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1、目录目录 摘要 前言 锅炉启动过程中注意到的关键细节 流化床锅炉正常停炉与事故处理 锅炉屏式受热面的变形、热偏差与防护 等离子无油点火技术在流化床锅炉的应用前景 结束语第1页/共119页对多数的CFB火电机组来说，似乎已经彻底解决了运行调整的基本技术难题，但笔者认为，锅炉的点火启动、停炉操作、事故处理、屏式受热面的变形保护和节油措施的掌握需要相当细致的过程控制，并非一般意义上的简单作为。本文将一些有关的关键技术内容加以分析探讨，介绍一些实用的运行经验和工程实践概念，以期对提高CFB机组的安全经济性有所贡献，具体的技术环节可供专业人士参考，共分启动、停炉、屏式受热面防护和无油点火/微油点火技术运
2、用前景四个部分予以阐述。摘要摘要第2页/共119页循环流化床锅炉CFB技术在设备制造、工程设计和运行调整等几方面都存在着一些工艺问题，需要加以研究分析。解决这些问题的途径有多方面内容需要探讨，而运行操作尤其是启停过程最直接影响用户利益，是我们首先要深刻掌握的技术概念。运行方面的调整和维护正确与否，对锅炉设备的寿命、机组运行性能有着不可分割的关联，事关电厂的企业收益和安全可靠性。关键词：CFB 停炉操作 点火启动 屏式过热器 屏式再热器前言前言第3页/共119页一 点火启动要点锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节1.料层试验 通过料层与空板阻力试验，可以全面地了解CF
3、B基本的布风均匀性、料层阻力、空板通风阻力和热态模拟等情况，对于预见性地判断未来热态的调整行为有着非常重要的意义。启动调试的冷态试验中，应当完成：点火风、主流化风和主流化风+点火风这样三种风量组合下的料层试验与前两种状态下的空板阻力特性试验。一般情况下，对应各料层厚度的冷态最低临界流化风量出现时，会在逐步加风升压过程中突然发生风室风压0.150.35kPa的下降值凹陷情况，此点极为重要。为此，建议在一次风机或增压风机作为流化风源料层试验时，在该拐点出现以前的加风幅度应当尽可能小，以便找准关系。第4页/共119页一 点火启动要点锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节2.
4、点火启动用风量 点火启动过程中，以冷态试验下所获得的点火料层对应的冷态最低临界流化风量Qmin.1f为基准值，确定点火时床下流化风量Qz.1f应等于1.11.7倍的 Qmin.1f风量，其中包括了1520的播煤风、密封风、膨胀节冷却风和输煤风等辅助用风风量。对于“T”或者“L”类型大孔径风帽取上限，防止漏灰或流化不均匀；对于钟罩式或者蘑菇头类型小孔径风帽取下限，节省点火用油。二次风的风量Qdh.2f应为0.200.60倍的Qz.1f风量。具体数量以保证基本推力（即母管风压要比最低二次风口附近床压高出0.122.0kPa）为好、防止瓦斯返窜，二次风形成扰动即可。第5页/共119页一 点火启动要点
5、锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节3.点火筒配风方式 针对目前国产循环流化床锅炉点火筒特点，点火配风时主流化风挡板开度根据关闭时的漏风程度应为015；而点火油枪中心风和夹层冷却风构成的点火风量比例应该为总流化风量的7590。具体的比例以风道走势和截面积分配为准，同时兼顾点火筒及分室各段温度，避免出现“窝火”烧损情况。第6页/共119页一 点火启动要点锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节4.投煤操作 在床温达到420650时（按煤种判断），宜采取点动脉冲式试投煤引火方式。试投煤时，单台给煤机出力选择10的给煤量。每次投煤45200秒钟，间
6、隔15分钟。以氧量和床温上升情况以及就地观察火星状态来确认着火可靠后，经两三次后方可连续给煤。第7页/共119页一 点火启动要点锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节5.油枪撤出时机 在安全的前提下可适当提前撤油枪的时机，多数情况下650780床温为第一支床下点火油枪撤出的时机，820前可撤出全部点火油枪，以防温升过快结焦和爆燃，形成燃油向纯燃煤的良好温升过渡关系，但必须兼顾返料温度。第8页/共119页一 点火启动要点锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节6.投煤后风量控制 投煤后逐渐加大混合风量及主流化风量。对于没有点火增压风机的哈锅、济锅
7、等炉型，可以直接加大混合风量而无需减小点火风量；而对于设计有点火增压风机的东锅等炉型，在停运点火增压风机前，力求在撤油枪以后的710分钟内逐渐关闭点火风并增加主流化风，维持稳定床压和风室压力，在混合风完全加入后及时停止点火增压风机运行。第9页/共119页一 点火启动要点锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节7.邻炉加热系统的使用 为了省油点火、耐火材料预热和舒展炉本体初期膨胀，建议在正式投油以前512小时内适度投入邻炉炉底加热，使得投油枪以前的汽包压力达到24 kgf/cm2（0.20.4MPa），炉子热量蓄积后点火用油将大大减少。第10页/共119页一 点火启动要点
8、锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节8.给煤量的标定 做好启动前给煤机落煤量的标定，精确掌握针对具体设计状况下的给煤量。第11页/共119页二 床料粒度的控制锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节1.细灰 不赞成先期对返料器补加细灰。除非所补加的细灰确实为前一段运行中所积累的J阀存灰，而且为矸石类粗大颗粒为主要份额的燃料。自然形成的细灰更易适应返料器特性，而且在低温阶段向高温燃烧的升温过程，短路烟气可使分离器筒体预热充分，膨胀更为顺畅。第12页/共119页二 床料粒度的控制锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节2.
9、颗粒度的微调 对不易积累颗粒的洗中煤，粉状固体燃料或者其他泥煤燃料，如细料量过大。则可通过返料器放灰来实现颗粒度微调。第13页/共119页二 床料粒度的控制锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节3.床料补加的时机 为了维持主流化床颗粒和床层厚度，在料层厚度缺失、床压下降的情况下，需要通过补料系统及时补加床料。第14页/共119页二 床料粒度的控制锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节4.粗大颗粒床料的处理 对于粗大颗粒过多、细料缺乏的CFB锅炉，一般情况下可延长低负荷存料时间。必要时可以通过排放底渣来实现颗粒成分转化，控制床料增长速度，也可以
10、直接补入细料，避免高温结焦倾向、缩短细料蓄积时间。第15页/共119页三 汽温的调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节汽温的调节 再热器系统尽量使用烟气挡板，三通短路受热面等手段调温，减少减温水量，以保持热力系统效率，启动中投减温水的时机对汽温控制是很重要的。建议对汽温540要求的炉子，在420450时可开启各段减温水调整门前、后手动分门和总门，根据漏量偏差所造成的各段汽温偏差，即使调整两侧减温水量，使两侧汽温均匀性良好，以后即可跟踪好汽温，直至合格为止。而对于450额定温度的炉子，以360370试投减温为好。第16页/共119页四 返料器J阀配风调节锅炉启动过程
11、中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节1.风量调节的一般概念 从一般的传统概念上来讲，希望分离器下方料腿所正对的返料器松动风风量（或风速）应该比靠近返料斜腿的流化风风量（或风速）小一些。这一说法在很多场合下都是对的，也被实践所证实。但我们确实在调试中多次发现，有时候前后风量分配关系并不是一成不变的。对于特定的锅炉、返料器结构、负荷、风源分配和飞灰特性来说，有时候两者一样多、或者相反的关系反而更有利于建立良好的循环，实现在启动过程中较快速的循环温度稳定，避免循环不畅所形成的栓塞脉动作用。因此，按照我们的经验，希望大家充分重视这一配风关系的调整。第17页/共119页四 返料器J阀配风
12、调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节2.导向疏松风的应用 一般不推荐使用料腿上的导向疏松风，但可以适当使用返料器J阀前后的水平导向风，其原因在于不愿意在料腿附近形成非常有利于绝热环境下的快速管内燃烧。这样做可以产生返料体系的内部低温结焦或气体膨胀阻力，这样的现象在类似的CFB锅炉调试中已多次遇到，其证据就是可以在料腿和旋风分离器锥体等部位停炉后看到不少熔岩状疏松挂焦痕迹，运行中甚至发生返料装置堵焦停炉和小的爆燃振动这样的故障，尤其在高床温运行方式下。第18页/共119页五 风室漏灰的处理锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节1.主风室漏
13、灰 主流化床风帽漏灰或者四周密封膨胀漏灰后的一个显著特点就是风室温度的持续升高，并且伴随着风压的波动。当风室温度高到一定程度时，需及时排除风室存灰。严重时必须停炉灭火，彻底加以清除。按其他循环流化床经验，暂定为480550停炉灭火。在此温度下，一般堆灰量已占到风室体积的很大份额，必须停炉清灰。主流化风室清灰时需非常小心，缓慢开启底部放灰管并同时加大一些风量，保持起码的流化风压水平，必要时也可以适当降低负荷和控制料层厚度。第19页/共119页五 风室漏灰的处理锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节2.J型阀漏灰 返料器J阀风室漏灰时，小风室压力显著下降并摆动，且伴随着罗
14、茨风机电流升高现象；这一状况往往与入口滤网堵塞情况相近。但一旦排除滤网堵塞或电机原因，多数情况需要及时进行小风室放灰工作，此放灰过程每次不宜超过35分钟，应少量多次直至消除为止。第20页/共119页六 二次风的调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节1.二次风调节原则 点火操作过程中，可以暂时考虑上下二次风基本处于同一开度或者上大下小方式的操作，这主要是因为对床温初期升温过程中尽量不产生降温影响；而在投煤点火成功以后，必须保持上大下小的原则，这主要是因为二次风所对应的炉内料层压力不同，其差异可达5kPa以上，即所谓“背压”不同产生不同的二次风喷口注入阻力不同的风量平
15、衡要求。二次风的调整应当兼顾播煤风、输煤风、密封风等辅助性用风，那些直接进入炉膛部分的风量实际上已经起到了二次风的作用。第21页/共119页六 二次风的调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节2.作用 相同条件下，适当提高二次风率，尽量提高使用下层二次风比例。这样做确实可以带来很多好处：形成良好的颗粒水平流化湍动，加强燃料扩散；加强氧量、灼热灰粒子与燃料固体颗粒的传质传热，提高燃烧室炉渣的燃烬效率；减少一次风用量，减轻风帽磨损程度；使得上层的二次风相对减少，减弱了悬浮段水冷壁直接冲刷磨损；试验分析证明，一般情况下确实可以降低飞灰可燃物含量；改善了循环返料条件，飞灰复
16、燃效率提高，炉温相对均匀。第22页/共119页七 一次风的调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节一次风调节原则 在同样的料层厚度和运行条件下，尽可能降低一次风率将可以显著增加CFB锅炉燃烧调整裕度，减轻风帽磨损，实现良好的分级送风，提高石灰石脱硫剂的脱硫效果。多数情况下，一次风率起码可以降低到45以下。但过低的一次风率有可能恶化垂直流化状态，降低燃料适应性和劣质煤消化能力。一次风量产生的硫化影响也可以间接地从床温上反映出来，假如我们的下部料层温度测点确实位于布风板耐火浇注料表面以上450mm520mm高度，那么我们就可以通过比较床压判断那些床温显著偏低的部位流化不
17、良，需要适度提高一次风风量，至少保证床温偏差不超过8090，才可以获得整床的均匀流化。第23页/共119页八 料层厚度的调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节1.料层厚度调整的一般原则 同等条件下，布风板越大则所需要的启动和运行床料厚度则相对越厚，使得流化层均匀性增强。多数情况下，50MW以下等级的CFB锅炉最理想的点火与正常运行料层厚度分别为350450mm和550700mm；而50MW以上等级的CFB锅炉最理想的点火与正常运行料层厚度则分别为550650mm和7001100mm。第24页/共119页八 料层厚度的调节锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程
18、中应注意到的关键细节2.料层厚度的调节 在上述允许范围内，料层厚度越厚，则流化均匀性越好、飞灰和大渣含碳量越低、蓄热力越强、粗大颗粒越多、床温相对越高，但是风机电耗稍高、燃烧室上部耐火边沿环形区域磨损相对高一些、且容易发生流化失稳状态；反之则相反规律，需辩证应对。一般来说，对于绝对床面积小于60m2的锅炉来说，每增加一平方米的布风板面积应同时增加711mm的料层厚度，方可帮助CFB在较好的颗粒宽筛分特性下，具有均匀的良好完全流化而不产生分层、沟流或局部死料问题。第25页/共119页九 播煤风（输煤粉）等辅助风的合理运用锅炉启动过程中应注意到的关键细节锅炉启动过程中应注意到的关键细节辅助风的合理
19、运用 实践证明，只要播煤风（输煤粉）风压超过7.0kPa就可以满足目前绝大多数的循环流化床播煤、料层封堵、搅拌、扩散、管口冷却、正压密封等一系列基本功能要求。一般我们偏好选择一次风机出口压力冷风作为播煤风、密封风等一般辅助分风源。其好处是密度高、风压高以后加强了基本作用，管子尺寸相对可以小一些，而且有助于促进料层温度均匀。技术之关键在于采用合理的管径、布置和喷嘴工艺设计，切入角度适当、性状良好是成功的要素。冷态试验过程中要适当打开这部分辅助风挡板，建立良好的动态模拟过程，形成理想的运行自适应风平衡条件。第26页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉
20、与事故处理停炉过程控制（1）循环流化床锅炉的停炉操作具有不同于煤粉锅炉的基本要点，在停炉操作时要充分注意炉内大量的灼热物料的流态化燃烧根本所在。循环过程的细物料热惰性也决定了主床料降温过程与循环过程之间所存在的热延迟过程，如果风机的停运没有照顾到这一重大区别的话，会带来许多的麻烦甚至是事故。再者，应为细物料在返料器和料腿内沉积以后的死灰复燃的可能，即使是主燃烧室布风板上面的粗大料层，在床温较高的情况下贸然停炉也有相应的许多问题。第27页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（2）除此以外，由于CFB锅炉有着非常多的耐火浇注料内
21、衬，而耐火浇注料曾与金属构件、非金属膨胀节、受热面管束之间存在着明显的膨胀和传热性能差异，就要求我们在停炉和启动操作过程中十分地留意这方面的因素。很多情况下，停炉操作和启动工况一样也决定了锅炉的寿命影响，有太多的工程实力可以证明鲁莽的启停操作对锅炉安全经济型和设备寿命有很大的恶劣影响，早期采用床上点火的低流速循环流化床的最短正常使用服役期仅有十年左右，就是说有三分之二的寿命由于启停、运行操作、检修维护、检验和故障处理等不当的行为而丢失。第28页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（3）为此我们想给大家介绍一些停炉操作方面的内
22、容，供参考运用。停炉的前期，要有针对性地检查好各部位的炉本体和辅助系统是否存在有烧损变形、连接部位开裂、运动部件的卡涩、密封件的泄露、膨胀异常、流量等测量数据的不准确性等等一系列情况，假如停炉前没有做好这方面的全面检查，许多内容不可能采取静态诊断的方法定量地准确检查出来，无法对检修维护提供良好的治理依据。无法想象停炉后可以很清晰地描述出运行过程的动态行为，一般情况下除了电力调度或热力调度要求以外，大多是因为预先发现了某些问题而被迫停炉的，有时是十分经济的受热面泄漏、结焦等严重故障的强迫停炉。第29页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停
23、炉过程控制（4）正常停炉时要求对物料温度、风机停运方式、烟气氧量、燃料减缓方式等进行很好的控制。停炉时，首先要做的事是逐渐锅炉热负荷至最低稳燃负荷，而降温过程要很平缓。一般情况下，CFB机组可以达到的最低稳燃料层温度为770795，突破这个温度将会产生非常不稳定的燃烧工况，也对后部炉膛、烟道安全性不利，尤其是在煤油混烧工况的降温过程更应注意。第30页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（5）二次风的操作也要及时地根据负荷对应关系依次顺序操作。在50%以上的负荷下，我们要求上二次风开度显著地小于下二次风，以免产生二次风的下小上
24、大比例关系，保证良好的流化燃烧和循环返料过程。但是当负荷在继续降低的期间，要适度地放大上二次风量降低下二次风比例，以防止对料层温度的降温影响，减缓床温波动。第31页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（6）最低稳燃负荷一般CFB锅炉最大热负荷的28%35%，此时下二次风的最小比例和总二次风量的控制以物料不产生对下二次风口的翻料堵塞和床温保持良好为准。当然启动过程也需要反过来进行对应，但程序化操作没有停炉那么的复杂性，升温过程与降温过程分别较大。多数情境下，启动过程表盘床温比实际床内最高温度低大约60150；而停炉降温过程表盘
25、床温又比实际最高床温高大约4090，有了这样的数据对应关系概念，处理停炉问题就有了依据。第32页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（7）此后，等炉内最低负荷稳定后根据锅炉油枪配置情况或等离子点火装置配置状态采取辅助稳燃手段，减缓由于突然停止给煤后过于迅速的床温下降，必要时间辅助点火燃烧器投入“扶持”一段降温稳燃过程，将降温速度控制好，最好不超过30/min38/min，这样对炉本体会有很大好处。中断给煤后，最好按照23/min29/min的降温速率逐步降低床温，等到床温和炉内最高烟温降至399、且炉膛出口（一般布置在省煤器
26、附近）氧量不低于18%s时，就可以放心地完成正常停炉过程了。第33页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（8）停炉时先停止一次风机，接着停运二次风机，引风机的停运以能够保证维持炉膛负压-200-400Pa为准，只要可以实现这个目标就可以停运引风机，而是否需要关闭引风机的入口挡板也以此为据。最后我们要说的是，在一、二次风机停运后，高压流化返料风机最好维持30秒钟以上的持续运行，保持返料器内较少的存料和松动状况，建议为6090秒钟延时。第34页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与
27、事故处理停炉过程控制（9）无论是怎样的停炉方式，必须注意对锅炉汽水系统的保温保压，除非是受热面泄漏引起的紧急停炉。至少应当维持住最后降至最低稳燃负荷时的锅炉对应压力的80%以上，过快的减压、降温过程会对锅炉承压部件产生明显的损伤，是在蓄意“干坏事”，是耐火浇注料脱落、金属构件膨胀应力和受热面变形疲劳等的罪魁祸首。因此，在停炉时将汽包水位补至最高后应封闭所有引起泄压的疏水、排污、空气门、来汽来水管路等处所有截门，除了省煤器再循环门。正常停炉后，在8小时以内杜绝打开炉门自然冷却；12小时内禁止强制通风冷却；16小时以内避免快速放尽床料。第35页/共119页一 锅炉的正常停炉过程控制流化床锅炉正常停
28、炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理停炉过程控制（10）锅炉的热炉放水操作应在0.40.8MPa进行，放水时间越短越好，以达到快速烘干受热面内部的目的。放水时，炉内烟温不应低于150。水放尽以后自然干燥一段时间后，应在炉内烟温不低于120的情况下依次关闭各汽水外接阀门，封闭好受热面系统后使金属管束内部实现最小的氧含量，必要时可以充氮保护，维持200Pa以上的充氮压力。第36页/共119页二 锅炉的压火热备用操作流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理压火热备用操作（1）作为流化床的热备用手段，可以对50MW以下的循环流化床锅炉进行锅炉压火操作。我们郑重地告诉大家，对于100
29、MW级以上的大型CFB炉不提倡采用超过5小时以上的所谓节油型的压火热备用，这是因为热恢复启动所产生的快速热态升温对炉本体的损伤极大，得不偿失，尤其是应力集中问题很难很好地解决。第37页/共119页二 锅炉的压火热备用操作流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理压火热备用操作（2）所谓压火，就是在准备恢复性启动以前，将锅炉的通风量适当降低至较低的正常流化工况以后，停止给煤中断燃料，等床温有所降低以后，根据煤种特性及时停止所有风机压火。在压火时根据所使用煤质的优劣程度，控制好停风机时的床温为810870，过高的温度容易引起爆燃、结焦事故；过低的床温又容易出现点火失败和后期烟道瓦斯集
30、中类型的爆破事故。第38页/共119页二 锅炉的压火热备用操作流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理压火热备用操作（3）在热备用启动风机后，看床温的保持情况调整一次风量来决定风室风压，开始时是3.74.5kPa,依次阶段性台阶状控制为55.5kPa、66.8kPa、7.28.5kPa,床温恢复至550以上是可以酌情点动投煤甚至投入适量的引子煤，并随着升温过程加大煤量和风量。风压以后按照每次操作增加0.51.2kPa逐步加大风量，最后稳定的风压以最低流化试验的结果为准。第39页/共119页二 锅炉的压火热备用操作流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理压火热备用
31、操作（4）如果床温升高过快或过低，要及时调整一次风量以期适应820950的床温高限要求和正常床温。但升温率的最高限制以不超过12/min为好，如果超过这一限度非常容易产生爆燃和结焦，有时甚至很危险。正常的温升应控制在2/min8/min，这样做很安全且点火成功率较高，汽温的控制也容易做到。风机停止以后，及时打开瓦斯排放管阀门，排放瓦斯防止爆破事故。下次点火前，及时关闭瓦斯排放管。第40页/共119页二 锅炉的压火热备用操作流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理压火热备用操作（5）压火以后，每隔45小时左右，可以启动点火一次，防止床温自然冷却影响启动可靠性，但是在第二次启动前需
32、要引风机抽吸一段时间，约3060秒钟后等烟气氧量提高到一定数值时，再启动一次风机，防止瓦斯聚存。具体操作可以在调试或者试生产过程中试验。总之，不建议频繁试用压火操作，容易出现问题。第41页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理1.耐火浇注料的质量 由于大量的耐火浇注料存在于CFB炉内，而耐火浇注料的使用状态受到产品质量、施工工艺、烘炉操作、锅炉物料温度变化率、负荷调整幅度和速率、配风方式、锅炉设计特性等诸多方面的影响，因此问题的关键因素很难简单判断清楚。返料器、风水冷流化态冷渣器、外置床、主燃烧室布风板等部位都需要较好的流态化来维持连
33、续的运行，如果出现这些部位的耐火浇注料脱落，势必造成流化的破坏，促成停炉因素。第42页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理2.物料颗粒筛分情况（1）现代流化床锅炉的物料粒度平均尺寸多采用d50=1.82.7mm的粒径，颗粒的正态分布应尽可能遵循连续的变化原则，无论细颗粒或是粗颗粒的比例都不应很显著地比其他中间颗粒大出很多，否则最容易出现料层分层涌动、沟流和局部死料的情况，对床温均匀性破坏较大。第43页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理2.物料颗粒筛分情况（2）一般情况下
34、，其他因素不变的同等条件下，较为粗大的物料颗粒组成的料层趋于较高的运行床温，料层高温结焦倾向明显易于产生床层内的高温结焦故障，但在正常床温下易于出现流化不均和床温偏差，所对应的炉内上部燃烧份额减小；而较为细小的颗粒组成的料层趋于较低的运行床温，料层低温结焦倾向明显易于产生床层内的低温结焦和灭火故障，但在正常床温下又易于出现炉膛炉膛上部和分离器、返料器附近的内部结焦，所对应的炉内上部燃烧份额加大。第44页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理3.二次风的设计与配风 二次风的位置、速度、给风点的多寡、二次风的导向和穿透能力直接影响到了燃烧
35、稳定性和燃料燃尽度，甚至会对床温的持续性产生影响，二次风携带的颗粒流向和漩涡也是造成局部磨损的一个方面。在运行中，二次风的配风也是很值得研究的一个问题。我们建议在确保流化良好的前提下应尽可能增加一些二次风率，上下层比例关系也要尽可能符合具体的炉型特点。流化床料层的核心敏感区分布和床温转化点概念非常重要，需要很精致地运用到二次风的设计、调整、分配，运行不良问题有时与二次风很有关系。第45页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理4.膨胀节的情况 膨胀节烧损、变形、泄露情况已几乎出现在大多数CFB机组上，膨胀节的保护主要集中在内套筒加装、膨
36、胀节材质改良、设法局部冷却、膨胀量的补足、密封结构的调整、内部耐火浇注料的施工工艺和由非金属膨胀节更换为金属膨胀节几个方面，这一方面的问题一般都会直接导致停炉。第46页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理5.不负责任和不专业的运行调整和维护 流化床锅炉在我国运用的台数已突破3500多台，总装机容量超过58000MW。幅员辽阔的中国大地出现了几乎所有类型的CFB锅炉，燃用燃料遍及所有煤种和其他固体、气体甚至液体燃料，是世界上第一位的实践区域。从上世纪六十年代算起，我国已进行了长达近四十年的CFB实践，积累了大量的运行和检修实践、理论经
37、验，不少成果是国外所没有体会到的。但是在现实当中，往往正是因为忽视了运行检修人员的专业和职责素养，而频繁品尝人为事故的恶果，各用户均应注重经验调研、可信高效的技术改进、全面正确的运行检修培训和技术概念的准确性，加强职业操守。第47页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理6.布风板装置 布风板本身是流化床锅炉的核心；而风帽是构成布风板的基本元素。布风板布风均匀性、对灰渣的密封性和风帽设计加工质量的好坏直接决定了锅炉运行的可靠性、经济性和厂用电率。我们很遗憾地发现，不少流化床仍然在借用早期沸腾炉的不合理部分在设计和制造，甚至于那些已被认为
38、是最不合理的风帽结构尤其是所谓超定向风帽还在使用。我们对风帽的阻力、防漏渣、布风不均、数量取舍和结构优化已经做了不少的工作，衷心希望各用户谨慎采纳布风结构的规格形式，最好在工程前期予以优化设计和技术咨询。第48页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理7.返料系统的分离器、料腿和返料器问题 构成循环流化床锅炉的关键在于循环过程的组织，分离器是完成高效颗粒分离的关键，好的分离器出口颗粒最大尺寸不应超过7080um，分离器效率要非常高，最困扰分离器效率和运行可靠性的问题是中心筒的变形、脱落、开裂、短路漏风等问题和分离器结构设计的不合理性。料
39、腿部分的最大困扰在于耐火浇注料本身的表面粗糙和缺陷、返料腿给煤的局部高温和结焦、回料膨胀节的烧损与泄漏、回料口位置不当以及缺少调温和良好的密封手段等几个方面，这一点上我们已经有所实践并取得一定的技改成功范例，对有关炉型有很好的优化设计借鉴作用。第49页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理8.床温测点的设计 床温控制是直接影响运行可靠性的关键核心因素。遗憾的是我们看到的很多很多的CFB锅炉密相区的料层上中下几层床温测点的布置十分的不合理，容易造成运行误判断，事故和故障时有发生。对床温监视的概念理解需要非常清晰，要十分明确点温度转化、小
40、区域温度转化和燃烧份额控制温度三种床温的意义所在，炉型上要具体地量化处理。另一个普遍存在的情况就是除了东锅典型135MWCFB机组外，多数炉型床温测点似乎稀少，应补充设计数量。第50页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理9.热控测量系统 尽一切可能消除运行表计的不准确性，尤其是关键参数的正常合理判断。由于工程建设进度、安装检修力量的缺乏或其他因素，造成现在很多CFB机组建设热控方面发生的热控测点显示准确度不够的问题显得非常突出，个别机组竟然有25%以上的参数指示有误，影响到了操作人员的正确判断。此外，自动投入率相对明显比煤粉锅炉低很
41、多的问题也是制约CFB炉型社会信誉度的一个方面，而自动投入前各阀门的调节特性、测点的效验校核不到位、个别主要参数的标定误差、调试力量的匮乏、参建单位的循环流化床知识缺乏和用户的急切投产心态等都是造成这一困难的关键。第51页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理10.辅机和附属系统问题 事实上，往往锅炉主设备可以满足基本的性能要求，而辅助机械和附属系统的设备状况和基本规范不理想也是频繁影响运行安全经济性的一个非常重要的方面，尤其是冷渣器、外置床、各风机、输渣系统、点火燃烧器及其点火风道、回转式空气预热器、消防系统、吹灰系统、减温水系统、
42、给水系统、灰处理系统、空压机系统、布袋或电除尘器、支吊架系统、燃油系统、给煤系统、疏放水系统、输碎煤系统和膨胀系统等体系的设计缺陷、安装毛病、操作不当、电气装置、防冻防潮细节、DCS监控和检测体系的各种不完善性，不断给CFB用户造成麻烦，这样的故障案例几乎遍及所有的工程，极大地制约了CFB技术的发展。第52页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理11.煤质问题 煤质偏差于设计值所带来的CFB炉型影响是最为广泛的问题，变煤种的锅炉性能变化往往破坏了锅炉的稳定性，设计煤种的保证是最起码的锅炉身份要求。这就要求我们在工程筹建期间，就要真实可
43、靠地为锅炉制造厂提供设计煤质，确信自己的煤源可以长期地保证基本品质，使燃烧和汽温调节获得基本可靠性能。实际上，多数用户的设计煤质与运行煤样相距甚远，使得炉内燃烧份额分配和汽温变动规律频繁变化，有时会带来设备原始的硬伤，加上设备采购时又不能考虑更多的可技改空间，辅机和附属系统的备用容量和运行灵活性考虑也不足，难以适应变化很大的煤质情况。第53页/共119页三 影响CFB运行稳定性的问题流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理12.其他常规问题 包括CFB结焦、灭火、异常流化、四管爆破和爆燃等在内的其他运行故障问题在多篇的文章和讲义上都已叙述多次，本文不再赘言。如果读者有这方面的兴
44、趣，我们可以分别单独予以探讨，欢迎联系。第54页/共119页四 锅炉运行的事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理1.流化床锅炉事故处理原则 对于循环流化床锅炉的运行事故处理要做到非常的仔细、严谨。区别于煤粉和其他常规炉型，要求至少在以下三种情况 下务必做到风机的紧急停运，防止事故的继续扩大。锅炉严重缺水，汽包水位低于最低保护水位时；炉膛压力过高，高于炉膛压力保护最高值；炉膛压力过低，低于炉膛压力保护最低值。第55页/共119页四 锅炉运行的事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理2.流化床锅炉事故处理的原因分析 水位过低时，由于炉膛内部存在大量
45、密集的灼热物料，如不及时停运风机将会在非常高的传热系数下，对水冷壁、屏式过热器、屏式再热器、外置床或冷渣器内受热面、汽水冷式分离器直接产生烧损事故，爆管和变形在所难免。而炉膛负压异常地高或低时，意味着已经无法通过调节风机风门挡板来实现炉内压力的正常调节，风机的停运可以迅速缓解这一矛盾，尤其在发生爆燃或结焦状态时这一措施非常有效。第56页/共119页四 锅炉运行的事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理流化床锅炉正常停炉与事故处理3.流化床锅炉事故处理的禁忌 我们最害怕的是在锅炉四管发生爆破时或其他故障时的紧急停炉操作方面的内容，很多已运行多年的CFB机组不知是何原因，不管三七二十一就强制通风快速冷
46、却，甚至紧急排渣放空。殊不知这样做实在是对锅炉最严重的人为破坏，可以说是至锅炉寿命和可靠性于不顾，伤害受热面和耐火浇注料的完好性。第57页/共119页一 屏式受热面的变形成因屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受热面的变形、热偏差与防护1.屏式受热面变形的概述 对于大多数拥有屏式再热器的CFB用户都有体会，该受热面的变形都很明显，不少已达到非常严重的程度，跨度上变形已达按米来计算的程度。这主要是由于低负荷和启停工况下，没有很好地控制相对低的烟气温度，加上非自由屏的膨胀也不顺畅，再热器内部冷却流量缺乏，且受热面本身管屏间传热分配不均匀等多重原因所致。尤其对早期的一些炉型来说，屏式再热器受热面设计面
47、积偏大更加剧了问题的严重性。中科院取消屏式再热器的设计，为我们从根本上消除屏式再热器问题进行了有益的尝试。第58页/共119页一 屏式受热面的变形成因屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受热面的变形、热偏差与防护1.屏式受热面变形的概述 对于大多数拥有屏式再热器的CFB用户都有体会，该受热面的变形都很明显，不少已达到非常严重的程度，跨度上变形已达按米来计算的程度。这主要是由于低负荷和启停工况下，没有很好地控制相对低的烟气温度，加上非自由屏的膨胀也不顺畅，再热器内部冷却流量缺乏，且受热面本身管屏间传热分配不均匀等多重原因所致。尤其对早期的一些炉型来说，屏式再热器受热面设计面积偏大更加剧了问题的严重
48、性。中科院取消屏式再热器的设计，为我们从根本上消除屏式再热器问题进行了有益的尝试。第59页/共119页一 屏式受热面的变形成因屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受热面的变形、热偏差与防护2.屏式受热面变形原因（1）屏式过热器的内部介质冷却条件要比屏式再热器好很多，至少不会出现干烧的问题；而冷却条件极好的翼型水冷屏则基本上不发生严重变形，除非严重缺水时操作不当或水循环设计有误。问题是为什么在一些电厂我们还是能看到较为严重的屏式过热器变形问题呢？发生这方面的故障时基本上都有以下几种情况伴随，与屏式再热器的变形现象类似：第60页/共119页一 屏式受热面的变形成因屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受
49、热面的变形、热偏差与防护2.屏式受热面变形原因（2）a 屏式过热器出口温度显著超过设计值，各屏段温升值严重超过热力计算目标值；b 上下端膨胀不畅，出入口联箱附近密封盒限制性膨胀或对接部位焊接错误；c 屏间热偏差较大，管屏内外圈单管间面积差异明显；d 耐火浇注料脱落或敷设面积偏小；e 变形处凸起部分磨损痕迹清晰，整体呈扭曲状变形且无规则；f 物料颗粒偏于细小，有时甚至可以观测到有很强烈的炉内悬浮段强烈燃烧，呈现炉内烟温上高下低的状况；g 穿墙管部位也存在着向外硬抻所形成水平或上移造成的外管束扭转变形；第61页/共119页一 屏式受热面的变形成因屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受热面的变形、热偏
50、差与防护2.屏式受热面变形后的处置 f 变形部位管屏存在显著的横向瞬态疲劳皱褶，纹路区别于多次的热弹性细微横纹的浅痕迹，呈现较深的宽凹凸平缓过渡状态，有极个别的局部细碎纹路；g 变形后的管屏几乎无法修整和平缓处理，即便处理好以后，如不做特别的技术改进，其二次的变形依然如故甚至更严重。第62页/共119页二 热偏差屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受热面的变形、热偏差与防护屏式受热面的热偏差 造成热偏差的主要原因是受热面本身的设计问题，与烟气温度偏差的关系很有限。其中最主要的问题是1这部分屏式受热面往往内外管圈面积间偏差很大，2屏的管间流通阻力偏差大且无任何缩孔补偿流量对热负荷的平衡，3耐火浇注