炉炉内受热面磨损的风险｡而且总风量降低之后一次､二次风机和引风机总电耗由1350A降低至1253A,大大节省了厂用电消耗｡4.2 对污染物排放的影响适宜的风量配比是获得锅炉稳定运行和最佳燃烧､脱硫､抑氮工况的基础条件｡对于宁东电厂燃用的烟煤,由于其挥发份较高､燃烧放热快,在进入炉膛后较短时间内反应放热,容易造成密相区超温现象,因此合理分配一､二次风份额有利于控制床温和污染物生成,一次风率占总风量份控制在45% ~50%较为合理｡NOx排放对氧量较为敏感,随氧量增加而增加;但随着二次风率的升高,NOx排放有下降的趋势｡当省煤器出口氧量在3.2%时,NOx排放高达381.2mg/m3(6%O);当氧量在2.0%~2.5%左右时,NOx可控制在230~260mg/m3(6%O2)｡结合对SO 2的影响,建议氧量控制在2.0%~2.5%较为合适,同时在保证床温和正常流化的情况下,应尽量提高二次风率｡5结束语通过调整床压､床温､入炉煤和石灰石粒径､总风量及一､二次风配比等运行参数,有效地降低了飞灰､大渣含碳量,提高了锅炉效率;同时合适的床压和氧量降低了炉内磨损和风机电耗;合理的床温和石灰石粒径提高了炉内脱硫效率并降低了氮氧化物排放｡通过调整,优化了机组在高负荷工况的运行参数,提高了运行经济性｡文献信息白建宁,李战国. 330MW循环流化床锅炉运行优化[J]. 华北电力技术,2016,01:5 5-58.。
浅谈330MW级循环流化床锅炉设计优化的一些问题
工 业 技 术
浅谈３ ３ ０ ＭＷ 级 循环流化床锅炉 设计优化的一些问 题
陈 文 杰 黎 吉云
（ １ 、 中材节能股份有 限公 司， 天津 ３ ０ ０ ０ ０ ０ ２ 、 宁夏 国华 宁东发电有 限公 司， 宁夏 灵武 ７ ５ ０ ４ ０ ８ ）
关键 词 ： Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉 ； 设计； 优 化
法， 即 可有 效解 决 可塑 料拱 起 问题 。东 锅 调研 后 对 其处 理 方式 也 给 宁夏 国华 宁东 发 电有 限公 司 ２ ｘ ３ ３ Ｏ Ｍ Ｗ 机 组 ，于 ２ ０ １ ０ 年 １ ２ 月 予 了充 分地 肯 定 ， 希望 在 其 它项 目上 加 以推 广 。 投产后 ， Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉 出现 了一 些 问题 。 根据 现 场 情况 来看 ， 导 致 这些 问 １ ． ５ 冷渣 器 题 的根本 原 因 ， 既有 设计 上 的缺 陷 ， 也 有 施工 上 的误 差 。 本 文 针对 宁 宁 东项 目的滚 筒 冷渣 器 存在 的问 题 比较 多 ， 特 别 是运 行 中 自流 东公司 Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉 设计 所 发 生 的 问题 ， 进 行 简 要 的 原 因分 析 ， 提 出一 的问题 ， 至 今无 法解 决 。根据 现 场运 行 情 况 ， 给 大 家提 供 一些 建 议 ， 些 应 对 Ｆ Ｂ锅 炉 项 目提供 一 些 警 示 ， 吸 以减轻 存在 的问题 。 设 备 采购 需要 注 意 ： （ １ ） 旋 转 接头 采 用轴 承 外置 取 经 验 教训 ， 尽 可 能早 地 、 甚 至在 基 建期 就 能避 免这 些 问题 的发生 。 型 式— — 内置 式 轴 承很 容 易磨 损 ； （ ２ ）进 渣管 膨 胀 节 采用 金 属 波纹 １ Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉设 计 问题 分析 及 应对 措 施 膨胀节 ， 吸 收膨 胀 量 以 １ ． ５ ～ ２ 倍 进行 设 计 ， 若 采 用 锥 斗 式膨 胀 节 ， 喷 １ ． １尾 部竖 井转 向室 渣 的问 题 比较严 重 ； （ ３ ） 筒 内进 渣 弯 管 的设 计 不 合 理 ， 很容易偏斜 ， 宁 东项 目在基 建 期取 消 了 尾部 竖 井 下方 的灰 斗 ， 在两 侧 烟 道水 进 而 发 生 自流等 问题 ，因此 宜 将 膨 胀 节下 方 的管 子 设计 成 一 体 化 平段 各 加 了两 根 ｑ ｂ １ ５ ９的 放灰 管 ，同时还 在转 向室前 部 支路 各 设置 的 ， 以穿筒 部 位 为膨 胀死 点 ， 上下 进 行 自由膨胀 。 设 备检 修 维护 需 要 了 一道 挡 板 ， 其 中增设 的挡 板 目的是启 炉 时 通过 减 小 二次 风 空 预器 注意 ： （ １ ） 每天检查挡轮 、 支 撑 辊 和减 速 机输 出端 齿 轮 的磨 损 情 况 ， 的 烟气 流 量从 而 提高 一 次风 温 度 。但 是 事 实证 明 ， 这 种设 计 效 果 不 判 断 筒体 是 否存 在 轴窜 ， 若 存 在 及 时进 行 调整 ； （ ２ ） 每 周 进行 一 次 内 理想 ， 第一 ， 忽 视 了现 场 清 理 积灰 时 的作 业 环境 ； 第二 ， 给 搭设 脚 手 部 检 查 ， 主要 检 查 出 口芯轴 是 否 泄漏 ， 筒 内进渣 弯 管 是 否歪 斜 变形 ， 架 检 查 末级 空预 器 管 的 腐蚀 情 况 带 来 了很 大 困难 ； 第三， 因为 积 灰 进 口动 静密 封环 是 否磨 损 。设 备 运行 需 要 注 意 ： 在 渣 封 形 成条 件 不 严重 ， 挡板 很快 就 被 卡死 ， 起 不 到设 计 时 的作 用 。 当前 宁东 项 目的实 好 的情 况 下 ， 不 在 高 负 荷不 可 采 用 连续 排 渣 ， 不 适 宜 采 用 低 床 压 运 际 情况 是 ： 高过 、 低过 、 低 再 积 灰非 常 严 重 ， 只 能用 压 缩 空气 吹 扫 ， 工 行方 式 。 冷渣 器 自流 的原 因是单 一 的 ， 就是 在进 渣 管形 成 不 了渣 封 ， 作 环境 很 差 ， 工作 量 也 很大 。从 上往 下逐 层 吹 ， 直 到 吹 至转 向室后 ， 而 多次 自流 并强 转 后 ， 导致 的其 它 问题 是 繁杂 的 。因此 在 冷 渣器 最 积 灰 可达 ２ ｍ， 这个 地 方用 一 般 的薪 酬几 乎 找不 到 工人 去 清理 。 取 消 初 发生 自流 的时候 ， 要 以形 成 渣 封为 目标 ， 从 运行 方 式 、 设 备安 装 质 灰斗后 ， 转 向室 处 无 法搭 设 脚 手 架 ， 导 致 空 预 器末 级 管 至 今 都 未 检 量 等进 行详 尽 分析 ， 尽 可 能减 少 自流 次数 和 加强 设 备检 查 维护 。 查 过腐 蚀 情 况 。 １ ． ６ 落煤 管 过量 磨 损 如果 未 取 消灰 斗 ， 检查 空 预 器末 级 管前 可 以清 除尾 部 竖井 所 有 宁 东项 目落煤 管 的磨 损 周期 为 ３ ～ ５ 个月 ， 远 远 低于 同类 型 机组 受 热 面 的积 灰 至灰 斗并 输 送 至灰 库 ， 或 者 清理 完 灰 斗后 从 上往 下 进 年左 右 的周 期 。针 对此 处 过量 磨 损 的现 象 ， 原 因 和改 进 措 施 大概 行 水 冲洗 。此后 就 可 以在 灰 斗上 搭 设脚 手 架 ， 检 查 空 预器 末级 管 的 有 以 下 几点 ： （ １ ） 材质不佳 ， 选 用 复 合 耐 磨 钢 或 新 材 质— — 陶 瓷 钢 ； 腐蚀情况。 （ ２ ） 煤 的硬 度较 高 ， 煤 的 粒径 可 以 控制 小 一些 ； （ ３ ） 煤 的落 差 大 ， 设计 １ ． ２ 石灰 石 炉前 输 送 管道 上 要 控 制落 差 ； （ ４ ） 播煤风 、 密封风流量大 ， 第 一 次 风 量标 定 时要 对 宁 东项 目石 灰 石 系 统 炉 前输 送 是 由母 管 通 过分 配器 分 成 四个 这 些风 管 进行 标定 ， 在不 严重 偏 离设 计 值 的基 础 上 根据 煤 质 变 化进 支路 ， 从 炉前 穿 过下 二 次 风管 进 入炉 膛 的 。 由于各 支 路 阻力 不均 ， 且 行 优化 调 整 。 由于 落煤 管 处空 间狭 窄 ， 频 繁进 行 管道 贴 补 ， 工 作 量较 各 支路 上 未 设 置 吹 扫管 ， 导致 四个 支 路 两 个堵 塞 严 重 ， 两个 磨 损 严 大 ， 而且涉及煤粉管道的安全文 明生产管理 ， 要求比较繁杂 ， 因此在 重。 由于 石灰 石 具有 较 强 的吸 湿性 ， 堵 塞 之后 很 容易 板 结 ， 一 旦 板结 早 期要 关 注 落煤 管磨 损 问题 并 采取 应 对措 施 ， 对 设 备 管理 是 有 较 大 很不 好 处理 。在此 建议 在 项 目招 标 时 ， 一 定 要对 多 个 支路 在 不 同输 益 处 的 。 送 浓度 下进 行 阻力 计 算 ， 防 止各 支 路 阻力 偏 差 过大 ， 引起 流 量偏 差 ， １ ． ７ 给煤 机 最 后导 致有 的管 道磨 损 过量 、 有 的管 道 频 繁堵 塞 。有 些 Ｃ Ｆ Ｂ机 组 的 宁东 项 目给 煤机 平 台标 高 和锅 炉钢 架 设 计 有 冲突 ，最 终 跨 度 石 灰石 系统 ， 采 取 了从 返 料 腿输 入 的方 式 。 无 论 采取 哪 种方 式输 送 ， １ ７米 的给 煤机 形 成 ８ 。 的上 仰角 ， 出 口比入 口高 ２ ． ５ ｍ 。 这 种设 计 上 的 都 需要 控 制 各 支 路 间 的 的 流量 偏 差 ， 尽 可 能 减少 弯头 的设 计 ， 以便 配合 缺 陷 ，对 给 煤机 的运 行 造成 了较 大影 响 ： （ １ ）皮 带 电机 出力 不 减 小 阻力 。 当然 ， 在 支路 上设 置 吹 扫管 也是 很 有必 要 的 。 够， 只能 更换 出力更 大 的 ； （ ２ ） 皮 带频 繁 打 滑 ， 经 常 紧皮 带 。 １ ． ３尾 部 竖井 省 煤器 前 烟气 调 节挡 板 变形 ２结 束语 宁东 项 目烟 气调 节 挡 板 钢 架 在结 构 设 计 和 材 质 选 型 上 存 在 一 本文通过对 Ｃ Ｆ Ｂ锅 炉运 行 过 程 中发 现 的 锅 炉 尾 部 竖 井 转 向 些 问题 。首 先材 质 选 型 上 ， 烟气 调 节 挡板 钢 架 用 的 是 １ ５ Ｃ ｒ Ｍ ｏ ， 而 省 室 、 石 灰 石系 统 输送 管 道等 设计 问题 的分 析 ， 可 以得 出如 下结 论 ： 煤 器 吊杆 钢架 用 的 是 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ ， 材 质 不一 致 。 而且 根据 火 电厂 金 属 ２ ． １尾部 竖 井 转 向室 下 方 的灰 斗 锅 炉 设计 时最 好 不 要 取 消 ， 以 选 用 导则 所 述 ， １ ５ Ｃ ｒ Ｍ ｏ 钢在 ５ ０ ０ ￣ Ｃ 以上 ， 会 发 生珠 光 体球 化 的问题 ， 方便检查空预器末级管 的腐蚀情况。 而 本项 目烟 风调 节 挡板 处 的烟 气 实测 温 度达 到 了 ６ ０ ５ ℃ ；其次 其 钢 ２ ． ２ 石灰 石 系 统输 送 管 道设 计 时要 控 制 各 支路 的流 量 偏 差 ， 减 架 的结 构设 计 ， 是 平 面 田字 形 结 构 ， 未 考 虑 中部 十字 钢 梁 的 自重 沉 小 阻力 ， 在各 支 路上 设 置 吹扫 管 。 降 和 高 温 环 境强 度 下 下 降 问题 。最 终 中 部 十字 钢 梁 沉 降 达 ３ ０ ０ ａｍ ｒ ２ ＿ ３省煤 器 前 烟气 调节 挡 板 的材质 应 根据 实 际情 况 设计 选 择 。 以上 ， 所有 叶片严 重 变形 ， 投产 ３ 个 月 后挡 板 就完 全失 去 了作 用 。因 ２ ． ４ 给 煤 口、下二 次 风 口穿墙 管 设 计 时 采用 不 锈 钢 铸 钢 管 ， 厚 此 以后 烟 气 调节 挡 板设 计 和选 材 上应 结 合实 际情 况 设计 。 度在 ２ ０ ��
330MW循环流化床锅炉直接空冷机组AGC控制功能优化
330MW循环流化床锅炉直接空冷机组AGC控制功能优化由于330MW循环流化床锅炉燃烧惯性大、耦合强，直接空冷系统机组真空受环境影响很大，在AGC控制方式下的机组負荷调节品质常常难以满足电网的控制要求。
通过采用锅炉主控前馈分段主动调节、一次风量错时超前调节、机炉动态解耦等优化措施，有效提高了宁夏国华宁东发电有限公司#1、#2机组AGC 协调控制能力，使机组负荷控制指标完全满足西北电网并网机组AGC性能要求。
标签：循环流化床；协调控制；AGC；超前控制；直接空冷引言CFB锅炉（Circulating Fludized Bed Boiler，以下简称CFB锅炉）作为一种煤的清洁、高效燃烧技术自八十年代初进入燃煤锅炉的商业市场以来，在中小型锅炉中已占有了相当的份额。
并在技术日趋成熟的同时逐渐向更大容量发展。
它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大等突出优点。
CFB低成本实现了严格的污染排放指标，同时燃用劣质燃料，在负荷适应性和灰渣综合利用等方面具有综合优势，为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有效的途径，并得到大量应用。
宁夏国华宁东发电有限公司#1、#2机组采用东方锅炉（集团）股份有限公司自主知识产权的国产DG-1177/17.5-II3型亚临界循环流化床锅炉，该炉型采用内置床、大宽深比的单体炉膛、单侧不对称布置三个分离器设计。
配套上海电气集团上海汽轮机有限公司生产的NZK330-16.67/538/538型双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
循环流化床锅炉由于燃料热值低、颗粒大、低温燃烧、受床料影响热容量大等特点，燃烧过程复杂，燃烧系统惯性大、耦合性强、非线性强，控制系统除考虑控制燃料、风量、水位、汽温等煤粉炉被控对象，另外还须控制锅炉床温、床压等被控对象，控制目标更加复杂多样；加之汽轮机侧直接空系统冷带来的诸多影响因素，因此实现大型流化床锅炉直接空冷机组AGC控制是控制领域公认的疑难问题。
循环流化床锅炉的常见问题及处理教程
循环流化床锅炉可用于工业供热领域，为企业提供稳定的热源。
废弃物处理
循环流化床锅炉可用于废弃物处理领域，如垃圾焚烧发电等。
02
CATALOGUE
循环流化床锅炉常见问题
燃烧效率问题
总结词
燃烧效率低下
详细描述
循环流化床锅炉的燃烧效率可能受到多种因素的影响，如燃料质量、空气流量、床温等。如果燃烧效率低下，可 能导致能源浪费和环境污染。
检查设备
确保锅炉各部件正常、无故障，特别是点火装置、燃油系统等关键部位。
控制升温速度
按照启动方案控制升温速度，避免过快或过慢导致受热面损坏或结焦。
监控运行参数
在启动过程中密切监视各运行参数，如床温、压力、烟气温度等，确保符合要求。
改进负荷调节的方法
实现自动调节
改进控制系统，实现锅炉负荷的自动调 节，提高调节精度和响应速度。
加强人员培训
提高操作人员的技能水平，使其能够 熟练掌握负荷调节的方法和技巧。
优化调节参数
通过实验和调试，找出最佳的调节参 数，如一、二次风量配比、给煤量等 。
建立负荷调节规程
制定详细的负荷调节规程，规范操作 人员的行为，确保安全稳定运行。
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CATALOGUE
循环流化床锅炉维护与保养
定期检查与维护
对锅炉的关键部位进行润滑，如轴承、链条等， 以减少磨损和摩擦。
定期对锅炉的安全附件进行检查和校验，确保其 准确性和可靠性。
提高设备寿命的措施
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合理控制锅炉的运行参 数，如温度、压力、流 量等，避免超负荷运行
和极端工况。
加强设备的日常维护和 保养，及时发现并处理 问题，防止小问题变成
探讨330MW循环流化床锅炉安装施工的难点和控制重点
分离器 需要 高空对 口。 进 出口烟道体形尺寸较大 ， 吊装难 度大 ； 锅 炉运 转层 以下设备管线布 置密集 ， 安装 高峰时期多工种、多 工序交 叉 ， 施 工条件 差 ， 工 作难度 大 ； 锅炉受 热面 安装 焊 口约 ２ ６ ０ ０ ０道 ， 焊接 工程量 大 ， 技术要 求高 。筑 炉料垂 直运 输 困难
２ ． １ 安装 施 工 难 点
部灰斗、冷渣器 、回料系统冷热灰管等 同步 吊装就复核设备材 质等 。安装 中 ， 严格控 制 管道焊接工 艺 ， 焊位 ， 以免事 后增加 安装难度 １ ０ ０ ％ 进行 外观检验及无损检 测 ， 焊接在 管件上 的各 装其余设备。 ３ 安装施工的技术和质量控制
・ ８ ４ ・２ ０ １ ５ 年 ５月
工程施工
工程 技术
探讨 ３ ３ ０ ＭＷ 循环流化床锅炉安装施工的难点和控制重点
赵有 荣 （ 中国能源建设集ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ团山西电力建设 第一有 限公 司 山西大 同 ０ ３ ７ ０ ４ ３ ）
摘 要 ：循 环流化床锅 炉高效 、环保 ，在我 国主产煤 区应用广泛。特别是 ３ ３ ０ Ｍ Ｗ循环流化床锅 炉的安装施工工程 量大，施 工 条件差 ，锅 炉受热 面安 装焊 口多技术要求 高。文章根据 ３ ３ ０ Ｍ Ｗ 循 环流化床锅 炉的设计 、结构 特点 ， 从 机械布置 、施工方案 、吊 装顺序 、衔接 工序 等方 阐述 了此类锅炉的安装施工难 点和技 术、质量控制重 点。 关键词 ：３ ３ ０ Ｍ Ｗ ；循环流化床锅 炉；安装；施 工；施 工难 点；质量控制
该３ ３ ０ ＭＷ 循环 流化 床锅 炉 整体 钢架 与 同类 型煤 粉炉 相 当，本 项 目改进 炉型受热 面及焊 口数 量高于 同类 型煤粉炉 将 近 １ ／ ３ 。流化床 锅炉与常规煤粉 炉相 比在 本体主要增加 了分离 器 ，回料装置 。单 台回转式空预器 ，由于钢架设计限制，旋风
循环流化床锅炉的常见问题及处理教程
烟气反窜的防止
02
锅炉点火前应关闭回料风，在送灰器和立管内充填细循环灰，形成料封；点火投煤稳燃后，待分离器下部积累一定量的循环灰，再缓慢开启回料风，注意立管内料柱不能流化；正常运行后回料风一般无须调整；在压火后热启动时，应先检查立管和送灰器内物料是否足以形成料封。
烟气反窜的原因
01
送灰器立管料柱太低，被回料风吹透，不足以形成料封； 回料风调节不当，使立管料柱流化；
CFB 锅炉运行的常见问题与处理
循环流化床锅炉
01
出力不足
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03
回料阀故障
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02
结焦问题
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磨损问题
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常见问题与处理
CONTENT
一、出力不足
1. 分离器效率低 分离器效率下降，循环物料量不足，导致悬浮段载热质数量(细灰量)及其传热量不足，炉膛上、下部温差过大，锅炉出力难以达不到额定值。 分离器效率明显下降的原因: ①分离器内壁严重磨损、塌落从而改变了其基本形状; ②分离器密封不严导致空气漏入，烟气反窜产生二次携带; ③流化风量与燃煤筛分特性不相适应，流化速度低，循环灰量少而细，分离效率下降。 2. 燃烧份额的分配不合理 密相区燃烧份额过大，温度过高，为避免结焦，往往需要减少给煤量或增大一次风量，导致锅炉出力下降。 3. 燃煤筛分特性变化 实际运行时,由于煤种的变化而影响燃料颗粒粒径分布，粒径过粗、过细、粗颗粒过多、细颗粒过多等，均会造成锅炉出力下降。
（二）床层结焦 1. 床层结焦的主要原因 （1） 操作不当导致床温超温而结焦。 （2） 运行中一次风量太小，低于最小流化风量。 物料不能很好流化而堆积，整个炉膛的温度场发生改变；同时，稀相区燃烧份额下降，锅炉出力降低，这时若盲目加大给煤量就将造成炉床超温而结焦。 （3） 煤种变化太大。 制煤系统通常是根据某一设计煤种来选取的，虽然有一定的煤种适应性，但如果煤种的变化范围过大，有不适合于所选定制煤系统的低挥发分煤种时，炉膛下部密相区会产生过多热量，运行人员若没有及时发现，时间一长就会结焦。解决的办法是将一部分煤磨细些，使之在稀相区燃烧。
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浅谈330MW级循环流化床锅炉设计优化的一些问题
摘要：文章针对宁夏国华宁东公司cfb锅炉投产运行后所发生的问题，关于设计方面，进行简要的原因分析和提出应对措施，为新建的cfb锅炉项目设计优化提供参考，尽可能避免这些问题的发生。
关键词：cfb锅炉；设计；优化
引言
宁夏国华宁东发电有限公司2×330mw机组，于2010年12月投产后，cfb锅炉出现了一些问题。
根据现场情况来看，导致这些问题的根本原因，既有设计上的缺陷，也有施工上的误差。
本文针对宁东公司cfb锅炉设计所发生的问题，进行简要的原因分析，提出一些应对的措施，希望能够给新建的cfb锅炉项目提供一些警示，吸取经验教训，尽可能早地、甚至在基建期就能避免这些问题的发生。
1 cfb锅炉设计问题分析及应对措施
1.1 尾部竖井转向室
宁东项目在基建期取消了尾部竖井下方的灰斗，在两侧烟道水平段各加了两根ф159的放灰管，同时还在转向室前部支路各设置了一道挡板，其中增设的挡板目的是启炉时通过减小二次风空预器的烟气流量从而提高一次风温度。
但是事实证明，这种设计效果不理想，第一，忽视了现场清理积灰时的作业环境；第二，给搭设脚手架检查末级空预器管的腐蚀情况带来了很大困难；第三，因为积灰
严重，挡板很快就被卡死，起不到设计时的作用。
当前宁东项目的实际情况是：高过、低过、低再积灰非常严重，只能用压缩空气吹扫，工作环境很差，工作量也很大。
从上往下逐层吹，直到吹至转向室后，积灰可达2m，这个地方用一般的薪酬几乎找不到工人去清理。
取消灰斗后，转向室处无法搭设脚手架，导致空预器末级管至今都未检查过腐蚀情况。
如果未取消灰斗，检查空预器末级管前可以清除尾部竖井所有受热面的积灰至灰斗并输送至灰库，或者清理完灰斗后从上往下进行水冲洗。
此后就可以在灰斗上搭设脚手架，检查空预器末级管的腐蚀情况。
1.2 石灰石炉前输送管道
宁东项目石灰石系统炉前输送是由母管通过分配器分成四个支路，从炉前穿过下二次风管进入炉膛的。
由于各支路阻力不均，且各支路上未设置吹扫管，导致四个支路两个堵塞严重，两个磨损严重。
由于石灰石具有较强的吸湿性，堵塞之后很容易板结，一旦板结很不好处理。
在此建议在项目招标时，一定要对多个支路在不同输送浓度下进行阻力计算，防止各支路阻力偏差过大，引起流量偏差，最后导致有的管道磨损过量、有的管道频繁堵塞。
有些cfb机组的石灰石系统，采取了从返料腿输入的方式。
无论采取哪种方式输送，都需要控制各支路间的的流量偏差，尽可能减少弯头的设计，以便减小阻力。
当然，在支路上设置吹扫管也是很有必要的。
1.3 尾部竖井省煤器前烟气调节挡板变形
宁东项目烟气调节挡板钢架在结构设计和材质选型上存在一些问题。
首先材质选型上，烟气调节挡板钢架用的是15crmo，而省煤器吊杆钢架用的是12cr1mov，材质不一致。
而且根据火电厂金属选用导则所述，15crmo钢在500℃以上，会发生珠光体球化的问题，而本项目烟风调节挡板处的烟气实测温度达到了605℃；其次其钢架的结构设计，是平面田字形结构，未考虑中部十字钢梁的自重沉降和高温环境强度下下降问题。
最终中部十字钢梁沉降达300mm以上，所有叶片严重变形，投产3个月后挡板就完全失去了作用。
因此以后烟气调节挡板设计和选材上应结合实际情况设计。
1.4 给煤口密封板变形，给煤口、下二次风口穿墙管变形
宁东项目给煤口上部水冷壁密封板变形较严重，致使此处可塑料拱起、脱落。
给煤口、下二次风穿墙管变形很严重，它对可塑料的挤压导致了口部可塑料的裂缝、磨损及脱落，最终发生了水冷壁爆管事故。
实际上广东宝丽华在这个问题的处理上走在了前面，处理的很好。
宝丽华采取的处理措施是将给煤口、下二次风口穿墙管换成了不锈钢铸钢管，厚度在20-30mm，同时在下二次风口口部四周设置了可塑料凸台，有效解决了可塑料过量磨损和局部脱落的问题，且给煤口管磨损严重可以进行堆焊，减少了检修工作量。
其中给煤口上部水冷壁的密封板，采取用钢筋加固钢板条且留好膨胀间隙的办法，即可有效解决可塑料拱起问题。
东锅调研后对其处理方式也给予了充分地肯定，希望在其它项目上加以推广。
1.5 冷渣器
宁东项目的滚筒冷渣器存在的问题比较多，特别是运行中自流的问题，至今无法解决。
根据现场运行情况，给大家提供一些建议，以减轻存在的问题。
设备采购需要注意：（1）旋转接头采用轴承外置型式——内置式轴承很容易磨损；（2）进渣管膨胀节采用金属波纹膨胀节，吸收膨胀量以1.5～2倍进行设计，若采用锥斗式膨胀节，喷渣的问题比较严重；（3）筒内进渣弯管的设计不合理，很容易偏斜，进而发生自流等问题，因此宜将膨胀节下方的管子设计成一体化的，以穿筒部位为膨胀死点，上下进行自由膨胀。
设备检修维护需要注意：（1）每天检查挡轮、支撑辊和减速机输出端齿轮的磨损情况，判断筒体是否存在轴窜，若存在及时进行调整；（2）每周进行一次内部检查，主要检查出口芯轴是否泄漏，筒内进渣弯管是否歪斜变形，进口动静密封环是否磨损。
设备运行需要注意：在渣封形成条件不好的情况下，不在高负荷不可采用连续排渣，不适宜采用低床压运行方式。
冷渣器自流的原因是单一的，就是在进渣管形成不了渣封，而多次自流并强转后，导致的其它问题是繁杂的。
因此在冷渣器最初发生自流的时候，要以形成渣封为目标，从运行方式、设备安装质量等进行详尽分析，尽可能减少自流次数和加强设备检查维护。
1.6 落煤管过量磨损
宁东项目落煤管的磨损周期为3～5个月，远远低于同类型机组一年左右的周期。
针对此处过量磨损的现象，原因和改进措施大概
有以下几点：（1）材质不佳，选用复合耐磨钢或新材质——陶瓷钢；（2）煤的硬度较高，煤的粒径可以控制小一些；（3）煤的落差大，设计上要控制落差；（4）播煤风、密封风流量大，第一次风量标定时要对这些风管进行标定，在不严重偏离设计值的基础上根据煤质变化进行优化调整。
由于落煤管处空间狭窄，频繁进行管道贴补，工作量较大，而且涉及煤粉管道的安全文明生产管理，要求比较繁杂，因此在早期要关注落煤管磨损问题并采取应对措施，对设备管理是有较大益处的。
1.7 给煤机
宁东项目给煤机平台标高和锅炉钢架设计有冲突，最终跨度17
米的给煤机形成8°的上仰角，出口比入口高2.5m。
这种设计上的配合缺陷，对给煤机的运行造成了较大影响：（1）皮带电机出力不够，只能更换出力更大的；（2）皮带频繁打滑，经常紧皮带。
2 结束语
本文通过对cfb锅炉运行过程中发现的锅炉尾部竖井转向室、石灰石系统输送管道等设计问题的分析，可以得出如下结论：
2.1 尾部竖井转向室下方的灰斗锅炉设计时最好不要取消，以方便检查空预器末级管的腐蚀情况。
2.2 石灰石系统输送管道设计时要控制各支路的流量偏差，减小阻力，在各支路上设置吹扫管。
2.3 省煤器前烟气调节挡板的材质应根据实际情况设计选择。
2.4 给煤口、下二次风口穿墙管设计时采用不锈钢铸钢管，厚度
在20-30mm，同时在下二次风口口部四周设置可塑料凸台，有效解决了可塑料过量磨损和局部脱落的问题。
2.5 采用滚筒冷渣器的项目，要注意运行中自流的问题，设备设计时旋转接头建议采用轴承外置式，膨胀节采用金属波纹膨胀节；设备运行之后要加强维护，尽可能减少自流次数。
2.6 落煤管建议选用复合耐磨钢或陶瓷钢等耐磨材质；另外设计时尽量搜集准确的风量数据，根据实际情况优化设计，减少磨损。
2.7 设计时计算好给煤机的角度，保证给煤机和皮带正常运行。