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1、概述
    大連香海熱電廠1、2號鍋爐是由奧斯龍美國FW PYROPOWER公司做基礎(chǔ)和技術(shù)設(shè)計，某鍋爐制造廠進行技術(shù)和設(shè)計轉(zhuǎn)化并制造的220tlh循環(huán)流化床鍋爐見圖1。該爐系高壓參數(shù)、單鍋筒、自然循環(huán)蒸汽鍋爐，采用循環(huán)流化床燃燒方式，高溫分離技術(shù)。其最顯著的特點為：循環(huán)物料采用高溫旋風(fēng)分離器分離，分離器內(nèi)工作溫度與爐膛溫度接近；燃燒室上部與前墻垂直布置有3片膜式水冷屏和4片Ⅱ級過熱器；一、二次風(fēng)采取分級供風(fēng)方式，在爐內(nèi)二次風(fēng)噴嘴處加入石灰石，在爐前墻及后墻回料管處加入燃煤，實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫和控制NOx的生成量；采用“豬尾巴”式的一次風(fēng)布風(fēng)裝置；點火啟動采用爐內(nèi)物料流化循環(huán)，燃油加熱升溫并引燃燃煤的方式；循環(huán)物料控制采用自平衡式U型閥。
2、鍋爐主要技術(shù)規(guī)范
2.1鍋爐主要設(shè)計參數(shù)
   鍋爐主要設(shè)計參數(shù)見表1。
2.2燃煤特性
    燃煤特性見表2。
2.3石灰石
    為了減少氧化硫排放量，向爐膛送入CaC03，設(shè)計石灰石分析數(shù)據(jù)見表3。設(shè)計石灰石粒度見表4。
3、鍋爐本體與工藝流程
    鍋爐主要由4部分組成：燃燒室、高溫旋風(fēng)分離器、返料密封裝置和尾部對流煙道。燃燒室位于鍋爐前部，斷面呈矩形，長度×寬度為5 512mm×8944mm，四周和頂棚布置有膜式水冷壁，底部為略有傾斜的水冷布風(fēng)板，由于在燃燒室中磨損嚴(yán)重區(qū)域水冷壁上內(nèi)襯耐火材料并進行表面堆焊，造成水冷壁受熱不足，因此，在上部與前墻垂直布置有3片水冷屏，另有4片Ⅱ級過熱器。燃燒室后有2個平行布置的旋風(fēng)分離器，密封返料閥位于旋風(fēng)分離器下，與燃燒室和分離器相連接。燃燒室、旋風(fēng)分離器和密封返料裝置構(gòu)成了固體物料循環(huán)回路。約占鍋爐總風(fēng)量60%的熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)室和布風(fēng)板進入爐膛，對爐膛的床料流化，形成流化床燃燒。其它的一、二次風(fēng)從布風(fēng)板上進入爐膛，實現(xiàn)分級燃燒。高溫?zé)煔鈴臓t頂后墻兩側(cè)分別進入2個高溫旋風(fēng)分離器，其中絕大部分的顆粒分離下來，作為循環(huán)灰，經(jīng)2個氣力控制的自平衡式U型閥送回爐膛下部，形成循環(huán)床，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壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    尾部對流煙道在鍋爐后部，煙道上部的四周及頂棚由包墻過熱器組成，其內(nèi)沿?zé)煔饬鞒桃来尾贾芒蠹夁^熱器和I級過熱器，下部煙道內(nèi)依次布置有省煤器和臥式空氣預(yù)熱器。
4、系統(tǒng)特點
4.1煙風(fēng)系統(tǒng)
    一次風(fēng)用于流化及提供燃料燃燒的空氣。二次風(fēng)促進燃燒過程，分別在燃燒室不同高度引入進行分級燃燒，爐膛的局部低溫燃燒而產(chǎn)生含量較低的NOx。煙氣由引風(fēng)機抽走。另外，還有高壓風(fēng)系統(tǒng)用于回料密封流化其中的循環(huán)物料。
    一次風(fēng)經(jīng)暖風(fēng)器，提高入口溫度，小部分一次風(fēng)在進入空氣預(yù)熱器之前被分流出來用于供給回料密封膨脹節(jié)加壓。絕大部分一次風(fēng)進入空氣預(yù)熱器，一次風(fēng)在管式空氣預(yù)熱器后分為2路管道輸送，一路流進水冷布風(fēng)板下的風(fēng)室，另一路送到一次風(fēng)環(huán)管。加熱后的一次風(fēng)高速通過布風(fēng)板噴嘴，使床料流化。一次風(fēng)環(huán)行向距布風(fēng)板約500mm的布風(fēng)板上部的10個噴嘴提供一次風(fēng)，有助于分級燃燒。布風(fēng)板由略有傾斜的模式壁水冷管屏和“豬尾巴”式布風(fēng)管組成。使用這種形式的噴嘴，能使流化床料的空氣均勻的分布和阻止床料流進風(fēng)箱。
    在鍋爐正常運行期間，一次風(fēng)量是自動控制，以維持總的一次風(fēng)流量并調(diào)節(jié)床溫。要降低床溫，增加經(jīng)布風(fēng)板的一次風(fēng)量，并相應(yīng)的減少上部一、二次風(fēng)噴嘴的流量。
    二次風(fēng)一小部分給2臺給煤機提供密封風(fēng)，絕大部分二次風(fēng)經(jīng)空氣預(yù)熱器后分2路流向給煤風(fēng)環(huán)風(fēng)管和二次風(fēng)噴嘴環(huán)風(fēng)管。二次風(fēng)噴嘴環(huán)風(fēng)管的一路設(shè)11個二次風(fēng)噴嘴，并向4只啟動燃燒器提供空氣。另外一路向給煤風(fēng)環(huán)管輸送給煤風(fēng)。
    二次風(fēng)的作用為：克服燃燒室的壓力，防止氣體和固體物質(zhì)倒流，向給料環(huán)管提供給料風(fēng)；避免局部高溫所致NOx的形成，分階段完成燃燒過程；通過對二次風(fēng)量的調(diào)節(jié)來調(diào)整過量空氣系數(shù)，使鍋爐能發(fā)揮出最大效率；給4只啟動燃燒器提供燃燒風(fēng)；并向給煤機提供密封風(fēng)。
    高壓風(fēng)的作用：把來自高溫旋風(fēng)分離器的循環(huán)物料再送人流化床中；在旋風(fēng)分離器和燃燒室的壓差之間提供密封風(fēng)作用。回料密封區(qū)的流化是通過獲得高壓風(fēng)機的風(fēng)來完成的，并使用許多調(diào)節(jié)閥和轉(zhuǎn)子流量計來調(diào)節(jié)流量。然后，把這種已調(diào)好的風(fēng)分配到能夠把風(fēng)分流到位于每個回料密封的側(cè)面和底板上流化噴嘴的總管上。運行中回料流化風(fēng)量不變，如果哪個轉(zhuǎn)子流量計沒有流量，就應(yīng)疏通此管路。一小部分高壓風(fēng)用來密封鏈?zhǔn)浇o煤機。運行中如果失去高壓風(fēng)，將導(dǎo)致回料密封和料腿處大量的床料阻塞，直至在旋風(fēng)分離器內(nèi)堆滿床料。因此，在鍋爐控制系統(tǒng)中規(guī)定有：高壓風(fēng)壓力低時，鍋爐跳閘。
    爐膛后部平行布置2個旋風(fēng)分離器，將煙氣進行離心分離，氣固兩相流中的大部分固態(tài)粒子分離下來，通過料腿進入返料裝置，在返料裝置的底部和側(cè)面裝有與高壓風(fēng)機相連接的多只噴嘴，借以流化、輸送物料、并把物料送回燃燒室，參與循環(huán)與燃燒。分離后較清潔的煙氣經(jīng)中心筒進入連接煙道，最后進入尾部對流煙道。尾部煙道上依次有Ⅲ級過熱器、I級過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器。
4.2汽水系統(tǒng)
    給水經(jīng)省煤器吸收煙氣熱量然后進入鍋筒。鍋爐下降管采用集中與分散相結(jié)合的方式，由鍋筒下部引出5根下降管，其中2根集中下降管位于鍋筒兩端，并通過14根分散下降管向前墻、兩側(cè)墻下集箱供水，前墻水冷壁下集箱與后墻水冷壁下集箱用水冷布風(fēng)板連接，水冷布風(fēng)板由前墻向后墻向上有一定傾角；位于中間的3根下降管分別與3片水冷屏人口聯(lián)箱相連接，單獨向水冷屏供水。
Ⅱ級過熱器位于燃燒室上部，由4片屏式過熱器組成，與前墻水冷壁垂直布置，下部穿前墻處為屏的蒸汽入口端，有密封盒將管屏與水冷壁焊接在一起。由于Ⅱ級過熱器與前墻水冷壁壁溫不同，導(dǎo)致二者膨脹量不同，為此在屏的出口端裝有膨脹節(jié)以補償其脹差。管屏上部為膜式壁，下部為光管，并敷有耐磨材料及堆焊層，以防磨損。
    鍋爐采用單段蒸發(fā)系統(tǒng)。蒸汽溫度的調(diào)節(jié)采用兩級噴水減溫器，在工級過熱器與Ⅱ級過熱器之間、Ⅱ級過熱器與Ⅲ級過熱器之間分別布置有I、Ⅱ級噴水減溫器。使鍋爐能在70%～100%負(fù)荷范圍內(nèi)保證過熱蒸汽溫度達到額定值。在MCR負(fù)荷工況下，I級減溫器噴水量4. 3t／h，將蒸汽溫度從460℃降到443℃，Ⅱ級減溫器噴水量2. 9t／h，將蒸汽溫度從493℃降到480℃。
4.3燃料和石灰石系統(tǒng)
4. 3.1啟動燃燒器
    本鍋爐設(shè)4支啟動燃燒器，其中前墻2支，左、右側(cè)墻各1支。燃燒器與爐膛水冷壁固定連接。啟動燃燒器在鍋爐啟動點火時投入，使流化的床料升溫以保證固體燃料著火，并在鍋爐低負(fù)荷運行時可帶部分負(fù)荷，約為36%MCR。油槍采用恒壓蒸汽霧化噴嘴，燃用O號柴油。燃燒器采用二級點火，即高能電弧一柴油。燃燒器配風(fēng)來源于二次風(fēng)系統(tǒng)。
4.3.2給煤系統(tǒng)
    本鍋爐有4個給煤點，其中2個在前墻，另2個在后墻的每個回料密封返料腿上。經(jīng)二級破碎后的煤輸送到鍋爐的2個料倉，1個料倉下的前墻重力式給煤機將煤經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C再送人前墻的2個給煤點，另1個料倉下的后墻重力式給煤機將煤送入上部鏈?zhǔn)捷斔蜋C，又進入下部鏈?zhǔn)捷斔蜋C，然后送入2個回料密封返料腿。
    當(dāng)床溫足夠高，滿足給煤機啟動條件時，可手動啟動給煤機，使給煤機運行最長時間為90s，然后停同樣長的時間，使給料系統(tǒng)脈沖3次，驗證床溫上升70℃以上和排煙氧量減少，而且床溫繼續(xù)上升時，可小煤量連續(xù)運行給煤機。到第1套給煤系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，可根據(jù)負(fù)荷需要投運第2套給煤系統(tǒng)。
4.3.3石灰石系統(tǒng)
    石灰石在礦區(qū)破碎合格后用槽罐車送至電廠的石灰石中繼倉，然后用氣力輸送到爐前的石灰石倉內(nèi)。加到燃燒室中的石灰石是由2臺重力式皮帶給料機控制，每臺給料機配有各自的石灰石風(fēng)機。給料機下來的石灰石通過旋轉(zhuǎn)給料閥送到爐前的石灰石管道。石灰石由8個給料點送入燃燒室，每個墻上2個入口，石灰石給料管與二次風(fēng)噴嘴同心。
4.3.4底部出灰系統(tǒng)
    溫度高達760～900℃的床料不斷的從燃燒室底部的2個排渣管排出，2臺水冷螺旋冷渣器分別控制從2個中央排灰管排出的物料量，徘出的床料進入各自的渣緩沖倉。
    鍋爐的飛灰和床渣輸送都采用負(fù)壓輸送系統(tǒng)，負(fù)壓來自2臺100%出力的負(fù)壓風(fēng)機，分別抽吸人灰?guī)旌驮鼛臁?br /> 5、結(jié)束語
    通過對大連香海熱電廠220t/h循環(huán)流化床鍋爐主要參數(shù)、鍋爐主要特點及風(fēng)系統(tǒng)（一次風(fēng)、二次風(fēng)及高壓風(fēng)系統(tǒng)）、煙氣系統(tǒng)、燃煤系統(tǒng)、石灰石系統(tǒng)、啟動燃燒器系統(tǒng)、底灰系統(tǒng)、飛灰系統(tǒng)和鍋爐汽水系統(tǒng)等鍋爐的有關(guān)系統(tǒng)進行的重點介紹，為國內(nèi)同類型循環(huán)流化床鍋爐的制造提供一些基礎(chǔ)資料。
    附：大連香海熱電廠220t／h循環(huán)流化床鍋爐一組運行數(shù)據(jù)見表5。
    汽機高壓缸抽汽溫度每高10℃，影響再熱器的噴水量約12t/h左右。
    (2)再熱器總焓增與設(shè)計值有一定偏差，其中墻式再熱器和屏式再熱器的焓增偏差大一些。這也導(dǎo)致了再熱器的噴水量的增加。
    (3)氧量和配風(fēng)方式對再熱器的噴水量影響較小。
    (4)燃燒器下擺調(diào)溫效果不明顯，燃燒器上擺有較強的調(diào)溫作用。
    (5)有的鍋爐爐膛運行時沾污情況較嚴(yán)重，減少了爐膛蒸發(fā)段吸熱量，使再熱器的總焓增增加，也會導(dǎo)致再熱器噴水量的上升。
    (6)是否有必要對再熱器受熱面進行調(diào)整，需結(jié)合各機組實際承擔(dān)的負(fù)荷工況進行考慮。若機組主要承擔(dān)低負(fù)荷，則沒有必要對鍋爐進行改造，因此時的噴水量較小。若主要承擔(dān)滿負(fù)荷，則在無法改變高壓缸排汽溫度和爐膛沾污的情況下，從再熱器的汽溫特性來看，割或堵去部分屏式再熱器受熱面是一種比較簡便可行的辦法，富通新能源不但生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，而且還大量生產(chǎn)銷售木屑顆粒機壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。