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CFB锅炉运行常见问题及解决方法

CFB锅炉即循环流化床锅炉的简称，近几年，环保等诸多优点在电力行业得到了广泛的应用，但由于CFB锅炉技术发展历程较短，加上CFB锅炉运行环境的复杂性，以及相关工作者较多的注重于理论研究，缺少实践运行经验的积累，导致大多数运行中的CFB锅炉存在着或多或少的问题，据笔者的实践工作经验总结，CFB锅炉在运行过程中常见的问题主要有磨损、引风机失速、结焦、翻床、炉墙损坏等，直接影响着CFB锅炉的经济、稳定运行，甚至是产生安全事故，进而对电力生产产生不利影响。因此，有必要对CFB锅炉运行常见问题进行总结，并提出具有针对性的解决策略，以保证电力生产的持续进行。

一、CFB锅炉磨损

据相关数据统计，金属部件及耐火材料的磨损在所有影响CFB锅炉停炉的因素中占到了总数的50%，成为了影响CFB锅炉正常运行的主要障碍。CFB锅炉床料内的细颗粒浓度比煤粉炉要大的多，而且因为锅炉床料内、外循环的存在，使CFB锅炉在运行中暴露出受热面、耐火材料、风帽等部件严重磨损问题，其中外置床受热面磨损和冷壁磨损占到了90%以上。进而影响锅炉机组的经济、安全、连续运行，必须在日常运行过程中注重磨损问题的防范和处理。

防磨策略的*之一就是从结构上对CFB锅炉进行优化，如加装水冷壁主动式防磨梁、防磨耐火塑料、弯管金属热喷涂等，除了设计与结构上采取防磨策略外，优化运行可以进一步降低循环流化床锅炉受热面磨损。降低风速可以大幅度减轻受热面的磨损，这给采取运行防磨措施提供了有力的支持。水冷壁防磨的重要措施是降低一次风量，减小一次风率，在降低一次风量、固定风量大幅度下调同时，适当增加了二次风量。

影响磨损量了另一个重要因素是灰浓度。通过降低炉内灰浓度可减轻受热面磨损。为此，可采用维持低床压运行的运行优化措施，将炉膛全压差在设计值的基础上下调35%左右。

锅炉启动前需要加入启动床料，其粒径、形状、硬度、成分直接影响磨损状况，不宜采用河沙作为启动床料，蒸汽锅炉，应采用筛分过炉渣作启动床料，循环流化床锅炉中加入石灰石后，床料平均硬度下降，对受热面冲蚀磨损速率明显降低，所以运行中保持正常投入石灰石投入，既是环保需要，也减轻了受热面磨损。控制磨损的另一个重要措施是合理选择锅炉燃用煤种，合理配煤。尽可能避免采用含矸石等硬灰成份较多的煤种，由运行实践知煤种对锅炉的磨损影响很大。

除了有效防范磨损外，对于可能磨损或已经磨损的部位，要进行认真检查并及时处理。如更换已磨损的风帽、防磨瓦及换热管，补修已磨耐火材料等，也可更换成*的*材料或加装防护件等。对于已严重磨损部位，如受热面特别是承压部位的受热面发生爆管、泄漏登时，应及时停炉维修，以****由于磨损造成事故的扩大。

锅炉设备级别

1.4.1*锅炉

*锅炉是指p（表压，下同，注1-3）≥3.8MPa的锅炉，包括：

（1）超临界锅炉，P ≥22.1MPa；

（2）亚临界锅炉，16.7MPa≤P＜22.1MPa；

（3）超高压锅炉，13.7MPa≤P＜16.7MPa；

（4）高压锅炉， 9.8MPa≤P＜13.7MPa；

（5）次高压锅炉， 5.3MPa≤P＜9.8MPa；

（6）中压锅炉， 3.8MPa≤P＜5.3MPa。

1.4.2 B级锅炉

（1）蒸汽锅炉， 0.8MPa＜P＜3.8MPa；

（2）热水锅炉， P＜3.8MPa，且t≥120℃（t为额定出水温度，下同）；

（3）气相有机热载体锅炉，热水锅炉，Q＞0.7MW（Q为额定热功率，下同）；液相有机热载体锅炉， Q＞4.2MW。

1.4.3 C级锅炉

（1）蒸汽锅炉， P≤0.8MPa，且V＞50L（V为设计正常水位水容积，下同）；

（2）热水锅炉，P＜3.8MPa， 且t＜120℃；

（3）气相有机热载体锅炉， 0.1MW＜ Q≤0.7MW；液相有机热载体锅炉， 0.1MW＜ Q≤4.2MW。

1.4.4 D级锅炉

（1）蒸汽锅炉： P≤0.8MPa，且30L≤V≤50L；

（2）汽水两用锅炉（注1-4），P≤0.04MPa，且D≤0.5t/h（D为额定蒸发量，下同）；

（3）仅用自来水加压的热水锅炉，且t≤95℃；

（4）气相或者液相有机热载体锅炉， Q≤0.1MW。

3.2 干态运行工况下的给水控制

机组转干态后，给水控制主要调节煤水比控制中间点的焓值（或温度），****终达到控制主汽温度的目的。给水控制如图1所示，此控制策略有如下特点：锅炉主控指令信号经动态块F(t)后给出省煤器入口给水流量指令的基本值；汽水分离器出口温度是汽水分离器压力的函数，该信号作为给水控制系统的*修正，根据机组负荷确定的*减温器前后温差作为给水控制系统的第二级修正。因为一减前后温差也间接反映了燃水比的变化，温差偏大，说明中间点的焓值偏高，引入此信号的目的是：将过热器的喷水流量控制在规定范围内，使喷水减温在任何工况下均保持有可调节余地。有些机组也将过热器的总喷水流量与给水流量的比值作为给水控制系统的第二级修正信号。

在稳定的工况下，煤水比主要受到燃料发热量、给水温度、锅炉受热面结焦情况等因素的影响。中间点的焓值主要与炉内辐射换热有关，主汽系统一般由顶棚过热器，尾部包墙过热器、屏过和末过组成，故主汽温度呈现出很强的半辐射半对流换热特性。

对于直流锅炉，当煤水比失调时，酉阳锅炉，会严重影响主汽温度。直流锅炉中主给水流量等于省煤器入口流量和减温水量之和，负荷不变，如果主汽温度升高，减温水量增加，省煤器入口流量会相应地减少，从而加剧了煤水比的失调程度，因此对于直流锅炉，必须用保持燃水比作为维持过热器出口汽温的主要粗调手段，用喷水减温作为细调手段。

首先我们分析一下负荷稳定的情况下的给水控制。负荷稳定，则中间点的焓值我们可以认为是一个定值。如果给水温度下降，为了维持负荷以及中间点的焓值不变，则需增加煤量，煤水比下降，负荷和中间点焓值稳定。但由于燃料量增加炉内辐射换热增强，炉膛出口温度升高，过热器的辐射换热和对流换热得到加强，主汽温度必然升高，如果不加以控制甚至会出现超温。此时应该适当减小中间的焓值的设定值。同样，当燃料的发热量下降时，燃料量会逐渐增加，以维持负荷不变，稳定后主汽温度会上升，所以也应该适当的减小中间点温度的设定值。锅炉受热面结焦也是同样的给水控制方式。

其次，当负荷发生扰动时，我们以AGC试验为例。给水流量对中间点的焓值控制比燃料量对其控制要更灵敏一些。AGC试验升负荷时，首先增加燃料量，为了维持煤水比，如果同时大量增加给水流量，则中间点的焓值会下降很快，从而引起主汽温度的下降，所以水量的增加需有一定的，避免主汽温度的大幅度波动。如果机组发生大的负荷波动，如RB动作，燃气锅炉价格，给水的控制动作的方向虽然都是向某一稳定的煤水比而逐渐减少给水量，但区别就是给水量减少的速度。通过对多台机组的试验，我们发现中间点温度的变化率的变化趋势对给水量变化速度的快慢****为敏感。所以中间点温度变化率的快慢就应该是给水变化快慢的主要依据，在调节时根据中间点温度的变化快慢来改变给水量变化的快慢。只要能稳定中间点汽温的波动幅度，主再汽温也就能维持住了。