1、概述
目前，循環(huán)流化床鍋爐( CFB)技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展十分迅速。以其燃料適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行效率高、環(huán)保性能好和sOx，NOx排放低的顯著優(yōu)點(diǎn)逐漸為各用戶重視。廣西作為劣質(zhì)煤的主要產(chǎn)區(qū)，循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用有著廣闊的前景。廣西南寧鳳凰紙業(yè)有限公司熱電廠l號和2號鍋爐是四川鍋爐廠生產(chǎn)的CC,- 35/6,8 - MXD低攜帶率循環(huán)流化床鍋爐。兩臺爐從安裝結(jié)束到開始點(diǎn)火調(diào)試，中間因紙業(yè)公司的問題擱置了近3年時間，啟動調(diào)試從1998年底開始，由于設(shè)備放置時間過長，設(shè)備故障頻繁出現(xiàn)，使調(diào)試工作遇到了極大的困難，鍋爐先后出現(xiàn)點(diǎn)火困難、煙氣發(fā)生器燒損、過熱器超溫、鍋爐出力不足等問題，調(diào)試單位與安裝、生產(chǎn)廠家以及業(yè)主共同努力，研究處理了大部分存在的問題，保證了鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行，基本滿足了紙業(yè)公司的生產(chǎn)用汽的需要。
2、鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)
2.1主要設(shè)計(jì)思想
該型號鍋爐是四川鍋爐廠針對紙業(yè)公司制漿需要，用蒸汽來進(jìn)行加熱而設(shè)計(jì)的混燒樹皮、壓力等級較高的低攜帶率的循環(huán)流化床鍋爐。它采用了略低于鼓泡流化床鍋爐的沸騰床截面流速，保留了鼓泡床中傳熱系數(shù)很高的埋管受熱面。采用膜式水冷壁、Ⅱ型布置，分段送風(fēng)，爐膛上部設(shè)置一級高效低阻平面流分離器，點(diǎn)火采用床下熱煙氣點(diǎn)火，富通新能源銷售生物質(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。
2.2主要設(shè)計(jì)規(guī)范
額定蒸發(fā)量：35 t/h，額定蒸汽壓力：6.8 MPa，額定蒸汽溫度：480℃，給水溫度：115℃，冷風(fēng)溫度：20℃，一次風(fēng)溫度：90℃，二次風(fēng)溫度：180℃，排煙溫度：149℃，鍋爐設(shè)計(jì)效率：80. 59%。
2.3設(shè)計(jì)燃煤煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)
2.4燃用木材的成份
水份：45%，低位發(fā)熱量：8 778kj/kg。
2.5燃料消耗量
計(jì)算燃煤消耗量：7300 kg/h，術(shù)材消耗量：2 000 kg/h。
2.6脫硫用石灰石量
石灰石量（假設(shè)CaC03含量95%）：l760kg/h。
3、鍋爐試運(yùn)主要情況及完成的調(diào)試項(xiàng)目
兩臺鍋爐啟動前，分別進(jìn)行了鍋爐冷爐通風(fēng)式驗(yàn)、爐內(nèi)空氣動力工況試驗(yàn)、布風(fēng)板阻力特性試驗(yàn)等，初步摸清了爐內(nèi)氣流狀況，為點(diǎn)火提供了基本的操作數(shù)據(jù)。從1999年2月開始1號鍋爐第一次點(diǎn)火，因點(diǎn)火的熱煙氣發(fā)生器二次分風(fēng)裝反、過熱器受熱面布置過多引起主蒸汽超溫等設(shè)備故障，經(jīng)歷了多達(dá)13次的啟停操作。
由于鍋爐的運(yùn)行特性掌握，主要是點(diǎn)火特性的掌握，摸索了較長時間，同時由于設(shè)計(jì)原因，低溫過熱器的超溫問題長期得不到解決，使得鍋爐的啟動調(diào)試工作延續(xù)很長時間，因而原定的鍋爐整套啟動調(diào)試方案中的項(xiàng)目沒有能夠集中做，均是在鍋爐的運(yùn)行中斷斷續(xù)續(xù)地進(jìn)行。先后完成的主要調(diào)試項(xiàng)目有鍋爐的低負(fù)荷調(diào)試、鍋爐料層厚度及溫度的調(diào)整，鍋爐的燃燒調(diào)整、鍋爐的斷油調(diào)試、鍋爐的96 h長時間運(yùn)行、鍋爐的變負(fù)荷調(diào)試。
4、試運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及采取的措施
4.1點(diǎn)火過程中的煙氣發(fā)生器燒損事故
在2號爐的首次點(diǎn)火過程中，由于引子煤的配比沒有很好掌握，引子煤的點(diǎn)著時間花了近2個小時，著火后溫度急劇上升，溫度無法控制，給煤機(jī)投煤后緊接著就熄火。在點(diǎn)火過程中，就發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火發(fā)生器外部燒得通紅。停爐后檢查發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火煙氣發(fā)生器被燒壞，煙氣發(fā)生器圓筒內(nèi)壁的耐磨耐火澆注料大部分已經(jīng)脫落。同樣在第3次點(diǎn)火時．1號鍋爐也發(fā)生了同樣問題，檢查發(fā)現(xiàn)，是由于煙氣發(fā)生器二次分風(fēng)進(jìn)風(fēng)口方向與設(shè)計(jì)圖紙正好相反，形成較大的阻力，使煙氣發(fā)生器作為冷卻和助燃的外茼風(fēng)量很少，沒能及時把熱量帶走，從而導(dǎo)致燒損外筒的事故。通過重新安裝和加強(qiáng)運(yùn)行風(fēng)量的調(diào)整，已經(jīng)不再發(fā)生燒損事故。
4.2點(diǎn)火著火困難
在最初的6次點(diǎn)火中，由于對該鍋爐的特性沒有完全掌握，在引子煤配比、著火后的風(fēng)量供應(yīng)大小、給煤的時間掌握上均有所偏差，因而發(fā)生3種情況：一是長時間點(diǎn)不著火，點(diǎn)火以后3～5 h床料溫度都上不去；二是著火以后床溫控制不了，超過1100℃，只好緊急停爐；三是加煤后發(fā)生熄火，溫度直往下掉．點(diǎn)火失敗。針對這些問題，通過多次的探索、總結(jié)，一是重新配比了引子煤的數(shù)量，加大底料中的原煤數(shù)量，點(diǎn)火采用底料53袋，引子煤(大同煤)45袋的配比，比較適合；二是引子煤著火以后，應(yīng)及時啟動給煤機(jī)加煤，不使底料中的引子煤燒完；三是必須注意控制風(fēng)量，著火后不應(yīng)馬上加風(fēng)，而是密切監(jiān)視床溫，等到溫度上升到了700℃左右時，證實(shí)溫度已經(jīng)上來，再把風(fēng)量緩慢地往上加。
4.3點(diǎn)火及運(yùn)行過程中的結(jié)焦
在最初的幾次點(diǎn)火過程中，在停爐后均發(fā)現(xiàn)布風(fēng)板上有結(jié)焦，厚度20～60mm不等，爐膛的4個邊角的結(jié)焦相對要厚一些。經(jīng)分析主要是因?yàn)檫\(yùn)行操作控制不好，該加風(fēng)時沒有及時加大風(fēng)量，風(fēng)量補(bǔ)充不足，使煤顆粒燃燒釋放的熱量沒能及時冷卻。在隨后的運(yùn)行操作中，注意了這個問題，控制風(fēng)量風(fēng)壓，及時加風(fēng)，已基本沒有發(fā)生結(jié)焦問題。另外，鍋爐運(yùn)行過程中基本沒有發(fā)生結(jié)焦問題。有時為了提高負(fù)荷，以達(dá)到要求的用汽量，必須把床溫控制較高，最高床溫曾達(dá)到1 050℃，但這時仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行，沒有結(jié)焦。可另一方面，在這樣高的床溫下，操作稍有差錯，就很容易使床溫提高上去，從而引發(fā)結(jié)焦，這是值得注意的問題。
4.4低溫過熱器超溫
這是鍋爐調(diào)試中出現(xiàn)的最主要的問題。在第7次點(diǎn)火時．當(dāng)燃燒正常、控制床溫在900℃左右時，發(fā)觀低溫過熱器出口集箱溫度超過450℃（設(shè)計(jì)值為417℃），并且在隨后的運(yùn)行中，主蒸汽溫度曾高達(dá)628℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)的主蒸汽溫度480℃，同時由于當(dāng)時的減溫器主要采用冷凝器制備的玲凝水水量不足，溫度無法減下來。根據(jù)此情況，首先采用了臨時加裝一根+25 mm的管子，從給水管道引出至減溫水管道。當(dāng)減溫水量不足時，打開臨時管道上的閥門，將除鹽水和冷卻水混合后噴人減溫器來減溫。采取臨時措施后，在第8次點(diǎn)火運(yùn)行時，發(fā)現(xiàn)高溫過熱器雖然未超溫，但低溫過熱器依然超溫嚴(yán)重，并且造成高、低溫過熱器支吊架被頂起，無法復(fù)位，低溫過熱器出口集箱至減溫器的4條∮89mm連通管變形彎曲，但經(jīng)過檢查，管子的金相組織沒有變化，依然可以使用。
根據(jù)運(yùn)行的情況分析，認(rèn)為主要癥結(jié)在于設(shè)計(jì)存在問題：一是爐膛上部敷設(shè)有2m高的衛(wèi)燃帶，減少了水冷壁的吸熱量，使煙氣溫度沒能及時降下來；二是低溫過熱器計(jì)算有誤，設(shè)計(jì)面積過多，吸熱量太大；三是進(jìn)入爐內(nèi)的原煤顆粒控制不好，細(xì)顆粒太多，并且大多呈粉狀，沸騰燃燒過程中，很多細(xì)煤粒不是在爐膛底部燃燒，而是在爐膛上部和鍋爐尾部燃燒。鑒于此，由鍋爐廠家對鍋爐受熱面面積重新進(jìn)行了核算，先在l號鍋爐上進(jìn)行了改造：打掉爐膛中標(biāo)高7.8 m以上部位所有的約2m高的衛(wèi)燃帶，低溫過熱器蛇形管割除4排，再次點(diǎn)火后，依然發(fā)現(xiàn)低過出口溫度最高曾達(dá)到513℃，這時汽包壓力3.61 MPa。為此，在第13次點(diǎn)火時，對人爐煤種進(jìn)行更換，由原來燃用的東羅煤，改為燃用南寧二塘煤，其低位發(fā)熱量為13.7mj/kg，其揮發(fā)份比東羅煤高，灰份比東羅煤低，但水份要高，經(jīng)破碎后的原煤顆粒控制大部分在8 mm左右，運(yùn)行后低溫過熱器的超溫問題仍然存在，但在汽包壓力不高時，已能控制其不超溫。
由于低溫過熱器仍然超溫，鍋爐廠家再次計(jì)算后，決定1號鍋爐累計(jì)割掉10排低溫過熱器蛇形管，即割掉總數(shù)的24.4%（原有41排），2號鍋爐割掉低溫過熱器8排，即割掉總數(shù)的19. 5%（原有41排）。并且打掉折煙區(qū)原來敷設(shè)的耐磨耐火澆注料。經(jīng)過采取上述措施后，鍋爐的低溫過熱器超溫問題基本得以解決。
4.5排煙溫度偏高
這閫題是伴隨處理低溫過熱器溫度而出現(xiàn)的。試運(yùn)初期，排煙溫度一般在150℃左右，與設(shè)計(jì)值相差無幾。但把爐膛出口澆注料打掉和把低溫過熱器割除部分面積后，排煙溫度一般正常運(yùn)行在180℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)的149℃，有時甚至達(dá)到205℃。同時，排煙溫度的偏高，還影響了出灰系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行，使出灰斗式提升機(jī)的鏈條、出灰刮板機(jī)刮板經(jīng)常被拉長，縮短了設(shè)備的使用壽命。主要原因是整個鍋爐的受熱面設(shè)計(jì)有偏差，有關(guān)的受熱面積吸熱分配計(jì)算不準(zhǔn)確，致使煙氣的熱量吸收不完全，而這靠運(yùn)行調(diào)整是無法調(diào)整過來的，有待進(jìn)一步解決。
4.6鍋爐達(dá)不到額定出力
據(jù)長期運(yùn)行觀察，在額定的壓力、溫度下，兩臺爐的實(shí)際產(chǎn)汽量每臺約在26—28 t/h，幾乎很少到達(dá)30 t/h，當(dāng)超過30 t/h后，要進(jìn)一步提高出力，床溫將達(dá)到980℃以上甚至到達(dá)1 000℃，低溫過熱器溫度將超過417℃，并且負(fù)荷穩(wěn)定不下來。鍋爐廠家認(rèn)為是過熱蒸汽流量計(jì)不準(zhǔn)，但到底最大出力能達(dá)到多少及設(shè)計(jì)缺陷在什么地方，因生產(chǎn)運(yùn)行，尚未來得及組織廠家及其他有關(guān)部門進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)，暫時無法確定。
4.7石灰石投用
兩臺動力鍋爐設(shè)計(jì)均有投用石灰石的系統(tǒng)．但至今由于鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，電除塵器除塵效果良好，因此，平常沒有進(jìn)行過石灰石的投用。環(huán)保部門曾對該系統(tǒng)進(jìn)行過檢查，同時在檢查時進(jìn)行石灰石的投用，投用后對燃燒影響沒有進(jìn)行詳細(xì)的測試，但運(yùn)行人員反映影響不大，環(huán)保部門的測試反饋認(rèn)為二氧化硫基本不超標(biāo)。
5、結(jié)束語
南寧鳳凰紙業(yè)有限公司熱電廠安裝的低循環(huán)倍率循環(huán)流化床鍋爐，經(jīng)過多次的點(diǎn)火、調(diào)試，現(xiàn)在已能正常運(yùn)行，燃燒穩(wěn)定。通過此次調(diào)試，為循環(huán)流化床鍋爐燃用廣西劣質(zhì)煤積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，對推動循環(huán)流化床鍋爐在我區(qū)的應(yīng)用，減輕和降低煙氣中S02等排放污染，有著積極的意義。
采用床下點(diǎn)火技術(shù)，可以使循環(huán)流化床鍋爐的啟動比較迅速，加熱均勻，但必須控制好加煤、加風(fēng)的時機(jī)，需要通過調(diào)試摸索掌握。
循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能較好，在較低的負(fù)荷下也能穩(wěn)定燃燒（負(fù)荷可在25% ~100%額定負(fù)荷之間調(diào)節(jié)），對承擔(dān)調(diào)峰負(fù)荷的鍋爐比較有利。
