目前我国工业锅炉普遍采用CFB锅炉,受我国煤炭资源分布不合理和煤炭市场运力不足等因素的影响,湖南某企业130t/hCFB锅炉必须改烧褐煤。由于燃煤锅炉是根据特定煤种来进行设计的,煤质一旦改变,锅炉运行的安全性和经济性会都受到影响。因此,为使该锅炉燃用褐煤的安全稳定性得到保障,降低发电成本,给其它CFB锅炉燃用褐煤提供借鉴,本课题进行CFB锅炉改烧褐煤的适应性研究。以130t/hCFB锅炉为研究对象,首先,选取3种典型负荷(100%、75%、500%)按燃用设计煤种和改烧煤种对其进行热力特性计算,以此来了解锅炉改烧褐煤在不同负荷下相关运行参数的变化,对锅炉改烧褐煤的适应性进行分析诊断。其次利用Gambit对锅炉进行实体建模,借助Fluent计算软件进行设计煤种和改烧煤种的炉内燃烧过程数值模拟,对2种煤炉内流场、温度场、O2浓度分布、CO浓度分布、颗粒浓度分布进行对比,分析改烧褐煤炉内燃烧的适应性。最后,基于锅炉改烧褐煤出现的问题,结合锅炉的实际布置情况,提出改造方案,改造方案确定后通过热力计算研究锅炉在不同负荷下的热力特性,并与设计煤种及改造前褐煤的锅炉热力特性做对比,分析锅炉在改造后燃用褐煤的适应性。研究结果表明,改烧褐煤会给锅炉的安全运行带来较大影响:炉膛出口烟温变低,100%负荷下仅有850℃,床层局部最高温超过1000℃,容易导致锅炉结焦;炉膛出口过剩空气系数为1.31,CO浓度达到0.75%,炉内燃烧不完全;锅炉出口主蒸汽温度偏低,会使锅炉出力不足,100%、75%、50%负荷下分别比设计煤种主蒸汽温度低9.8℃、14.5℃、19.1℃,其低负荷蒸汽温度降幅更大,严重偏离机组对主蒸汽温度的要求;排烟温度升高,3个负荷下都比设计煤种的排烟温度高出10℃左右,使锅炉效率降低。针对锅炉改烧褐煤出现的问题,对锅炉受热面进行调整改造:在炉内增设耐火浇注料,减少水冷壁受热面积约60m2;采用3管圈高过,增加高过受热面积136.2m2;保持中级空预器不动,分别增加上级、下级空预器受热面积371m2、689m2;通过对改造方案进行效果验证,改造后锅炉燃用褐煤的适应性得到良好改善。