吳劍恒，連榮清，鄧國榮，李波揚，莊煌煌，陳志淵，江 鷺，何宏舟

(1.集美大學 福建省清潔燃燒與能源高效利用工程技術(shù)研究中心，福建 廈門 361021；2.福建省福能龍安熱電有限公司，福建 福鼎 355208；3.福建省石獅熱電有限責任公司，福建 石獅 362700)

0 引 言

福建天湖山無煙煤是福建無煙煤的典型代表，屬于非常難燃的Ⅱ類高變質(zhì)煤種，具有碳化程度極高(FCar≥55%)、揮發(fā)分極低(Vdaf≤3.5%)、入爐煤細粉含量大、煤質(zhì)脆且易爆裂等特征，燃燒化學反應(yīng)性能差，熱穩(wěn)定性差且熱傳導能力低，燃燒速度低，著火和燃盡困難。隨著國家和企業(yè)對節(jié)能降耗、污染物減排的日益重視，循環(huán)流化床(CFB)鍋爐已成為燃燒福建無煙煤的首選爐型，并向小容量(額定蒸發(fā)量不大于220 t/h)高參數(shù)(高溫超高壓及以上)發(fā)展。

為高效清潔燃燒福建無煙煤，何宏舟等[1-5]測量福建龍巖無煙煤的燃燒性質(zhì)、熱破碎特性和燃燒反應(yīng)動力學參數(shù)，分析燃燒福建無煙煤CFB鍋爐的飛灰及可燃物性質(zhì)，研究鍋爐運行特性參數(shù)對福建無煙煤潔凈燃燒的影響；吳劍恒[6-8]介紹了早期投產(chǎn)的燃燒福建無煙煤75 t/h中溫絕熱分離CFB鍋爐的設(shè)計特點、調(diào)整燃燒、優(yōu)化改進及效果；蘇建民[9-10]介紹燃燒福建無煙煤440 t/h和1 025 t/h高溫汽冷分離CFB鍋爐的運行實踐；張愛英等[11]介紹燃用福建無煙煤并摻燒低熱值煤矸石220 t/h高溫絕熱分離CFB鍋爐的優(yōu)化設(shè)計；趙龍飛等[12]提出燃燒福建Ⅱ類無煙煤20 t/h級CFB鍋爐結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計選取方法。吳劍恒[13]分析燃用福建無煙煤75 t/h CFB鍋爐飛灰可燃物含量較高的原因，采取優(yōu)化篩分破碎系統(tǒng)、增強二次風擾動穿透能力、提高旋風分離器分離效率等措施，除塵器飛灰可燃物含量從22.17%降低到15.03%；何宏舟等[14-16]開展CFB鍋爐爐內(nèi)添加石灰石脫硫試驗、低氮燃燒試驗并建立數(shù)學模型；吳劍恒等[17-20]在縮減布風板截面積、增設(shè)一層上二次風、提高二次風速度等設(shè)備改造基礎(chǔ)上，采用SNCR在爐膛中上部(標高16.2～21.0 m)噴氨脫氮，使75 t/h中溫分離CFB鍋爐滿足當?shù)卣甆Ox排放限值100 mg/m3要求。在電力產(chǎn)能過剩、環(huán)保壓力加重的形勢下，小容量CFB鍋爐向高溫高壓及以上參數(shù)發(fā)展。衢州東港熱電廠2011年建成1臺130 t/h高溫高壓CFB鍋爐，2013年建成國內(nèi)第1臺燃燒煙煤的150 t/h高溫超高壓CFB鍋爐，房若梅[21]介紹了其布置方式、技術(shù)特點及運行情況；石獅熱電公司2014年建成國內(nèi)第1臺燃燒福建無煙煤的145 t/h高溫超高壓CFB鍋爐，莊松田[22]通過回料器流化風調(diào)整、除塵器飛灰復用燃燒改造等措施解決其改燒神華煙煤后鍋爐出力不足問題；福能龍安熱電公司2017年建成投運2臺燃燒煙煤150 t/h高溫超高壓CFB鍋爐。然而，以上均是早期燃燒福建無煙煤CFB鍋爐設(shè)計特點、優(yōu)化調(diào)整、脫硫脫硝試驗與技術(shù)改造實踐，鮮見小容量高參數(shù)CFB鍋爐設(shè)計特點研究，特別是燃用福建無煙煤的小容量高參數(shù)CFB鍋爐的研究。為此，總結(jié)分析國內(nèi)第1臺燃用福建無煙煤的HX 145/13.7-Ⅱ1型高溫超高壓CFB鍋爐的設(shè)計特點和優(yōu)化改進對燃用福建無煙煤CFB鍋爐的設(shè)計、運行調(diào)整與優(yōu)化改進具有重要參考意義。

1 HX145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐

為福建無煙煤設(shè)計的HX 145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐采用半露天島式布置，由1個膜式水冷壁爐膛、2個汽冷式旋風分離器和1個由汽冷包墻包覆的尾部豎井組成；鍋爐整體呈左右對稱布置，支吊在鍋爐鋼架上，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 HX145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐示意Fig.1 Schematicdiagram of HX145/13.7-Ⅱ1 CFB boiler

HX145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐為自然循環(huán)鍋爐，汽水系統(tǒng)回路包括省煤器、鍋筒、水冷壁、包墻過熱器(包括旋風分離器進口煙道、汽冷式旋風分離器、尾部豎井煙道)、低溫過熱器、屏式過熱器、高溫過熱器及連接管道等。

設(shè)計煤種是福建天湖山無煙煤，校核煤種為福建龍巖無煙煤，煤的成分分析見表1，煤顆粒特性見表2，鍋爐主要設(shè)計參數(shù)見表3。

表1 煤的成分分析

表2 煤的顆粒特性分析

表3 鍋爐主要設(shè)計參數(shù)

2 HX145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐設(shè)計特點

2.1 汽冷式高溫旋風分離器

國內(nèi)外實踐表明，分離器的分離效率與其結(jié)構(gòu)參數(shù)、運行參數(shù)和粉塵物理性質(zhì)等因素密不可分[23-28]，其中分離器結(jié)構(gòu)參數(shù)對分離效率至關(guān)重要。

根據(jù)福建天湖山無煙煤特性，借鑒燃用福建無煙煤75 t/h中溫分離CFB鍋爐(分離器進口煙溫設(shè)計為566 ℃)[7-8]、440和1 025 t/h高溫汽冷分離CFB鍋爐[9-10]的成功經(jīng)驗，HX145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐采用2個內(nèi)徑3 908 mm、設(shè)計分離效率99.5%的汽冷式高溫旋風分離器(圖2)，并采取以下技術(shù)措施：① 合理的分離器切向進口煙速。根據(jù)分離器切向進口煙速不超過30 m/s的原則[26-27]，選取切向進口煙速為24.5 m/s、切向進口截面為5 390 mm×713.7 mm，在保證分離效率的同時，既可降低分離器阻力，又能避免進口煙速過高而使顆粒反彈加劇而造成二次夾帶。② 漸縮型分離器進口煙道形狀。這種結(jié)構(gòu)可使煙氣更平穩(wěn)進入旋風分離器，減少進口煙道形狀突變對連續(xù)流動煙氣流造成的擾動，從而提高分離效率。③ 合理的分離器中心筒直徑及插入深度比。結(jié)合實踐經(jīng)驗及分離器模型計算結(jié)果，選取中心筒直徑φ2 000 mm×10 mm、總長度為6 412 mm、插入深度為4 312 mm，計算中心筒插入深度比為0.8倍，可提高分離效率并降低分離器阻力。較高的分離效率不僅為確保主回路的循環(huán)灰量提供有利的技術(shù)保證，還可增大排渣份額、減小尾部飛灰量，有效將飛灰粒徑控制在適當范圍，降低尾部對流受熱面的磨損。

圖2 汽冷式高溫旋風分離器結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure diagram of steam cooled high-temperaturecyclone separator

根據(jù)經(jīng)驗公式ε∝ρd2u3.6/2g(g為重力加速度)，即CFB鍋爐受熱面磨損速率ε基本與物料濃度ρ成正比關(guān)系、與物料顆粒度d成2次方關(guān)系、與攜帶物料的煙氣速度u成3.6次方關(guān)系[23]，并與燃煤特性(硬度、可磨性等)密切相關(guān)。該鍋爐設(shè)計時通過合理設(shè)置各受熱面煙速(爐膛煙速小于5.0 m/s、過熱器處小于12.5 m/s、省煤器處小于8.4 m/s)、控制入爐原煤顆粒度等主動性防磨措施有效減小磨損速率，并采取以下被動性防磨措施：① 在爐膛下部錐段區(qū)域的四面水冷壁、爐膛至旋風分離器出口煙道四周及相應(yīng)的側(cè)墻局部區(qū)域、水冷壁高物料濃度回流區(qū)、開孔區(qū)和旋風分離器內(nèi)壁均敷設(shè)耐磨材料；② 在爐膛水冷壁四周沿爐膛高度以一定間距布置多道防磨梁，從結(jié)構(gòu)上破壞加劇磨損的內(nèi)循環(huán)下降貼壁流；③ 尾部豎井煙道內(nèi)高、低溫過熱器管束與省煤器管束采用順列布置方式，并在管組沿煙氣流向第1排管子迎風面、彎頭處均安裝防磨蓋板，且設(shè)有防止煙氣偏流的均流板；④ 在吹灰器有效范圍內(nèi)的尾部受熱面管子均加裝有防磨蓋板；⑤ 根據(jù)受熱面金屬壁溫計算結(jié)果，合理選擇材質(zhì)及規(guī)格，并留有足夠裕量。投運5年多，上述部分磨損正常，沒有發(fā)生受熱面爆管而造成的故障停爐。

2.2 高爐膛低煙速

爐膛設(shè)計是保證燃燒效率的關(guān)鍵。在保證滿足無煙煤高效清潔燃燒、污染物達標排放、爐膛內(nèi)固氣比合理的前提下，HX145/13.7-Ⅱ1型CFB鍋爐采用下濃上稀的流態(tài)化工藝。爐膛以標高12.25 m為界分為上、下兩部分，上部為8.96 m×4.64 m×27.95 m 的長方形，下部縱向剖面由于前、后墻水冷壁與水平面相交為80.2°而成為梯形，爐膛深度在標高5 m的水平布風板處為2.3 m。通過增加爐膛截面積(爐膛設(shè)計計算截面積為40.1 m2)，降低爐膛煙氣流速為4.7～4.8 m/s，增加爐膛內(nèi)物料循環(huán)量，延長可燃物在爐膛內(nèi)停留時間，提高爐膛下部區(qū)域的物料濃度和燃燒份額；采用設(shè)計效率99.5%的旋風分離器和較多床料保有量，高濃度物料在循環(huán)過程互相碰撞，磨碎可燃物的外殼，改善可燃物燃燒，并增加物料在循環(huán)回路的停留時間；采用較大(1 360 m3)爐膛容積、較高爐膛高度(布風板到爐膛頂部的標高差為35.2 m)、較低爐膛流化煙速(<5.0 m/s)，使可燃物一次通過爐膛內(nèi)的平均時間超過7 s，使小于臨界粒徑的細微顆粒在爐膛有足夠的燃盡時間，僅經(jīng)過爐膛一次即可燃盡[7-8]；采用較高的二次風噴嘴速度(70～90 m/s)，強化爐膛內(nèi)氣流擾動，使二次風與物料混合均勻，整個爐膛溫度較均勻；通過提高爐膛下部密相區(qū)耐磨澆筑料高度(14.7 m，比同容量燃用煙煤CFB高5～7 m)，保證較高的爐膛平均溫度(910～950 ℃)，提高燃燒反應(yīng)速度，有利于可燃物燃盡，控制飛灰可燃物含量在12%以內(nèi)，保證較高的燃燒效率。

為防止局部流化不良而導致爐床料層超溫結(jié)焦，采用成熟的水冷式布風板、水平進風可使等壓風室布風均勻；采用鐘罩式風帽，風帽小孔空氣具有較大的動能，保證布風均勻，流化質(zhì)量良好；底部排渣，放渣管采用水冷套管結(jié)構(gòu)，排渣通暢、膨脹性能好、使用壽命長，避免大顆粒在布風板上沉積；采用爐前4套氣力播煤裝置給煤，可使煤入爐均勻，煤與床料充分混合，保證煤迅速穩(wěn)定著火，可避免局部富煤區(qū)域在運行中遇氧爆燃而引起局部超溫、結(jié)焦現(xiàn)象出現(xiàn)；床溫測量采用床面上均布垂直方式，運行中通過監(jiān)視布風板上均勻布置的熱電偶和床壓測點，可對異常工況及早采取措施。

同時，每臺回料器采用4層充氣管，保證在回料器中無死區(qū)，避免因局部死區(qū)造成結(jié)渣；通過布置在立管上的取壓裝置嚴密監(jiān)測回料器中的料位，防止因爐膛中的煙氣反竄而造成結(jié)渣，較高(>10 m)的立管高度亦提高了自密封性。

2.3 爐膛上部和出口處布置受熱面

由水和蒸汽的性質(zhì)[29]可知，隨壓力升高，飽和溫度升高，飽和蒸汽總焓值略微升高，汽化潛熱降低，蒸發(fā)吸熱份額下降。

隨著鍋爐主蒸汽參數(shù)的提高，蒸發(fā)吸熱份額不斷降低，過熱吸熱份額逐步提升，需要布置更多的過熱器受熱面。為保證930～950 ℃爐床料層溫度并維持爐膛出口溫度在910～940 ℃，參考大型CFB鍋爐屏式過熱器設(shè)計經(jīng)驗[30]，在爐膛上部(標高24.7～40.2 m)靠前墻處布置4片膜式結(jié)構(gòu)的屏式過熱器作為中溫過熱器，蒸汽流程為：鍋筒→汽冷式旋風分離器→包墻過熱器→低溫過熱器→一級噴水減溫器→屏式過熱器→二級噴水減溫器→高溫過熱器，使鍋爐整體布置、高度與高壓鍋爐基本一致，鍋爐成本增加不大[21]。每片屏式過熱器由22根φ42 mm×7 mm、間距63.5 mm、材質(zhì)12Cr1MoVG/GB5310的管子組成，在屏式過熱器下部敷設(shè)耐磨材料。

屏式過熱器既接受爐膛內(nèi)的直接輻射熱，又吸收煙氣的對流熱，從而降低爐膛出口煙氣溫度，防止對流受熱面結(jié)渣或掛焦，保證了爐膛內(nèi)有較高的物料濃度和爐膛上部有足夠的熱容量，從而維持整個爐膛均衡高溫(910～950 ℃)，加快可燃物的著火、燃燒及燃盡，保持爐膛中上部較大的燃燒份額。屏式過熱器能在高溫下可靠工作，并減少煙氣擾動和旋轉(zhuǎn)，與尾部高溫對流過熱器(大部分管束材質(zhì)為12Cr1MoVG/GB5310，高溫段部分使用少量P91材料)、低溫對流過熱器(材質(zhì)為15CrMoVG/GB5310)相比，傳熱溫差大、傳熱強度高，可減少受熱面積，使鍋爐設(shè)計更緊湊；以輻射傳熱為主，與對流過熱器聯(lián)合使用，可改善過熱器的汽溫變化特性[30]。

汽冷式旋風分離器的進口煙道和分離器本體均由φ60 mm×6.5 mm的20G/GB5310膜式包墻過熱器圍成，一層25 mm(距管子外表面，下同)厚的耐磨澆筑料通過高密度銷釘結(jié)構(gòu)固定在分離器內(nèi)壁上，鍋爐啟動升溫、停爐降溫速度的限制遠小于鍋筒溫差的限制，煙氣冷卻從而避免分離器和回料器內(nèi)的結(jié)焦現(xiàn)象。

3 運行調(diào)整與優(yōu)化改進

3.1 運行優(yōu)化調(diào)整情況

1)優(yōu)化入爐煤粒徑

入爐煤顆粒特性對布風均勻性、爐膛燃燒份額、物料濃度分布有很大影響，不同粒徑煤粒燃盡時間、臨界流化速度和終端速度不同，一般CFB鍋爐選用的運行速度u為平均粒徑為dp的煤粒臨界流化速度umf的1.5～2.0倍[31]。根據(jù)式(1)和(2)計算粒徑4.5 mm顆粒的運行速度已超過粒徑0.8 mm顆粒的飛出速度(圖3)。

(1)

顆粒終端速度u1計算公式[31]為

(2)

圖3 顆粒粒徑與速度的關(guān)系Fig.3 Relationship between particle size and velocity

由表2可知，通過調(diào)大篩分機篩網(wǎng)尺寸、調(diào)小破碎機錘頭間隙，優(yōu)化入爐煤粒徑，0.9 mm以下細顆粒質(zhì)量分數(shù)從42.11%降至26.41%，粒徑大于5 mm顆粒質(zhì)量分數(shù)從26.03%降至19.31%，合理粒徑0.9～5.0 mm顆粒質(zhì)量分數(shù)從31.86%提高到54.28%，既保證了粗顆粒流化良好、不沉積，又避免了細小顆粒隨煙氣直接飛出而造成飛灰可燃物含量上升，還有利于顆粒的迅速加熱、著火和燃盡，除塵器飛灰可燃物含量從12%～15%降低到8%～10%。

2)調(diào)整二次風率

維持空氣過量系數(shù)λ≈1.25基本不變，通過調(diào)整一、二次風量來改變二次風率，試驗結(jié)果如圖4所示。可知隨著二次風率的增加，鍋爐蒸發(fā)量先基本維持不變，然后下降且降速趨快；隨著二次風率的增加，飛灰可燃物含量為開口向上的拋物線，先急劇下降且降低速度趨緩，二次風率為0.50左右存在最低值，大于0.55后飛灰可燃物含量呈上升趨勢。這表明存在最佳二次風率，使鍋爐負荷平穩(wěn)、燃燒效率高，本次試驗選擇0.45～0.50，最佳二次風率可能與煤炭燃燒特性、顆粒特性、灰分等因素相關(guān)。分析原因為減少一次風量，降低了爐膛下部密相區(qū)煙氣流速，一些較大顆粒無法帶到爐膛上中部，爐膛上部燃燒份額變小；加大二次風量，加劇了爐內(nèi)的混合和攪拌，延長物料在爐膛內(nèi)的停留時間，提高細顆粒的燃盡度，明顯降低飛灰可燃物含量，同時也增加爐膛下部密相區(qū)的燃燒份額，降低爐膛上部的物料濃度，影響鍋爐帶負荷能力，鍋爐蒸發(fā)量下降；二次風率超過0.60后，爐床物料溫度上升較快且爐膛上部溫度降低，不得不減少給煤量，鍋爐帶負荷能力進一步降低。

圖4 二次風率與鍋爐蒸發(fā)量、飛灰可燃物含量的關(guān)系Fig.4 Relationship between secondary air rate and boilerevaporation as well as fly ash combustible content

3.2 設(shè)備改進情況

取回料立管回料灰和布袋除塵器進口飛灰進行顆粒特性分析，結(jié)果如圖5、6所示。可知回料灰中<150 μm顆粒質(zhì)量分數(shù)僅為42.37%，布袋除塵器進口飛灰中≥150 μm顆粒質(zhì)量分數(shù)為42.42%，可見旋風分離器的分離效率偏低。

圖5 回料立管回料灰顆粒特性分析Fig.5 Particle characteristics analysis of return ash in return riser

圖6 布袋除塵器進口飛灰顆粒特性分析Fig.6 Characteristics analysis of fly ash particlesat the inlet of bag filter

將旋風分離器進口煙道靠中心側(cè)耐磨可塑料厚度由25 mm增加到115 mm，旋風分離器切向進口截面從5 390 mm×713.7 mm縮減為5 390 mm×624 mm，經(jīng)計算旋風分離器切向進口煙速從24.5 m/s提高到28.1 m/s，可提高分離效率。

同時，新增2臺75 t/h中溫分離CFB鍋爐靜電除塵器、本爐布袋除塵器至循環(huán)灰倉(原石灰石粉倉)的管道及閥門，將鄰爐、本爐除塵器的飛灰輸送到循環(huán)灰倉，利用現(xiàn)有閑置的爐內(nèi)添加石灰石設(shè)施將飛灰送入爐膛，實現(xiàn)飛灰再循環(huán)燃燒，如圖7所示。

圖7 飛灰再循環(huán)燃燒改造系統(tǒng)Fig.7 Schematic diagram of fly ash recycling combustion transformation system

改造后，回料灰中<150 μm顆粒質(zhì)量分數(shù)從42.37%增加到74.88%，布袋除塵器進口飛灰中≥150 μm顆粒質(zhì)量分數(shù)從42.42%下降到4.87%，提高了循環(huán)物料量、爐膛物料濃度和傳熱系數(shù)，飛灰可燃物含量從8%～10%降低到2%～3%，鍋爐熱效率提高約1%，提升了鍋爐帶負荷能力。

3.3 總體運行情況

1)運行安全可靠。該鍋爐從2014年10月底通過72 h+24 h試運行并投運，截至2019年12月底已累計運行39 211 h，年平均運行時間達到7 553 h(每年春節(jié)期間，熱用戶停產(chǎn)20～25 d進行檢修)，最長連續(xù)運行時間超過5 000 h，年平均可用率為95.8%，具體見表4。

表4 鍋爐運行情況統(tǒng)計

2)負荷調(diào)節(jié)性能好。該鍋爐2015—2019年年平均負荷為138.2 t/h、年平均負荷率為95.3%；最大連續(xù)蒸發(fā)量達172 t/h，最低負荷在55 t/h左右，能維持過熱蒸汽參數(shù)正常，鍋爐安全、穩(wěn)定、連續(xù)運行。

3)鍋爐熱效率高。該鍋爐2015—2018年年平均熱效率為89.23%(因2019年摻燒神華煙煤而未統(tǒng)計)，且逐年提升，比燃用福建無煙煤75 t/h CFB鍋爐[7-8]高5%以上。燃用與設(shè)計煤質(zhì)特性相近的天湖山無煙煤時，151 t/h負荷下鍋爐平均熱效率為90.57%(表5，工況1、2為試驗2次，均為95%BMCR負荷工況)，高于設(shè)計值90.4%。

表5 鍋爐性能測試參數(shù)

4 改進建議

4.1 分離效率提升

由圖5和圖6可知，改造后回料灰中125 μm顆粒質(zhì)量分數(shù)為40.30%、布袋除塵器進口飛灰中≥125 μm顆粒質(zhì)量分數(shù)為66.55%。為此，建議采取以下改進措施：① 將旋風分離器進口煙道寬度從624 mm縮減為593 mm，分離器切向進口煙速由28.1 m/s 提高到29.5 m/s，提高≥125 μm顆粒分離效率。② 國內(nèi)機構(gòu)推薦的中心筒插入深度比為0.4～0.6倍[27-28]時，分離效率最大、阻力損失最小。

建議將中心筒插入深度比從0.8倍減為0.45～0.55倍，即插入深度從4 312 mm縮短為2 426～2 965 mm，可減少二次夾帶的灰量，提高分離效率，并降低運行阻力。③ 試驗[27]表明，中心筒直徑與分離器筒體直徑之比為0.45時切向速度和離心力最大，分離器分離性能最強。建議在中心筒內(nèi)壁敷設(shè)一層厚100 mm的可塑料，將中心筒內(nèi)徑從1 980 mm 縮小為1 780 mm，減小流通區(qū)域，增加煙氣流速，提高分離效率。④ 建議將回料立管內(nèi)徑由720 mm縮減到600 mm左右，在相同質(zhì)量回料量的條件下可增加密封高度；改造回料器，既能保證循環(huán)物料順利返回爐膛，又不會發(fā)生穿風、倒竄現(xiàn)象。

4.2 布風裝置優(yōu)化

在保證布風均勻的前提下優(yōu)化布風裝置和減少風帽阻力，將BMCR工況下布風板及床層物料阻力從13.3 kPa降到8 kPa左右，使布風、爐膛物料分布和溫度流場更均勻，爐床料層溫度偏差降低；將風室壓力從13.5 kPa左右降到7～9 kPa、一次風壓從16 kPa左右降到9～11 kPa，降低一次風機電耗。

5 結(jié) 論

1)為高效、潔凈燃燒高變質(zhì)Ⅱ類福建無煙煤，HX145/13.7-Ⅱ1型高溫超高壓CFB鍋爐借鑒燃用福建無煙煤CFB鍋爐的成功經(jīng)驗，在設(shè)計上沿用“高爐膛高度、高燃燒溫度、低煙氣流速”方案，采用設(shè)計分離效率99.5%的汽冷式高溫旋風分離器、爐膛上部和出口處布置過熱器等新措施。

2)通過調(diào)大篩分機篩網(wǎng)尺寸、調(diào)小破碎機錘頭間隙優(yōu)化入爐煤粒徑，飛灰可燃物含量從12%～15%降低到8%～10%。維持空氣過量系數(shù)基本不變，通過調(diào)整一、二次風量改變二次風率，發(fā)現(xiàn)隨著二次風率的增加，鍋爐蒸發(fā)量先基本不變后下降且降速趨快，飛灰可燃物含量為開口向上的拋物線，表明存在最佳的二次風率(本次試驗結(jié)果為0.45～0.50)，使鍋爐負荷平穩(wěn)、燃燒效率高。

3)將旋風分離器進口煙道耐磨可塑料厚度從25 mm增加到115 mm，分離器切向進口煙速從24.5 m/s 提高到28.1 m/s，提高了粒徑大于150 μm顆粒的分離效率；將鄰爐、本爐除塵器的飛灰送入爐膛再循環(huán)燃燒，增大了爐膛物料濃度，鍋爐效率提高約1%。

4)建議開展縮減分離器進口煙道寬度、縮短中心筒長度、縮小中心筒內(nèi)徑、縮減回料立管內(nèi)徑等改進措施以提高粒徑大于125 μm顆粒的分離效率，并優(yōu)化布風裝置和減少風帽阻力，降低一次風機電耗，提高鍋爐凈效率。

5)5年多運行實踐證明該設(shè)計合理，2015—2019年年平均運行時間超過7 550 h、年平均負荷率達95.3%，最長連續(xù)運行超過5 000 h，151 t/h負荷下鍋爐平均熱效率為90.57%，高于設(shè)計值90.4%。