摘要 ：關鍵詞 過量空氣係數 回料器 熱效率

1  前言

    南川東勝火電廠目前投運的75t／h鍋爐為中壓參數的CFB鍋爐 。該爐是東方鍋爐集團(股份)有限公司在總結了國內外CFB鍋爐產品經驗的基礎上生產的帶有中溫分離回料係統的CFB鍋爐 ，鍋爐於1998年5月31日通過72小時試運行 ，並開始商業運行 。本文為該爐的燃燒調整試驗後的經驗總結 。

    2  鍋爐設計性能及結構簡介

    2．1  鍋爐規範

    鍋爐型號  DG75／3．82—8型

    設計燃料  南川半溪無煙煤

    額定蒸汽流量  75t／h

    額定蒸汽壓力  3．82MPa

    額定蒸汽溫度450℃

    給水溫度150℃

    一次風溫  210℃

    二次風溫  192℃

    排煙溫度  141．13℃

    鍋爐熱效率  87．62％

    脫硫效率80％

    鍋爐保證效率85％

    2．2  設計燃料和石灰石特性

  2．3  鍋爐布置特點

  鍋爐為平衡通風 ，露天塔式布置 ，中溫旋風分離器 ，全鋼結構爐架 ，自然循環汽包爐 ；燃料和石灰石由鍋爐前牆送入爐膛 ；一 、二次風分別通過各自的空氣預熱器預熱 。

  2．4燃燒係統特點

  燃燒係統由爐膛 、中溫分離器以及”J”閥回料器等組成 。送風方式為分級送風 ，一次風的一部分作為播煤風 ；回料器由羅茨風機供風 。鍋爐采用木炭在爐膛布風板床麵上點火 ，同時配備了床上油槍點火係統 。燃料經爐前的風力播煤機送入爐膛 。經中溫分離器分離下的細灰通過“廠閥回料器送回爐膛再燃燒 。爐渣通過爐膛底部排渣管定期排放 。鍋爐係統布置示意圖見圖1 。

    3  冷態試驗

    為了全麵了解鍋爐的情況 ，除進行常規的檢查以及一 、二次風量和給煤 、石灰石量等的標定處 ，還進行了其它一些冷態試驗 。

    3．1  鍋爐布風板布風均勻性試驗

    在測量了布風板阻力特性後 ，爐膛布風板上均勻地鋪上400mm和500mm兩種厚度的料層 ，為了更接近運行的實際情況 ，取堆積比重約有1．03t／m3的鄰爐爐渣作為物料 。物料加入後啟動一次風機 ，風量由小到大 ，直至物料呈流化狀態 ，同時觀察爐內各處物料的流化情況 ，最後突然停風觀察床麵形態 。

    鍋爐原設計采用“7”字形定向風帽 ，由於風帽出口直徑及風帽布置節距等問題 ，床麵物料分布均勻性較差 。將定向風帽改為“蘑菇”形風帽後 ，床麵物料分布均勻性較改前大大改善 。布風板空板阻力和料層阻力特性見圖2和圖3 。

  3．2  回料器調整

  回料器是循環流化床鍋爐的一個重要部件 ，回料器的工作狀態直接影響鍋爐的運行 。因此 ，在鍋爐未投運前 ，應先進行回料器的運行觀察 。在回料器內還安裝了若幹溫度和壓力測點 ，以便監視鍋爐熱態時回料器的運行狀態 。總結以前回料器的運行經驗 ，在回料器布風板上增設了排渣管 ，以便及時排出回料器內的雜物或焦塊 。

    3．3  給煤 、給石灰石量標定

    為了便於全麵掌握鍋爐運行時的狀態以及脫硫計算 ，進行了給煤 、給石灰石量標定 。

    4  啟動運行

    4．1  流化狀態觀察

    每次冷爐啟動前 ，為了解物料的流化狀態 ，在爐膛布風板上先均勻地鋪上約330mm厚的爐渣 。啟動風機使物料呈臨界流狀態 ，觀察床麵物料流化均勻性 ，為正式點火作準備 。

    4．2  烘爐

    為滿足鍋爐冷態啟動的升溫要求 ，鍋爐點火前先在爐膛內加木材燃燒烘爐 。根據不同情況 ，烘爐時間一般為4～6小時 。

    4．3  點火

    鍋爐達到溫升要求後投入木炭升溫 ，然後投煤運行一段時間後 ，再投入回料器使鍋爐達到穩定運行 。

    5鍋爐運行控製

    5．1  風量控製

    鍋爐實際運行中 ，一次風所占比例約為50％ ；二次風占比例約為30％ ；播煤風占比例約為18％ ，其餘為回料風 。

    5．2  床壓控製

    在鍋爐運行過程中表明 ，較高的風室風壓 ，鍋爐運行也較穩定 。因此 ，在實際運行中 ，盡可能地提高風室風壓 ，也就是增加爐內物料的保有量 。一般風室風壓維持在10000Pa——l1000Pa 。

    5．3  床溫控製

    因在鍋爐設計時考慮投入石灰石進行脫硫 。而最佳脫硫溫度為870℃左右 ，因此脫硫時床溫控製在900℃以下 。

    5．4  回料量控製

    實際運行中 ，要想維持床溫 ，回料器必須排放部分回料灰。目前電廠將排放回料灰作為調控鍋爐運行的一個手段 。

    5．5  石灰石利用率

    電廠目前用於脫硫的石灰石粒度較粗 ，粒度篩分分布圖見圖4 。從圖中可以看出 ，2mm以上粒徑的約占35％ ，1．5mm以上約占50％ 。此粒度分布的石灰石直接從采石場進料，若電廠將石灰石重新破碎達到設計要求 ，成本將增加一倍多 。目前石灰石利用率為60％左右 ，大量被煆燒後的石灰石從爐底排出 。

    6  燃燒調整

    6．1  過量空氣係數調整

    由於分離器工作溫度與設計溫度有一些偏差 ，實際溫度高於設計溫度 。若上二次風量過大會提高爐膛上部溫度 ，也使分離器工作溫度提高 。因此 ，在調整過量空氣係數前的實際運行中 ，為了控製分離器的工作溫度 ，盡量減少風量 ，特別是二次風量 。尾部煙氣中的過量空氣係數也因此而偏低 。為解決這一問題 ，除增加部分高溫省煤器受熱麵外 ，適當提高下二次風量 ，並降低上二次風量 。調整前實測的煙氣中含氧量僅為2～3％ ，甚至更低 。調整後煙氣中含氧量控製在4～5％左右 。經過過量空氣係數的調整，鍋爐的機械不完全燃燒熱損失和化學不完全燃燒熱損失大為降低 。

    通過調整表明 ，在保持同樣的過量空氣係數的條件下 ，投上二次風對燃燼是有利的 。

    通過燃燒調整 ，在額定負荷下 ，鍋爐熱效率可達87％以上 。

    6．2  鍋爐低負荷試驗

    考慮到電廠夜間可能出現的壓負荷運行情況 ，對鍋爐不投油低負荷穩燃進行了試驗 。試驗結果表明 ，在停投一台給煤機的情況下 ，鍋爐能夠在50％額定負荷以下穩定運行 ，蒸汽參數滿足設計值 。

    6．3  鍋爐超負荷試驗

    鍋爐在110％額定負荷能正常穩定的運行 ，電廠最高超負荷運行負荷達85t/h左右 。

    6．4爐內脫硫試驗

    鍋爐燃用的煤種是含硫量較高的無煙煤 ，煤中硫的應用基含量高達3．8％ 。為達到煙氣排放標準 ，必須進行煙氣脫硫 ，該爐采用的脫硫方法為加石灰石在燃燒過程中脫硫 。電廠實際采用的石灰石的CaCO3含量與設計值相近 ，石灰石粒度因成本問題較設計值偏粗 。因此 ，脫硫試驗的Ca／S摩爾比較大 。當Ca／S約為4時 ，脫硫效率可達到80 ～90％ 。

    除了Ca／S摩爾比 ，爐膛溫度和風量是影響脫硫效率的主要因素 。當爐膛床溫超過95℃時 ，脫硫效率明顯下降 。若過量空氣係數太低 ，試驗中α約為1．1時 ，脫硫效率也明顯受到影響 。

    7  存在的問題及分析

    7．1  回料器放灰

    目前鍋爐運行過程中 ，必須通過回料器排放部分分離灰 ，否則床溫無法維持 。由於影響爐膛密相區熱平衡的因素較多，除設計因素外 ，有些因素是實際運行過程中產生的 ，如燃料種類和燃料粒度變化等 。

    7．2  排煙溫度

    現在鍋爐在額定負荷下運行時 ，排煙溫度高於設計的141．13℃ 。從對流受熱麵各處煙溫分布看 ，在旋風分離器入口處煙溫就偏高 。因此 ，排煙溫度偏高實際上是分離器前對流受熱麵傳熱計算不準確造成 。

    7．3  磨損

    鍋爐布風板上的風帽最初采用的是“7”字形定向風帽 ，產生過較嚴重的磨損問題 。這個問題主要是風帽出口直徑及風帽節距布置不合理引起的 。若仍采用定向風帽 ，必須更改風帽出口直徑和風帽節距 。鑒於布風板開孔節距已定 ，將風帽改為“蘑菇”形風帽可不必更換布風板 。風帽更改後 ，風帽磨損問題基本解決 。

    8結論與建議

    8．1  鍋爐蒸汽參數

    鍋爐在50～110％額定負荷範圍內 ，蒸汽溫度能達到設計值 ，蒸汽壓力由於汽機原因一般維持在3．5～3．7MPa 。

    8．2  鍋爐熱效率

    在試驗其間 ，鍋爐在各種負荷下測得的熱效率在85％以上 ，最高達88％左右 。達到保證的85％的鍋爐熱效率 。

    8．3  排煙溫度

就排煙溫度偏高問題 ，建議再增加部分低溫省煤器受熱麵來降低排煙溫度 。

龔留升(東方鍋爐集團公司 643001)