摘要：为了适应环保的需要，目前在锅炉的设计上进行了技术性的改革和突破，改进后锅炉燃烧更加充分，可以更有效的减少了有害气体的排放。CFB锅炉的设计生产应用了许多的新技术，但是运行中也存在一定的问题，需要进行改进。
关键词：CFB锅炉；运行；存在的问题；解决措施
随着锅炉设计水平的不断提高，锅炉的各项指标取得了很大的突破。随着第三代超低排放循环流化床锅炉技术的应用，实现了锅炉高负荷、低床温、低氧量、氮氧化物低排放等，在锅炉燃烧调整过程中，合理的一次风和二次风的配比，不仅可以保证炉内床料的正常流化燃烧，而且合理的配风可以有效降低氮氧化物的生成。最终实现锅炉的超低排放。
在锅炉的燃烧过程中，由于燃烧的不充分，还会有一些颗粒较大的物质无法进行充分的燃烧，需要通过返料装置再次进入到锅炉内的燃烧室内进行燃烧，这种燃烧方式可以保证燃料的充分燃烧，煤的燃尽率得到了提高。此外，锅炉在燃烧过程中产生的飞灰，可以通过除尘装置进行吸收，减少了粉尘的外排，有利于保护环境。
1 .CFB锅炉存在的优势
CFB锅炉主要设计为三大部分，分别是自然循环、单炉膛以及单汽包。在锅炉的结构设计中，技术难点集中在了自然循环部位，即返料系统，它是整个锅炉结构中的重点。一般情况下，利用旋风分离器和返料器，未燃尽的循环灰通过旋风分离器回收至返料器，返料器布置有舌形挡板和返料风帽，循环灰通过返料风回流到燃烧室，提高煤的燃尽度，降低锅炉床温。在CFB锅炉的设计中，炉膛内水冷壁管采用了大规格的无缝管，保证了锅炉的后墙与炉膛内可以进行充分的热交换，过热器的安装是垂直的，炉底内设计了布风板，使用上空塔流设计器，以及加装回流式风帽后，大颗粒的燃料在受到流化的作用后，再次进行燃烧。
在CFB锅炉的设计中，采用滚筒式冷渣机，该冷渣机冷却水采用脱盐水，换热后的脱盐水用于锅炉补水，最大限度减少排渣热损失，提高了锅炉效率。
2 .CFB锅炉运行中存在的问题
2.1返料系统的问题
CFB锅炉中的旋风分离器的故障原因是由于在回料过程中，由于过程的不连续，会出现分离器的压力产生波动，特别是在入口处。在这种情况下，由于压力的变化，锅炉的外部循环中的平衡状态就会无法保证，床温与床压的变化大，这种压力上的波动会使锅炉的旋风分离器发生故障，最终导致返料量不均衡，影响锅炉平稳运行。
2.2 锅炉内的浇注料过早脱离
CFB锅炉内的浇注料非常关键，影响着炉龄影响锅炉安全稳定运行，据不完全统计，CFB锅炉非计划停车事故中有进半数是由于浇注料异常脱落造成，尤其是炉内密相区浇注料，由于循环灰密度大，加上一、二风的扰动，物料在此处呈现快速流化床状态，浇注料磨损、脱落的几率远大于其它部位。
浇注料的脱落一般会发生在锅炉运行早期，特别是在锅炉的初次升温时，由于温度变化幅度大，在点火的初期，被修复后的浇注料可能与原有浇注料不能很好的结合，当温度发生变化时，浇注料就会发生脱落。
2.3 冷渣器的问题
锅炉的炉渣主要通过冷渣机回收和处理，锅炉运行时，如果未按照规程进行操作冷渣机，轻则落渣管堵塞、影响锅炉负荷，严重时冷渣机发生爆破事故，造成设备损坏或人身伤害。
2.4 二次风的问题
锅炉炉内密相区处于缺氧状态，二次风分配不合理，造成炉膛侧墙区域成为燃烧富氧区，炉膛中心区域成为缺氧区。而氮氧化物在富氧环境下容易产生，二氧化硫在缺氧环境下容易产生，富氧区域产生大量氮氧化物，缺氧区域产生大量二氧化硫，对低氮燃烧及其不利。
2.5 给煤系统的问题
在锅炉辅机设备中，给煤系统是保证锅炉平稳运行的关键，运行操作过程中，由于煤仓搭桥或异物堵塞给煤机进料阀，会造成锅炉给煤机断煤，由于给煤机密封风设计不合理，断煤时烟气反窜，严重时给煤机皮带烧损。
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2.6 锅炉启动中的膨胀
锅炉启动过程中由于温度变化的幅度大，金属材料受热胀冷缩的作用，局部会产生热应力，如果未按照规程进行操作，轻则受热面膨胀不均，严重时受热面应力集中，局部焊口拉裂，造成被迫停炉。
3 改进措施
3.1 返料系统问题的处理
首先必须控制旋风分离器入口风速在合理锅炉设计指标范围内，即入口风速在19.9-22m/s；其次保证旋风分离器中心筒完好的基础上，调整返料器器松动风与返料风风量配比，即减小松动风量，返料风量保持不变，将返料器压差控制在1150-1320Pa之间，密切关注返料器以及床料的温度变化，根据床温变化的趋势，调整返料风风量；保证锅炉平稳运行。
3.2 锅炉的浇注料问题的处理
对于锅炉内的浇注料选择要充分考虑到锅炉内温度场的变化情况，同由于各浇注料在性能上存在着很大的差异，对于温度的承受能力不一样，所以会影响到使用效果。
在选择浇注料时，要结合锅炉的情况，根据锅炉的状况，选择最合适的浇注料，在施工时，要严格按施工要求来进行，必要时采取一些特殊的技术手段。在锅炉运行要密切注意浇注料的变化情况。当发生过早的损坏后，要及时进行处理，防止扩大化，影响锅炉的正常使用。
在浇注料施工后，根据浇注料材料组合的不同，通常需要采用烘炉操作，使浇注料达到一定强度，从而保证锅炉平稳运行。
3.3 冷渣机启动前需检查冷却水阀门全开，冷却水畅通，水量充足，压力达到设计值；冷渣机的安全附件如安全阀、就地压力表、就地温度表按期校验，可靠好用；冷渣机断流保护、压力开关、温度开关在启动前必须试验合格。
3.4 针对二次风分配的问题，建议前后墙二次风设置两层，风量大小布置设计为上高下低、两侧小中间大的原则，减少炉膛内氧量分布不均。低氮燃烧有利温度区间为：857-872℃。床料在运行时要膨胀4-4.5倍，因此要合理布置二次风高度，二次风高度受以下因素影响：煤的挥发分越高，二次风风口高度越高；煤的水分越低，二次风风口高度越高；煤的发热量越高，二次风风口高度越高。
3.5 给煤系统的问题
给煤机落煤管在以前的设计中密封风和播煤风风量设计约为锅炉总风量的0.3%，后来经过不断的实践，发现给煤机风量设计太小，造成的给煤机皮带烧损等异常情况。解决方案是在落煤管至炉膛段设计增加一件类似空气泵的喷嘴，投入后落煤管内部形成负压区，能有效防止断煤造成的烟气返窜；落煤口为正压，播煤更加均匀。原有的播煤风需要彻底改造，改造后其风量占总风量的8%左右。
3.6 锅炉启动中膨胀问题的处理
锅炉在启动过程中，随着工质压力与温度的升高，会引起厚壁汽包的内外壁温度差、汽包上下壁温度差，以及汽包筒体与两端封头的
温度差，这些温差的存在，均会产生热应力。为了保证启动过程中上述温差不致过大，各受热面管子能均匀膨胀，受热面壁温不致过高，要求工质温度平均上升速度不应大于2℃/min。
4 结 语
CFB锅炉在使用中会遇到各类的问题，所以在锅炉设计时要结合使用情况优化设计方案。另外，要考虑在发生各种出现的问题时，便于修理，将设计与维护，修理等各个环节紧密结合，保证设计的最佳方案。此外，在燃料煤种使用上，要尽量使用校核煤种，保证锅炉各参数指标合格。锅炉的操作人员也要规范操作，密切关注锅炉的变化情况。
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论文作者:崔智
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/27
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