摘　要：河北熱電有限責任公司八期技改工程安裝的2臺DG410/9.819型CFB鍋爐自投運以來，除設(shè)備本身出現(xiàn)的缺陷外，在運行過程中因經(jīng)驗不足也出現(xiàn)了文中列舉的一些問題，就此從CFB鍋爐本身的特點出發(fā)進行了認真分析。

　　河北熱電有限責任公司八期技改工程，安裝4臺東方鍋爐(集團)股份有限公司設(shè)計制造的DG410/9.819型循環(huán)流化床(CFB)鍋爐，配2臺進口的200 MW級雙抽凝汽式汽輪發(fā)電機，為2爐1機擴大單元制機組。?

1CFB鍋爐簡介
　　東方鍋爐(集團)股份有限公司設(shè)計制造的DG410/9.819型CFB鍋爐采用典型的Pyropower設(shè)計，使用2個汽冷旋風(fēng)分離器，J閥回料由爐膛后墻密相區(qū)進入爐膛，爐膛、旋風(fēng)分離器和 J形密封回料閥構(gòu)成了物料熱循環(huán)回路。
　　鍋爐爐膛為傳統(tǒng)的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，爐膛上部靠近前墻布置有6片汽冷屏（屏式過熱器）和3片水冷蒸發(fā)屏，爐膛底部為水冷布風(fēng)板和定向風(fēng)帽。因鍋爐采用床上床下聯(lián)合點火方式，爐膛布風(fēng)板下方設(shè)有水冷風(fēng)室，由前墻水冷壁向后彎制而成。熱一次風(fēng)可通過其下部的平衡風(fēng)室經(jīng)由4個空氣通道進入水冷風(fēng)室。同時平衡風(fēng)室又與2臺點火風(fēng)道器相連，在鍋爐點火初期將預(yù)加熱的煙氣送入水冷風(fēng)室。二次風(fēng)分兩層前后墻對稱布置進入爐膛，形成爐膛密相區(qū)和稀相區(qū)的分界。爐膛密相區(qū)兩側(cè)各布置有2臺風(fēng)水聯(lián)合冷渣器，也稱多流化床分選箱式冷渣器,每臺冷渣器有2個回風(fēng)管道分上下兩層將冷渣器的流化風(fēng)送回爐膛稀相區(qū)。爐膛后墻密相區(qū)布置有2個啟動床料添加口。
　　鍋爐配有4臺給煤機，中間2臺給煤機各連接2根給煤管，總共6根給煤管將燃煤送入爐膛前墻下部密相區(qū)布置的6個給煤口。配有2個石灰石粉倉，通過石灰石風(fēng)機將石灰石粉送入爐膛密相區(qū)前墻的4個石灰石口。
　　鍋爐尾部煙道與常規(guī)煤粉爐的布置相似，從上向下依次為高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等，過熱蒸汽溫度由布置在低溫、屏式過熱器和屏式、高溫過熱器之間的兩級噴水減溫調(diào)節(jié)。
　　爐膛和冷渣器內(nèi)均采用Γ形定向風(fēng)帽，可以有效地控制床料的流動。
　　鍋爐配有2臺引風(fēng)機來維持爐膛的正常壓力，2臺一次風(fēng)機提供爐內(nèi)床料流化所需的動力，2臺二次風(fēng)機提供爐膛稀相區(qū)物料充分燃燒需要的氧，2臺播煤增壓風(fēng)機提供足夠的動力將煤粒均勻分布在爐膛密相區(qū)，2臺J閥風(fēng)機提供J閥回料需要的流化動力，2臺石灰石風(fēng)機提供輸送石灰石粉所需的動力，以及1臺點火增壓風(fēng)機以提供床下油槍點火所需的氧和冷卻用風(fēng)。?
　　為減少飛灰可燃物含量，提高鍋爐燃燒效率，每臺爐還設(shè)有1套飛灰再循環(huán)系統(tǒng)，將從電除塵器一電場收集的飛灰送回爐膛進行再次燃燒。?

2常見事故分析及對策
2.1汽包水位異常等
　　該爐高、低汽包水位MFT動作值為+200 mm、280 mm。在鍋爐啟動過程中，多次出現(xiàn)水位低，給水自動調(diào)節(jié)跟不上，手動操作將上水量大幅提高后，水位響應(yīng)緩慢，當水位開始回升時，立即關(guān)閉給水調(diào)門，開啟事故放水，水位仍上升至MFT動作�；謴�(fù)水位正常后，重新點火啟動。致使啟動用燃油量成倍增大。
　　經(jīng)分析，CFB鍋爐采用床下床上聯(lián)合啟動的點火方式提升床溫。啟動初期主要通過床下啟動燃燒器對流化風(fēng)預(yù)熱后與床料進行對流換熱。這導(dǎo)致了爐膛出口的煙氣溫度偏高。同時這種點火方式要求爐膛內(nèi)的床料處于臨界流化狀態(tài)，大部分床料仍滯留在爐膛的密相區(qū)，爐膛稀相區(qū)水冷壁的顆粒團對流換熱很弱，煙氣對水冷壁的輻射換熱又明顯弱于省煤器的對流換熱。因此，鍋爐冷態(tài)啟動存在較嚴重的省煤器汽化現(xiàn)象，即省煤器的出口溫度達到汽包壓力下的飽和溫度。尤其是在汽包間斷補水工況下，當發(fā)生汽包水位低，加大上水量時，由于給水溫度明顯低于汽包壓力下的飽和溫度，省煤器的水容積首先會急劇收縮，造成省煤器補水時間延長，短時間內(nèi)進入汽包水量降低。加之設(shè)計上省煤器出口集箱的位置高于汽包約2 m，此上水階段汽包的水位仍將持續(xù)下降。當省煤器上滿水，省煤器的出口溫度低于汽包壓力下的飽和溫度后，汽包水位才開始上升。此時停止上水后，由于省煤器內(nèi)的水繼續(xù)加熱膨脹并產(chǎn)生汽化，汽包的水位仍將持續(xù)上升。由此可見，在開啟和關(guān)閉上水門后，汽包水位的上升和下降均存在明顯的滯后現(xiàn)象。汽包事故放水在設(shè)計上也存在嚴重的偏差，導(dǎo)致其聯(lián)鎖開啟后不能迅速有效地將汽包內(nèi)的水放出，最終導(dǎo)致鍋爐水位高MFT動作。
　　基于以上分析，在之后的鍋爐啟動過程中，加強了對省煤器出口溫度的監(jiān)視，并盡量保證小流量連續(xù)上水，使得省煤器的汽化現(xiàn)象得到了控制。同時當出現(xiàn)水位上升趨勢時，提前開啟事故放水，避免了再次出現(xiàn)水位事故。
2.2J閥風(fēng)機故障
　　鍋爐正常運行中，運行J閥風(fēng)機對空排氣門自開，J閥母管壓力降低，備用J閥風(fēng)機聯(lián)啟。之后床溫從841 ℃急劇上升到937 ℃，負荷大幅度上漲，水位未得到有效控制，鍋爐MFT動作，導(dǎo)致鍋爐重新進行溫態(tài)啟動，影響了對外界負荷的供給。
　　DG410/9.819型CFB鍋爐的J閥風(fēng)機為羅茨風(fēng)機，其主要作用是將旋風(fēng)分離器回收的物料以流化狀態(tài)送回爐膛。其對空排氣門為電磁閥，如故障情況下自開，大量的J閥用風(fēng)從對空排氣逸走，導(dǎo)致J閥母管泄壓至3 kPa。此時，J閥底部流化風(fēng)已不能將回料進行充分地流化，造成旋風(fēng)分離器分離出來的大量物料沉積在回料閥內(nèi)。待備用風(fēng)機聯(lián)鎖啟動后母管壓力上升至13 kPa，J閥重新進入流化狀態(tài)，大量的物料再次回到爐膛內(nèi)，由于其含炭量較高，具有大量的可燃成分，導(dǎo)致爐膛床溫的急劇升高，氧量明顯減少。而且這部分物料具有較大的沖擊力，使床內(nèi)物料產(chǎn)生劇烈地擾動，使更多的細顆粒能夠快速進入爐膛的稀相區(qū)與水冷壁進行換熱，導(dǎo)致鍋爐負荷迅速上升近40 t/h。汽溫和汽壓也相應(yīng)升高，水位發(fā)生大范圍波動。此后，運行人員及時調(diào)整了給煤量和一次風(fēng)流量，迅速查找J閥風(fēng)機系統(tǒng)的問題，使得床溫和負荷得到控制。但同時CFB鍋爐操作調(diào)整復(fù)雜的弊病顯露出來，由于操作調(diào)整多，使得水位的變化沒有得到及時控制，最終導(dǎo)致水位異常，鍋爐MFT動作。
　　由此可見，當出現(xiàn)燃燒故障時，CFB鍋爐床溫的變化是非�？斓摹Ｓ捎跔t膛內(nèi)的物料很多，熱容積大，床溫如不能及時控制，極易產(chǎn)生結(jié)焦。因此在正常運行中應(yīng)及時監(jiān)視J閥的工作情況，發(fā)現(xiàn)J閥的流化風(fēng)量偏小甚至回零時，應(yīng)及時加大流化風(fēng)量。避免過多的回料堆積影響旋風(fēng)分離器的正常運行，并產(chǎn)生潛在的事故隱患。同時，在鍋爐事故處理中不能忽略任何主參數(shù)的變化，避免擴大事故。
2.3一次風(fēng)流化風(fēng)道燒紅
　　鍋爐在啟動過程中出現(xiàn)過2次一次風(fēng)流化風(fēng)道燒紅的異常情況。從風(fēng)道外表面用測溫儀測量其溫度為400 ℃左右。出于保護設(shè)備的考慮，被迫停止鍋爐點火，增加了鍋爐運行的非生產(chǎn)性損失。
　　DG410/9.819型CFB鍋爐的床下啟動燃燒器的結(jié)構(gòu)見圖1。

　　在停爐檢查中發(fā)現(xiàn)，流化風(fēng)擋板下部的斜管段是多段法蘭連接，未包敷耐火材料。由于點火燃燒器包敷著耐火材料，在啟動過程中局部壁溫將達到1 300 ℃左右，而流化風(fēng)溫度最高為200 ℃，所以此處產(chǎn)生的熱應(yīng)力極大，致使部分法蘭連接處出現(xiàn)了明顯裂口，最大處約有20 mm寬，2 m長。而且流化風(fēng)擋板設(shè)計為2片導(dǎo)流板對開方式，流化風(fēng)經(jīng)擋板導(dǎo)流后，從2片擋板的中間向下進入斜管段。點火后，A點處的熱風(fēng)溫度為870 ℃。此時如果流化風(fēng)的風(fēng)量偏小，造成熱一次風(fēng)道出口局部風(fēng)壓低于點火風(fēng)道風(fēng)壓，熱風(fēng)將經(jīng)過B點沿斜管段上壁向上反竄，從法蘭開口處逸出，造成斜管段過熱變紅。
　　發(fā)現(xiàn)問題后，要求檢修將法蘭連接處焊死。從運行調(diào)整上，在滿足點火所需的點火增壓風(fēng)量后，適當?shù)丶哟罅艘淮物L(fēng)流化風(fēng)量，同時提高熱一次風(fēng)道出口風(fēng)壓使之稍高于點火風(fēng)道風(fēng)壓。在之后的多次點火中，對燒紅區(qū)域進行溫度測量，最高溫度值不超過210 ℃。這樣雖然造成了一定的熱量損失，減緩了床溫的升溫速度，延長了點火啟動的時間，但保證了設(shè)備系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
2.4給煤機故障?
　　鍋爐正常運行中，曾經(jīng)出現(xiàn)過數(shù)次4臺給煤機正常運行，而給煤量突然降低的現(xiàn)象。床溫先呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，之后開始快速上升，氧量直線下降，負荷等其他參數(shù)也相應(yīng)上漲，床溫最高曾上升到950 ℃。經(jīng)過運行調(diào)整，相應(yīng)地減少給煤量控制床溫，最終使得負荷、床溫等參數(shù)趨于穩(wěn)定。參數(shù)變化曲線見圖2。

　　從曲線趨勢來看，給煤量突然降低原因是C給煤機的給煤量反饋突然從9 t/h降至0。而此時C給煤機的給煤指令并未改變。此后床溫有一個緩慢的下降趨勢。從床溫變化梯度來看，這并不是給煤量實際降低引起的。同時氧量開始下降，這說明此階段實際給煤量增加很快。事后，經(jīng)過與熱工人員共同試驗確認，在指令不變、反饋回0的情況下，給煤機的轉(zhuǎn)速將一直上升到100%。大約1.5 min后，床溫開始上升，氧量繼續(xù)下降，負荷也開始快速上升。這表明，新增加的煤開始進入燃燒狀態(tài)。由于給煤量增加很多，床溫變得難以控制。此后的操作導(dǎo)致了床溫和負荷的大范圍波動，加大了鍋爐運行的不安全因素，造成了事故隱患。
　　由此可見，床溫的下降并不只是由于給煤量的減少或者煤質(zhì)變差引起的。在判斷床溫變化的原因時還應(yīng)參考氧量等參數(shù)的變化趨勢。只有充分考慮這些參數(shù)的變化情況，才能做出正確判斷。同時，對于給煤機的給煤量反饋回0的情況，應(yīng)首先停運發(fā)生故障的給煤機，避免給煤量不斷增加，使得過多的煤進入爐膛，造成床溫急劇上升，甚至產(chǎn)生爆燃。之后可根據(jù)床溫變化適當加大其余給煤機的給煤量，使鍋爐盡快進入穩(wěn)定運行狀態(tài)。?

3結(jié)束語
　　通過對以上各種故障情況的分析與解決，了解了諸如水位、床溫的變化規(guī)律、熱一次風(fēng)的調(diào)節(jié)規(guī)律、循環(huán)物料、給煤量對燃燒的影響等運行特性；同時認識到任何問題的解決，必須從CFB鍋爐設(shè)備本身的運行特性出發(fā)，從而形成解決今后可能出現(xiàn)的各種問題的基本思路。