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[摘 要]本文通过对高温高压循环流化床锅炉的简介和特点进行分析与研究，针对高温高压循环流化床锅炉在运行过程中反映出的炉膛结焦、受热面磨损、床温高及床温不易控制、耐火材料脱落及水冷壁磨损爆管等情况，提出形成运行中反映问题成因，并给出合理的改进措施以，解决了高温高压循环流化床锅炉的运行问题，阐明了发展循环流化床锅炉对节能，降耗、高效、环保具有重要意义。
[关键词]高温高压；循环流化床锅炉；运行分析
中图分类号：S814 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0270-01
1 概述
循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染、综合利用效果良好的燃劣质燃料的新型锅炉。由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有独特的优势，使其得到迅速发展。我国是一个以燃煤为主的能耗大国，而低热值高硫分的劣质煤在其中占有相当大的比重。因此循环流化床锅炉因煤种适应性很广而具有较大的应用前景，是我国锅炉行业中的一个重要的研究发展方向。
高温高压循环流化床锅炉是一种高效、低污染的新型锅炉。该锅炉采用了循环流化床燃烧方式，其煤种的适应性好，燃烧效率达95%～99%，由于采用分段燃烧方式、可大幅度降低NOx的排放，尤其可燃用含硫较高的燃料，通过向炉内添加石灰石，能显著降低SOz的排放，可降低硫对设备的腐蚀和烟气对环境的污染。
2 高温高压循环流化床锅炉的特点
（1）、燃料制备系统相对简单，无需煤粉炉的复杂制粉系统。
（2）、床料在炉膛内呈流化态燃烧，大大增强了燃烧强度和燃烧效率。
（3）、循环流化床锅炉由流化床燃烧室、物料分离器和返料机构构成了独有的物料循环系统，是其区别于其他类型锅炉的一大特点。
（4）、采取分段送风燃烧方式。一次风经布风板送入炉膛，二次风在布风板上方一定高度送入。
3 高温高压循环流化床锅炉的运行分析
3.1 炉膛结焦
高温高压循环流化床锅炉出现结焦，这是一种较为常见的情况，一般出现这种情况的原因有四种：一是在锅炉运作中，由于操作不当、技能低下，在局部地区形成较高的温度，而出现结焦；二是一味地加大输煤量，导致锅炉炉床温度已经超过了具体的规定值，出现了结焦情况；三是通风工作做得不好，致使炉膛温度有时过高、有时过低，最终出现了结焦；四是由于出现堵灰状况，导致炉膛返料器部位出现结浇。
炉膛结焦问题解决的对策。灰渣温度的过高过低，都会出现结焦问题，有时会在床内出现，有时会在床外出现。在工作人员多年的研究下，想要解决这一问题，就需要保证易发区域流化正常、稳定，通过在床内加人石灰石的方式减少结焦。同时，一旦床层表面温度太高，也会有高温结焦情况出现。在床内碳含量太高，很容易引发结焦。综合对比而言，渐进性结焦很不容易发现，但是这种结焦后果是最为严重的。上述所提到的结焦其造成的后果都会出现堵塞渣管的情况。因此，一旦发现结焦，必须要及时处理，避免引发更大面积的结焦，如果结焦情况很严重，应立即停炉，将小焦清除，在最大程度上保证锅炉安全、高效的运行。
3.2 床温高及床温不易控制
循环流化床锅炉为保证有良好的燃烧工况及排污标准，运行中往往出现主床温高、床温不易控制的问题。当床温升高时，存在过热器超温，为保证锅炉安全运行，不得不减负荷，重新调整床温、汽温，正常后再带负荷，负荷经常发生波动，造成汽轮机带不上负荷，影响机组的出力。运行中主床温度较高，不易控制的主要原因分析如下：一是料层薄，煤在料层中所占较高；二是煤的粒度大，集中在床而上，使一次风吹不起来，无法形成炉膛燃烧；三是飞灰循环差，没有足够的灰返回炉膛冷却床温。
采取措施如下：一是尽量保证料层厚度，必要时可采用加煤研石或炉灰的办法；另外要保证物料粒径尽量与设计值一致或不要变化太大。二是注意控制循环物料量，当主床温度升高时，要加大循环灰量。三是锅炉负荷变化时要调整给煤一、二、三次风保持最佳风煤比，控制床温。
3.3 受热面磨损
金属的磨损可分为两类：一是金属表面在固体颗粒的冲刷下，因摩擦而导致的金属部件的逐渐失重，另一类是在金属表面形成一层氧化膜，膜的硬度很高，但较脆，在物料颗粒的冲刷下，氧化膜出现剥落，在剥落掉的金属表面上再形成新的氧化膜层，磨损就在这一过程中在进行。循环流化床锅炉的密相床一般处于还原性气氛，对于在金属表面形成氧化膜是不利的，可用耐磨材料覆盖管子以避免严重的磨损。在还原与氧化气氛交界处，由于这一界面会上下波动，也会导致磨损加重，应与还原区同样处理。在炉膛下部壁面垂直段与渐缩段交界处、炉顶及炉膛出口等处，都是易发生严重磨损部位，设计时应考虑防磨措施，如加防磨梁或做防磨喷涂。
尾部对流受热面的磨损亦是一个严重问题，循环流化床锅炉安装了分离器，将其收集的灰送回炉膛，导致了炉膛内灰浓度的增加，人们针对这一高的灰浓度来设计分离器，为了能维持正常运行所需的灰循环，分离效率往往高达99%以上，尽管如此之高，但由于炉内未能收集而排出灰量的绝对值仍很高，在尾部烟道烟气是向下流，颗粒一边随烟气流动，一边受重力作用，颗粒的绝对速度是烟气速度加上颗粒自由落体速度，金属壁面的磨损速率与飞灰速度呈3次方的关系，与灰颗粒直径为平方的关系，导致过热器、省煤器等尾部受热面磨损严重。在过热器、省煤器等尾部受热面管束的弯头与壁面之間如间隙较大，形成烟气走廊，磨损将加速。因此，在尾部烟道设计时应充分考虑上述因素，选择合适风速，设计合理结构，避免受热面的严重磨损。
3.4 耐火材料脱落及水冷壁磨损爆管
因设计原因，落煤管与给煤口连接不好，落煤管无法正常插入给煤口；安装时，将给煤口附近销钉割除，落煤管才能与给煤口连接，导致落煤管附近浇注料脱落，该处水冷壁频繁爆管。针对此问题，将落煤管口沿高度方向整体缩口40mm，宽度不变；调整落煤管安装角度，在给煤口附近增加销钉，增加落煤管出口底部不锈钢衬板长度，重新敷设浇注料，避免浇注料脱落，保护水冷壁管不受磨损。
4 结论
高温高压循环流化床锅炉以其优良的环保性能、优越的调峰经济性，良好的煤种适应性和高效的劣质燃料燃烧技术，以及较高的灰渣综合利用价值，在国内相关行业中得到了迅速发展。我们要尽量避免或减少循环流化床锅炉所发现的问题，充分发挥循环流化床锅炉的优点，在锅炉制造、安装、检修、运行过程中严格把关，以保证锅炉的安全、稳定、经济运行。同时，我们必须不断提高循环流化床锅炉的设计水平和运行技术，不断总结运行经验，以提高循环流化床锅炉运行的经济性，使循环流化床锅炉发挥出良好的经济效益、社会效益和环境效益。
参考文献
[1] 吕俊复，张建胜，岳光溪.循环流化床锅炉运行与检修[M].北京：中国水利水电出版社.2003.
[2] 芩可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社，2008.
[3] 李斌，李建锋，吕俊复.我国大型循环流化床锅炉机组运行现状[J].锅炉技术.2013.
[4] 聂立，王鹏，霍锁善，等.东方型300MW循环流化床锅炉开发设计[J].东方电气评论.2007.
作者简介
王康，男，1989年11月，方大锦化化工科技股份有限公司，助理工程师，研究方向：热能与动力工程，高温高压循环流化床锅炉，煤粉炉。
[关键词]高温高压；循环流化床锅炉；运行分析
中图分类号：S814 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0270-01
1 概述
循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染、综合利用效果良好的燃劣质燃料的新型锅炉。由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有独特的优势，使其得到迅速发展。我国是一个以燃煤为主的能耗大国，而低热值高硫分的劣质煤在其中占有相当大的比重。因此循环流化床锅炉因煤种适应性很广而具有较大的应用前景，是我国锅炉行业中的一个重要的研究发展方向。
高温高压循环流化床锅炉是一种高效、低污染的新型锅炉。该锅炉采用了循环流化床燃烧方式，其煤种的适应性好，燃烧效率达95%～99%，由于采用分段燃烧方式、可大幅度降低NOx的排放，尤其可燃用含硫较高的燃料，通过向炉内添加石灰石，能显著降低SOz的排放，可降低硫对设备的腐蚀和烟气对环境的污染。
2 高温高压循环流化床锅炉的特点
（1）、燃料制备系统相对简单，无需煤粉炉的复杂制粉系统。
（2）、床料在炉膛内呈流化态燃烧，大大增强了燃烧强度和燃烧效率。
（3）、循环流化床锅炉由流化床燃烧室、物料分离器和返料机构构成了独有的物料循环系统，是其区别于其他类型锅炉的一大特点。
（4）、采取分段送风燃烧方式。一次风经布风板送入炉膛，二次风在布风板上方一定高度送入。
3 高温高压循环流化床锅炉的运行分析
3.1 炉膛结焦
高温高压循环流化床锅炉出现结焦，这是一种较为常见的情况，一般出现这种情况的原因有四种：一是在锅炉运作中，由于操作不当、技能低下，在局部地区形成较高的温度，而出现结焦；二是一味地加大输煤量，导致锅炉炉床温度已经超过了具体的规定值，出现了结焦情况；三是通风工作做得不好，致使炉膛温度有时过高、有时过低，最终出现了结焦；四是由于出现堵灰状况，导致炉膛返料器部位出现结浇。
炉膛结焦问题解决的对策。灰渣温度的过高过低，都会出现结焦问题，有时会在床内出现，有时会在床外出现。在工作人员多年的研究下，想要解决这一问题，就需要保证易发区域流化正常、稳定，通过在床内加人石灰石的方式减少结焦。同时，一旦床层表面温度太高，也会有高温结焦情况出现。在床内碳含量太高，很容易引发结焦。综合对比而言，渐进性结焦很不容易发现，但是这种结焦后果是最为严重的。上述所提到的结焦其造成的后果都会出现堵塞渣管的情况。因此，一旦发现结焦，必须要及时处理，避免引发更大面积的结焦，如果结焦情况很严重，应立即停炉，将小焦清除，在最大程度上保证锅炉安全、高效的运行。
3.2 床温高及床温不易控制
循环流化床锅炉为保证有良好的燃烧工况及排污标准，运行中往往出现主床温高、床温不易控制的问题。当床温升高时，存在过热器超温，为保证锅炉安全运行，不得不减负荷，重新调整床温、汽温，正常后再带负荷，负荷经常发生波动，造成汽轮机带不上负荷，影响机组的出力。运行中主床温度较高，不易控制的主要原因分析如下：一是料层薄，煤在料层中所占较高；二是煤的粒度大，集中在床而上，使一次风吹不起来，无法形成炉膛燃烧；三是飞灰循环差，没有足够的灰返回炉膛冷却床温。
采取措施如下：一是尽量保证料层厚度，必要时可采用加煤研石或炉灰的办法；另外要保证物料粒径尽量与设计值一致或不要变化太大。二是注意控制循环物料量，当主床温度升高时，要加大循环灰量。三是锅炉负荷变化时要调整给煤一、二、三次风保持最佳风煤比，控制床温。
3.3 受热面磨损
金属的磨损可分为两类：一是金属表面在固体颗粒的冲刷下，因摩擦而导致的金属部件的逐渐失重，另一类是在金属表面形成一层氧化膜，膜的硬度很高，但较脆，在物料颗粒的冲刷下，氧化膜出现剥落，在剥落掉的金属表面上再形成新的氧化膜层，磨损就在这一过程中在进行。循环流化床锅炉的密相床一般处于还原性气氛，对于在金属表面形成氧化膜是不利的，可用耐磨材料覆盖管子以避免严重的磨损。在还原与氧化气氛交界处，由于这一界面会上下波动，也会导致磨损加重，应与还原区同样处理。在炉膛下部壁面垂直段与渐缩段交界处、炉顶及炉膛出口等处，都是易发生严重磨损部位，设计时应考虑防磨措施，如加防磨梁或做防磨喷涂。
尾部对流受热面的磨损亦是一个严重问题，循环流化床锅炉安装了分离器，将其收集的灰送回炉膛，导致了炉膛内灰浓度的增加，人们针对这一高的灰浓度来设计分离器，为了能维持正常运行所需的灰循环，分离效率往往高达99%以上，尽管如此之高，但由于炉内未能收集而排出灰量的绝对值仍很高，在尾部烟道烟气是向下流，颗粒一边随烟气流动，一边受重力作用，颗粒的绝对速度是烟气速度加上颗粒自由落体速度，金属壁面的磨损速率与飞灰速度呈3次方的关系，与灰颗粒直径为平方的关系，导致过热器、省煤器等尾部受热面磨损严重。在过热器、省煤器等尾部受热面管束的弯头与壁面之間如间隙较大，形成烟气走廊，磨损将加速。因此，在尾部烟道设计时应充分考虑上述因素，选择合适风速，设计合理结构，避免受热面的严重磨损。
3.4 耐火材料脱落及水冷壁磨损爆管
因设计原因，落煤管与给煤口连接不好，落煤管无法正常插入给煤口；安装时，将给煤口附近销钉割除，落煤管才能与给煤口连接，导致落煤管附近浇注料脱落，该处水冷壁频繁爆管。针对此问题，将落煤管口沿高度方向整体缩口40mm，宽度不变；调整落煤管安装角度，在给煤口附近增加销钉，增加落煤管出口底部不锈钢衬板长度，重新敷设浇注料，避免浇注料脱落，保护水冷壁管不受磨损。
4 结论
高温高压循环流化床锅炉以其优良的环保性能、优越的调峰经济性，良好的煤种适应性和高效的劣质燃料燃烧技术，以及较高的灰渣综合利用价值，在国内相关行业中得到了迅速发展。我们要尽量避免或减少循环流化床锅炉所发现的问题，充分发挥循环流化床锅炉的优点，在锅炉制造、安装、检修、运行过程中严格把关，以保证锅炉的安全、稳定、经济运行。同时，我们必须不断提高循环流化床锅炉的设计水平和运行技术，不断总结运行经验，以提高循环流化床锅炉运行的经济性，使循环流化床锅炉发挥出良好的经济效益、社会效益和环境效益。
参考文献
[1] 吕俊复，张建胜，岳光溪.循环流化床锅炉运行与检修[M].北京：中国水利水电出版社.2003.
[2] 芩可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社，2008.
[3] 李斌，李建锋，吕俊复.我国大型循环流化床锅炉机组运行现状[J].锅炉技术.2013.
[4] 聂立，王鹏，霍锁善，等.东方型300MW循环流化床锅炉开发设计[J].东方电气评论.2007.
作者简介
王康，男，1989年11月，方大锦化化工科技股份有限公司，助理工程师，研究方向：热能与动力工程，高温高压循环流化床锅炉，煤粉炉。