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0、前言
    山東肥城化肥廠自備熱電聯(lián)產(chǎn)工程設(shè)計(jì)規(guī)模為：2臺(tái)75 t/h循環(huán)流化床鍋爐達(dá)到12 MW發(fā)電量。首期工程為1臺(tái)75 t/h循環(huán)流化床鍋爐(5.3MPa、485℃)配1臺(tái)12 MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。抽氣壓力為1.27 MPa、溫度329℃，減溫后供化肥生產(chǎn)用。鍋爐系統(tǒng)于2003年4月份投運(yùn)，至今穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)對(duì)該鍋爐系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行做一些總結(jié)和探討。
1、工藝流程
    (1)汽水系統(tǒng)工藝流程見圖1。除鹽水站來(lái)除鹽水經(jīng)旋膜除氧器除氧后(104℃)，經(jīng)高壓鍋爐給水泵加壓至6.8 MPa(經(jīng)高加一機(jī)組運(yùn)行時(shí))。然后經(jīng)流量計(jì)、給水操作臺(tái)后一路送至混合集箱，另一路送至面式減溫器再返回混合集箱，共同進(jìn)入省煤器。在省煤器內(nèi)被加熱至220℃左右后，送至汽包內(nèi)，再經(jīng)2根直徑325 mm的降水管和底部的散水管進(jìn)入膜式水冷壁，形成飽和蒸汽由水冷壁上集箱送入汽包，經(jīng)汽水分離后進(jìn)入過熱系統(tǒng)（包墻管、吊掛管、高溫過熱器及低溫過熱器）形成5.3 MPa、485℃的過熱蒸汽進(jìn)入?yún)R汽集箱。最后由主蒸汽管道運(yùn)送至汽輪機(jī)或減溫減壓器，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
    (2)煙氣系統(tǒng)工藝流程見圖2。煙氣由爐膛出來(lái)( 900℃)進(jìn)入旋風(fēng)分離器(2臺(tái))分離出可燃物料后，經(jīng)過冷凝管( 876℃)再回到鍋爐的平煙道，與高溫過熱器內(nèi)蒸汽換熱降至670℃。再進(jìn)入尾部豎井煙道與低溫過熱器、包墻管、吊掛管、省煤器內(nèi)的汽水介質(zhì)換熱降至238℃。再經(jīng)二級(jí)分離返料器除灰后進(jìn)入空氣預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)入鍋爐的空氣。最后降至138℃左右，再經(jīng)靜電除塵器除塵、除灰后經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入煙囪排人大氣。
    (3)灰渣系統(tǒng)工藝流程見圖3。燃煤由3臺(tái)螺旋給煤機(jī)送入落煤管進(jìn)入爐膛燃燒室，鍋爐前置了2臺(tái)∮3000(內(nèi)徑)的高溫旋風(fēng)分離器，下方設(shè)了2臺(tái)返料裝置，分離下的物料返回爐內(nèi)燃燒，也可放灰；在豎井煙道最下方設(shè)二級(jí)分離返料，分離下的灰送入爐膛，也可排灰。鍋爐灰渣的比例為7:3，燃燼的渣由鍋爐排渣管排至冷渣機(jī)，冷卻后排出。煙氣中的灰塵經(jīng)靜電除塵器除塵再由下部經(jīng)加濕機(jī)加濕后排出系統(tǒng)。
2、運(yùn)行情況
    75 t/h循環(huán)流化床鍋爐有關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)(2003年6月20日)見表1。
3、調(diào)試運(yùn)行中存在問題的探討和建議
3.1  磨損
    循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)在較短時(shí)間內(nèi)能夠在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，雖然具備燃料適應(yīng)性廣、有利于環(huán)境保護(hù)、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、燃燒強(qiáng)度大、傳熱能力強(qiáng)及灰渣綜合利用好等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其仍存在磨損問題。循環(huán)流化床鍋爐的燃料粒徑較大(0—13 mm)，并且爐膛內(nèi)物料濃度是常規(guī)煤粉爐的十至幾十倍。循環(huán)倍率K：21，為中倍率循環(huán)流化床鍋爐。雖然采取了許多防磨損措施，但實(shí)際運(yùn)行中循環(huán)流化床鍋爐受熱面和分離器的磨損速度仍比常規(guī)鍋爐大得多。
    鍋爐原設(shè)計(jì)的防磨損措施有：(1)旋風(fēng)分離器、返料裝置、燃燒室采用高強(qiáng)度耐磨澆筑料，凝渣管上有高強(qiáng)度耐磨可塑料；(2)高、低溫過熱器第一排管子彎頭處加設(shè)lCr18Ni9Ti的防磨罩。
    在運(yùn)行期間停爐檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)存在以下問題：
    (1)分離器內(nèi)的澆筑料有明顯裂紋，其原因是冬季開車烘爐不徹底，主要是耐磨澆筑料本身性能特點(diǎn)造成的。為保護(hù)爐墻每次開車啟動(dòng)時(shí)間一定控制在6h以上。
    (2)凝渣管、高溫過熱器管子有磨損現(xiàn)象，磨損部位在防磨澆筑料和防磨罩終邊處，此處煙氣易形成渦流而加劇沖刷。為此采取了凝渣管上的高強(qiáng)度耐磨可塑料由1200包敷改為3600全部敷蓋，高溫過熱器前排防磨罩由1200型改為1800型。
    (3)水冷風(fēng)室頂部的中溫保溫澆筑料有明顯磨損。經(jīng)分析認(rèn)為運(yùn)行中有細(xì)灰物料落入風(fēng)室，并且運(yùn)行中在風(fēng)的吹動(dòng)下對(duì)保溫澆筑料進(jìn)行了沖刷。為此建議在風(fēng)室內(nèi)的保溫澆筑料外再澆筑一層耐磨料，并且在風(fēng)室下方設(shè)計(jì)2個(gè)快開式排灰門，及時(shí)將爐膛落入風(fēng)室的物料排出，從而保證風(fēng)室內(nèi)風(fēng)量和供風(fēng)均勻性及安全性。
    (4)布風(fēng)板上風(fēng)帽存在磨損現(xiàn)象，除鍋爐本身設(shè)計(jì)性能外，主要為風(fēng)帽布置密度大，物料沖刷嚴(yán)重。現(xiàn)在有些鍋爐廠正在探討改進(jìn)該技術(shù)，并在保證風(fēng)量、風(fēng)壓及物料流化均勻的條件下減少風(fēng)帽個(gè)數(shù)，加大間距，并采取鐘罩方式，減少磨損和落入風(fēng)室的物料，從而提高運(yùn)行壽命。
    減輕磨損、延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，最關(guān)鍵的是嚴(yán)格操作，控制負(fù)荷在設(shè)計(jì)能力內(nèi)，以保證所設(shè)計(jì)的低煙氣流速，從而減輕物料對(duì)受熱面等易損部位的磨損，達(dá)到長(zhǎng)周期安全運(yùn)行的目的。
3.2 -級(jí)返料的回料閥
    鍋爐物料循環(huán)系統(tǒng)的回料閥采用的是U型非機(jī)械閥。靠回料氣力輸送物料，運(yùn)行中靠改變通氣量來(lái)調(diào)節(jié)回料量。閥底都布置一定數(shù)量的風(fēng)帽，實(shí)際為1個(gè)小流化床(見圖4)。
    現(xiàn)在隔板兩側(cè)共用1個(gè)風(fēng)室。這就在調(diào)節(jié)上存在一個(gè)矛盾：為增大返料量，應(yīng)加大輸送風(fēng)量Q，但同時(shí)Q增大又阻礙了從立管中流下的物料流量。如增加立管中流下的物料量，減少風(fēng)量Q，又造成返料量減少，易造成返料堵塞，影響運(yùn)行。為此需將料閥的風(fēng)室一分為二，各自調(diào)節(jié)（見圖5）。Qi、Q2調(diào)節(jié)均有1個(gè)最佳值，運(yùn)行時(shí)一旦調(diào)節(jié)好，回料正常穩(wěn)定，負(fù)荷沒有大的變化，一般不需調(diào)節(jié)。
3.3鍋爐給水泵
    2臺(tái)電動(dòng)泵（1開1備）型號(hào)為DG85 - 80×9次高壓鍋爐給水泵，配用電機(jī)6 kV、315 kW。在鍋爐負(fù)荷低時(shí)，泵出口再循環(huán)閥需打開，就造成了動(dòng)力消耗浪費(fèi)，為此建議設(shè)置高壓變頻器。為進(jìn)一步節(jié)能可采用1臺(tái)電動(dòng)泵加1臺(tái)汽輪泵的配置。在系統(tǒng)開車初期采用電動(dòng)給水泵給水，汽輪泵備用。在機(jī)組投入運(yùn)行后采用汽輪水泵供水，電動(dòng)泵備用。汽輪水泵原理：一般熱電廠除氧器加熱利用汽輪機(jī)組的二抽汽為廠用蒸汽(1. 27MPa)，通過減壓閥減壓后(0.2 MPa)送入除氧塔內(nèi)，這就造成了能量的浪費(fèi)。汽輪水泵就是利用該壓差設(shè)置1臺(tái)背壓式汽輪機(jī)來(lái)帶動(dòng)水泵，以發(fā)電機(jī)組抽汽為氣源，經(jīng)背壓后的蒸汽去除氧器，此技術(shù)設(shè)備，既穩(wěn)定又節(jié)能。以1臺(tái)75 t/h爐為例，1臺(tái)汽輪泵投資80萬(wàn)元左右，1臺(tái)電動(dòng)泵315kW，如用汽輪泵代替電動(dòng)泵，1年節(jié)約電費(fèi)為：315kW×24 h×330×0.5元/kWh：125萬(wàn)元，因此該技術(shù)是很有應(yīng)用價(jià)值的，值得小型電廠推廣應(yīng)用。
3.4關(guān)于燃料顆粒特性對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響
    粗顆粒較多時(shí)對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響：(1)會(huì)沉積于燃燒室下部燃燒，易造成密相區(qū)燃燒份額過大，爐床超溫結(jié)焦；(2)床層加厚風(fēng)阻增大，如果采取經(jīng)常排渣措施，會(huì)造成帶出熱量多、鍋爐效率下降，如加大風(fēng)壓，則電耗會(huì)加大；(3)風(fēng)壓加大，大顆粒在爐內(nèi)流速增大，加劇了爐內(nèi)下部受熱面的磨損。為此一定要穩(wěn)定控制好原料中的各種粒度物料的比例，摸索合理的爐膛溫度流化狀態(tài)下的合理風(fēng)量，從而保證設(shè)計(jì)工況性能。同時(shí)也通過調(diào)整燃煤粒度，方可調(diào)整鍋爐燃燒溫度和汽壓。
    富通新能源不但銷售生物質(zhì)鍋爐，同時(shí)我們還銷售木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。