劉亞清

（四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司，四川內(nèi)江 641000）

0 引言

循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應(yīng)范圍廣、燃燒效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)性好、投資及日常運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效的清潔燃燒技術(shù)，為油頁巖、城市垃圾等難燃固體燃料資源利用的先進(jìn)技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒過程主要涉及燃燒室和循環(huán)回爐兩部分，采用床下點(diǎn)火、分級燃燒，中溫層分離灰渣的排放方式為干式，經(jīng)由水冷螺旋出渣機(jī)、灰冷器和除塵器灰斗等依次排出，飛灰率較低。鍋爐高溫分離器的入口內(nèi)襯一層氮化硅磚，使用壽命較長?；以懦龊筮M(jìn)行循環(huán)，循環(huán)灰輸送系統(tǒng)一般包括回料管、回送裝置、溢流管和灰渣冷卻器等部分。鍋爐的床溫控制采用自動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)自動(dòng)系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，依靠手動(dòng)控溫的形式也可以維持恒定的床溫。

1 循環(huán)流化床鍋爐的防磨措施

循環(huán)流化床鍋爐的燃料過程采用流態(tài)化技術(shù)，以充分燃燒比較劣質(zhì)的燃料，為了不造成環(huán)境污染，對燃燒參數(shù)有一定要求。鍋爐工作過程中，要在爐內(nèi)投入石灰石等脫硫劑，物料在爐內(nèi)停留的時(shí)間長、濃度高，對爐管等耐磨耐高溫材料的磨損相當(dāng)嚴(yán)重。例如，燕山石化的循環(huán)鍋爐自2014年投產(chǎn)以來，全面燒煤運(yùn)行過程中的磨損問題尤為嚴(yán)重（表1）。該鍋爐參數(shù)控制范圍總體較窄，實(shí)際燃料熱值比理論燃料熱值高出15%，造成鍋爐經(jīng)常超負(fù)荷工作，床溫控制困難。經(jīng)常性地超負(fù)荷工作會(huì)加重磨損問題，縮短運(yùn)行壽命，需有具體的解決策略。

表1 CFB鍋爐運(yùn)行工藝控制參數(shù)

（1）優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。對燃料品質(zhì)、煙氣流速、物料濃度、粒徑分布、管材質(zhì)量等方面進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，提高鍋爐的使用壽命。

（2）防磨梁技術(shù)。防磨梁的基本工作原理是逐級降低邊壁層灰流速度和濃度，進(jìn)而降低水冷壁磨損。渦流經(jīng)過層層阻擋減速后，從根本上降低水冷壁的磨損速率，延長鍋爐的實(shí)際使用壽命。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行效果顯示，前兩年的效果較為明顯，但隨著時(shí)間的推移，磨損問題并未徹底解決，所以從根本上解決問題的方式在于表面焊接、加固水冷壁管的厚度。

（3）金屬噴涂與合金熔覆技術(shù)。使用該項(xiàng)技術(shù)加固水冷壁管的時(shí)候，應(yīng)該注意避免堆覆噴涂，充分考慮焊接的應(yīng)力、夾渣、氣孔等影響，并且充分打磨，避免堆覆噴涂的部位因長時(shí)間使用造成補(bǔ)焊部位發(fā)生泄漏。

2 循環(huán)流化床鍋爐水冷壁管泄漏原因

鍋爐再熱汽溫低的另外一個(gè)原因可能是水冷壁管泄漏：①一般的水冷壁管的化學(xué)成分和母材硬度都符合要求，但是水冷壁管的焊接脆性和多次使用的循環(huán)載荷都會(huì)加劇裂紋擴(kuò)展，最終導(dǎo)致水冷壁管的泄漏；②因?yàn)榇矞夭环€(wěn)定，當(dāng)鍋爐突然因?yàn)榇矞剡^高發(fā)生跳閘時(shí)，燃料無法維持流動(dòng)狀態(tài)，全部聚集于氣化板上，在未經(jīng)一次風(fēng)冷卻后，大量的熱量會(huì)傳導(dǎo)到水冷壁管上，導(dǎo)致鍋爐水壁管受熱變化較大，管壁受熱膨脹、收縮過程會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，如果附加上水冷壁管的結(jié)晶熱裂紋等缺陷，則會(huì)加速鍋爐水冷壁管的損壞。

面對鍋爐水冷壁管的泄漏的問題，需采取措施延長鍋爐的使用壽命：①認(rèn)真排查其他同類焊縫是否存在熱裂紋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決問題，避免造成更大的損失；②水冷管壁焊接的熱裂紋尺寸微小，有時(shí)候難以檢測，需嚴(yán)格控制各級受熱面的焊接工藝和焊接方式方法；③優(yōu)化每次鍋爐的使用方式，避免使用過程中頻繁發(fā)生故障、頻繁啟停和負(fù)荷變化等情況，避免發(fā)生泄漏。

3 鍋爐熱偏差

再熱器的基本結(jié)構(gòu)：總體管件布置形式為3管蛇形管束，沿著蒸汽流程方向又分為5個(gè)管組。再熱汽溫調(diào)節(jié)以煙氣擋板調(diào)節(jié)為主，噴水減溫調(diào)節(jié)作為輔助。進(jìn)煙道口的尾部一般分為左右兩個(gè)煙道，并且兩個(gè)煙道向中間傾斜，造成兩側(cè)煙氣流量小于中間部位的煙氣流量，因此中間的煙氣管道壁溫較高，兩側(cè)的煙氣管道壁溫低。對5個(gè)區(qū)域的管道進(jìn)行平均溫度計(jì)算和流量偏差計(jì)算顯示，再熱器沿橫軸方向的吸熱量偏差在3%～5%，各管排間吸熱量比較均勻（表2）。

表2 5個(gè)區(qū)域的管道偏差

中間的煙氣管道壁溫較高、兩側(cè)的煙氣管道壁溫低的情況限制了再熱蒸汽溫度，可以采取不同位置的管道采用不同直徑的排布方式：中間管道的煙氣流量大，造成中間管道的溫度較高，所以對于中間管道可以使用較大的直徑管，以保證中間流速大；左右兩邊的流速小，使用較細(xì)直徑的管道。通過這樣的方法，可以解決中間的煙氣管道壁溫較高、兩側(cè)的煙氣管道壁溫低的問題。

4 流量偏差

再熱器進(jìn)、出口集箱是雙進(jìn)雙出的方式，進(jìn)口箱的規(guī)格一般小于出口箱的規(guī)格，由于受到進(jìn)出口溫度和比熱容的影響，進(jìn)出口的壓力與管子排數(shù)（集箱布置方式）的壓力大不相同（圖1）。假設(shè)進(jìn)口集箱的壓力為P1，出口集箱的壓力為P2，由于受到集箱排布方式（管子排數(shù)）的影響，導(dǎo)致管組流量兩側(cè)逐漸變小、中間的流量最低的現(xiàn)象。其解決措施與熱偏差的解決措施相同。

圖1 管子排布方式的壓力

5 注意事項(xiàng)

（1）在運(yùn)行過程中如果爐溫過高，應(yīng)打開減溫水流量。

（2）可減少一些循環(huán)灰，目的是提高爐膛的出口煙氣溫度。

（3）可適當(dāng)增加二次風(fēng)量。

（4）增加鍋爐的循環(huán)灰量，減少給煤的顆粒度。

（5）pH值控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)（10～12）。

（6）嚴(yán)格控制燃燒高硫煤，防止過熱器出現(xiàn)高溫腐蝕現(xiàn)象。

（7）鍋爐在運(yùn)行過程中要加強(qiáng)排污操作，連續(xù)排污不能中斷，定期排污每班不能少于一次。

（8）鍋爐的受熱面不清潔會(huì)影響換熱效率，導(dǎo)致再熱器的溫度偏低，可以通過加強(qiáng)吹灰的次數(shù)提高受熱面的清潔力度，確保少堆積灰塵。

（9）嚴(yán)格執(zhí)行燃燒優(yōu)化方案。

（10）控制再熱器不噴水，避免正常運(yùn)行期間再熱器噴水損害工作電路，使電動(dòng)門和調(diào)門全關(guān)，防止水進(jìn)入再熱器。

6 結(jié)語

致力于打造環(huán)境、經(jīng)濟(jì)一體的現(xiàn)代型發(fā)展社會(huì)，需要對于循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)多加經(jīng)營和維護(hù)，善于解決可能出現(xiàn)的各種問題。對于循環(huán)流化床鍋爐主再熱汽溫低這一問題還有需要繼續(xù)攻克的難題，希望通過以上所述的改造措施提供幫助。